Kaip pasidaryti indukcinį šildytuvą savo rankomis iš suvirinimo keitiklio

Indukciniai šildymo katilai – tai prietaisai, pasižymintys labai dideliu efektyvumu. Jie leidžia žymiai sumažinti elektros energijos sąnaudas, palyginti su tradiciniais prietaisais, turinčiais kaitinimo elementus.

Pramoninės gamybos modeliai nėra pigūs. Tačiau pasigaminti indukcinį šildytuvą savo rankomis gali bet kuris namų meistras, turintis paprastą įrankių rinkinį. Jam padėti mes siūlome išsamų veikimo principo ir efektyvaus šildytuvo surinkimo aprašymą.

Indukcinio šildytuvo veikimo principas

Indukcinis kaitinimas neįmanomas be trijų pagrindinių elementų:

• induktoriaus;
• generatorius;
• kaitinimo elemento.

Induktorius yra ritė, paprastai pagaminta iš varinės vielos, su jos pagalba generuojamas magnetinis laukas. Kintamosios srovės generatorius naudojamas aukšto dažnio srautui gauti iš standartinio namų elektros tinklo srauto, kurio dažnis 50 Hz.

Kaip kaitinimo elementas naudojamas metalinis objektas, galintis sugerti šiluminę energiją veikiant magnetiniam laukui. Jei šie elementai tinkamai sujungti, galima gauti aukšto našumo prietaisą, puikiai tinkantį skysto šilumnešio pašildymui ir namo šildymui.

Generatoriaus pagalba elektrinė srovė su reikiamomis charakteristikomis tiekiama į induktorių, t. y. į varinę ritę. Praeinant per ją, įkrautų dalelių srautas sukuria magnetinį lauką.

Indukcinių šildytuvų veikimo principas pagrįstas elektros srovių atsiradimu laidininkų viduje, kurios atsiranda veikiant magnetiniams laukams.

Lauko ypatybė yra ta, kad jis aukštais dažniais geba keisti elektromagnetinių bangų kryptį. Jei į šį lauką įdėsite kokį nors metalinį daiktą, jis pradės kaisti be tiesioginio kontakto su induktoriumi, veikiamas susidariusių sūkurinių srovių.

Aukšto dažnio elektros srovė, ateinanti iš inverterio į indukcinę ritę, sukuria magnetinį lauką su nuolat kintančiu magnetinių bangų vektoriumi. Į šį lauką patalpintas metalas greitai įkaista.

Kontakto nebuvimas leidžia padaryti energijos nuostolius pereinant iš vienos rūšies į kitą nežymiais, ir tuo paaiškinamas padidėjęs indukcinių katilų naudingumo koeficientas.

Norint pašildyti vandenį šildymo kontūrui, pakanka užtikrinti jo kontaktą su metaliniu šildytuvu. Dažnai kaip šildymo elementas naudojamas metalinis vamzdis, per kurį tiesiog praleidžiamas vandens srautas. Vanduo kartu aušina šildytuvą, o tai žymiai padidina jo tarnavimo laiką.

Indukcinio prietaiso elektromagnetas gaunamas apvyniojant vielą aplink feromagneto šerdį. Gauta indukcijos ritė įkaista ir perduoda šilumą kaitinamam kūnui arba šalia tekančiam šilumnešiui per šilumokaitį.

Prietaiso privalumai ir trūkumai

Sūkurinio indukcinio šildytuvo privalumų yra labai daug. Tai paprasta savarankiškam gamybai schema, padidintas patikimumas, aukštas naudingumo koeficientas, palyginti mažos elektros energijos sąnaudos, ilgas eksploatacijos laikas, maža gedimų tikimybė ir pan.

Prietaiso našumas gali būti didelis, šio tipo agregatai sėkmingai naudojami metalurgijos pramonėje. Pagal šilumnešio kaitinimo greitį šio tipo įrenginiai užtikrintai konkuruoja su tradiciniais elektriniais katilais, vandens temperatūra sistemoje greitai pasiekia reikiamą lygį.

Indukcinio katilo veikimo metu šildytuvas šiek tiek vibruoja. Ši vibracija nuo metalinio vamzdžio sienelių nukrato kalkių nuosėdas ir kitus galimus teršalus, todėl tokio prietaiso valymo reikia itin retai. Žinoma, šildymo sistemą nuo šių teršalų reikia apsaugoti mechaniniu filtru.

Indukcinė ritė įkaitina metalą (vamzdį ar vielos gabalus), esantį jos viduje, naudodama aukšto dažnio sūkurines sroves, kontaktas nėra būtinas

Nuolatinis kontaktas su vandeniu sumažina ir šildytuvo perdegimo tikimybę, o tai yra gana dažna problema tradiciniuose katiluose su kaitinimo elementais. Nepaisant vibracijos, katilas veikia itin tyliai, papildomos garso izoliacijos prietaiso montavimo vietoje neprireiks.

Be to, indukciniai katilai yra geri tuo, kad jie beveik niekada neprateka, jei tik sistemos montavimas atliktas teisingai. Tai labai vertinga savybė elektriniam šildymui, nes pašalina arba žymiai sumažina pavojingų situacijų tikimybę.

Nutekėjimų nebuvimą lemia bekontaktis šiluminės energijos perdavimo būdas šildytuvui. Šilumnešį naudojant aukščiau aprašytą technologiją galima įkaitinti beveik iki garų būsenos.

Tai užtikrina pakankamą šiluminę konvekciją, kad paskatintų efektyvų šilumnešio judėjimą vamzdžiais. Daugeliu atvejų šildymo sistemos nereikės įrengti cirkuliaciniu siurbliu, nors viskas priklauso nuo konkrečios šildymo sistemos ypatumų ir schemos.

Kartais cirkuliacinis siurblys yra būtinas. Prietaisą sumontuoti gana nesudėtinga. Tačiau tam reikės tam tikrų elektros prietaisų ir šildymo vamzdžių montavimo įgūdžių. Tačiau šis patogus ir patikimas prietaisas turi ir keletą trūkumų, į kuriuos taip pat reikia atsižvelgti.

Pavyzdžiui, katilas šildo ne tik šilumnešį, bet ir visą jį supančią darbo erdvę. Tokiam agregatui reikia skirti atskirą patalpą ir iš jos pašalinti visus pašalinius daiktus. Žmogui ilgalaikis buvimas arti veikiančio katilo taip pat gali būti nesaugus.

Indukciniams šildytuvams veikti reikalinga elektros srovė. Tiek naminės gamybos, tiek gamykliniai įrenginiai jungiami prie buitinio kintamosios srovės tinklo.

Prietaiso veikimui reikalinga elektros energija. Vietovėse, kuriose nėra laisvos prieigos prie šios civilizacijos gėrybės, indukcinis katilas bus nenaudingas. Ir ten, kur dažnai nutrūkinėja elektra, jis parodys mažą efektyvumą. Atsargiai nenaudojant prietaiso, gali įvykti sprogimas.

Jei perkaitinsite šilumnešį, jis pavirs garais. Dėl to slėgis sistemoje smarkiai padidės, o vamzdžiai to neatlaikys – jie sprogs. Todėl normaliam sistemos darbui prietaisą reikia aprūpinti bent jau manometru, o dar geriau – avarinio išjungimo įtaisu, termoreguliatoriumi ir pan.

Visa tai gali žymiai padidinti savadarbio indukcinio katilo kainą. Nors prietaisas laikomas praktiškai tyliu, taip būna ne visada. Kai kurie modeliai dėl įvairių priežasčių vis tiek gali skleisti tam tikrus garsus. Savarankiškai pagamintam įrenginiui tokios baigties tikimybė išauga.

Tiek gamyklinių, tiek savadarbių indukcinių šildytuvų konstrukcijoje praktiškai nėra susidėvinčių komponentų. Jie tarnauja ilgai ir nepriekaištingai veikia.

Naminio šildytuvo gamybos žingsniai

Pasigaminti tokį įrenginį savarankiškai nėra taip sudėtinga. Tam prireiks:

1. Pagaminti šildymo elementą.
2. Padaryti induktoriaus ritę iš varinės vielos.
3. Paimti paruoštą kintamosios srovės generatorių.
4. Prijungti šildytuvą su rite prie šildymo sistemos.
5. Prijungti ritę prie generatoriaus.
6. Prijungti elektros maitinimą prie sistemos.
7. Atlikti bandomąjį paleidimą, kad patikrintumėte agregato veikimą.

Pramoniniuose modeliuose kaip šildytuvas naudojamas metalinis vamzdis storomis sienelėmis, tačiau užtikrinti pakankamą savadarbio įrenginio galią, kad įkaitintų tokį elementą, yra labai sudėtinga ir neturi didelės prasmės. Indukcinė ritė gali įkaitinti bet kokį metalą, todėl šildytuvą galima modifikuoti.

Pramoniniai indukcinių katilų modeliai turi šildymo elementą, pagamintą iš storos metalinės trąbos. Namų sąlygomis tokią agregatą nukopijuoti yra sunku.

Indukcinio šildytuvo, pagaminto iš suvirinimo keitiklio, korpusui naudojamas plastikinio vamzdžio gabalas. Jo skersmuo turėtų būti šiek tiek didesnis nei šildymo vamzdžių. Šildytuvo vamzdžio ilgis gali būti maždaug vienas metras, o vidinis skersmuo gali svyruoti nuo 50 iki 80 mm.

Norint prijungti šildytuvą prie sistemos, korpuso apatinėje ir viršutinėje dalyse reikia sumontuoti jungtį. Apatinę vamzdžio dalį reikia uždaryti grotelėmis, tada į korpusą dedamas užpildas, sudarytas iš mažų metalo dalelių. Užpildą galima gauti, pavyzdžiui, iš vielos, strypo, siauro metalinio vamzdžio ir pan.

Segmentų ilgį galima keisti laisvai. Dažniausiai tam naudojama plieninė viela, kurios skersmuo 6-8 mm, tiesiog supjaustoma mažais gabaliukais. Kai kurie meistrai rekomenduoja pjaustyti ją ilgomis juostomis, maždaug po 90 cm, t.y. beveik per visą šildytuvo ilgį.

Indukcinio katilo, pagaminto savo rankomis, šildymo elemento korpusui prireiks plataus, apie 50 mm skersmens, plastikinio vamzdžio.

Kuo didesnė magnetinė varža plieno, iš kurio pagaminta viela, tuo geriau ji įkais. Priklausomai nuo šių gabaliukų dydžių parenkamas ir apsauginis tinklelis, kuris montuojamas korpuso apačioje. Užpildas pilamas arba dedamas į vamzdį iki pat viršaus. Po to viršutinė dalis taip pat uždengiama tinkleliu.

Schema leidžia susidaryti supratimą apie tai, kaip prijungti indukcinę spiralę prie katilo šildytuvo ir suvirinimo aparato.

Taigi, naminis indukcinio katilo šildytuvas atrodo kaip storas plastikinis vamzdis, prikimštas metalo gabaliukų ir iš abiejų pusių uždengtas tinkleliu. Viršuje ir apačioje šildytuvas turi adapterius, skirtus prijungti prie šildymo kontūro. Polimerinis šildytuvo vamzdis turi turėti pakankamai storas sieneles.

Be to, bet koks plastikas šiems tikslams netinka, medžiaga turi atlaikyti gana stipraus kaitinimo poveikį ir tuo pačiu neišskirti į atmosferą ar į šilumnešį jokių pavojingų medžiagų. Dabar reikia pagaminti indukcinį tinklelį. Tam imamas varinė viela ir apvyniojama tiesiai ant šildytuvo korpuso.

Kai kuriuose naminių indukcinių šildytuvų modeliuose vietoj plastikinio vamzdžio naudojamas siauras varinis vamzdelis. Tai nėra geriausias variantas, nes teisingai susukti tokį elementą į spiralę bus nelengva.

Kuo daugiau vielos vijų, tuo geriau. Manoma, kad indukcinė ritė turi turėti ne mažiau kaip 90 vijų. Induktorius ant vamzdžio vyniojamas labai sandariai, tarp vijų neturi būti jokio tarpelio.

Apvijai tinka varinė izoliuota viela, kurios skersmuo 1-1,5 mm. Storesnis kabelis čia nereikalingas, nes jis apsunkins apvijos darbą, bus sunkiau išdėstyti vijas glaudžiai.

Ši schema padės teisingai prijungti induktoriaus ritę prie inverterinio suvirinimo aparato; jei tai padaryti neteisingai, ritė pavirs elektromagnetu (+)

Tarpų buvimas gali sukelti triukšmą dėl vibracijos, kuri lydi tokio agregato darbą. Laikui bėgant tokia situacija gali sukelti izoliacijos sunaikinimą, o tai sukels tarpvijos trumpąjį jungimą.

Viršuje ir apačioje, be adapterių, reikia sumontuoti uždarymo čiaupus. Jie reikalingi, kad prireikus būtų galima atjungti vandenį šildymo kontūre.

Montuojant šildytuvą, reikia atsiminti, kad jo apatinis galas turi būti nukreiptas į grįžtamąją liniją, vamzdį, skirtą atvėsusio šilumnešio surinkimui dviejų vamzdžių šildymo sistemoje. Lengviausias būdas įsigyti kintamojo lauko generatorių – paimti inverterį iš suvirinimo aparato.

Indukcinės ritės kontaktai prijungiami prie inverterio polių. Kai tik prie agregato bus prijungtas elektros tiekimas ir jis įjungtas į tinklą, naminis indukcinis katilas pradės veikti.

Tokiam įrenginiui pagaminti tinka net nebrangus suvirinimo aparatas, pavyzdžiui, Kinijoje pagamintas modelis, leidžiantis reguliuoti srovės stiprį nuo 10 A. Prie perėjimo ant tiekimo linijos reikia sumontuoti termoreguliatoriaus jutiklį. Suvirinimo inverterio prijungimas atliekamas per šį termoreguliatorių.

Išėjimuose reikia sumontuoti lyginamuosius diodus. Tam teks atidaryti suvirinimo aparato korpusą ir prie išėjimo prilituoti laidininkus, tada prijungti juos prie diodų. Jei prijungimą atliksite be diodų, tiesiogiai, tada į apviją pateks išlygintos įtampos srovė, ir ritė veiks kaip elektromagnetas, o ne kaip induktorius.

Indukcinei spiralei sukurti rekomenduojama naudoti varinę vielą, kurios skerspjūvis 1,5 mm, su patikimu izoliaciniu apvalkalu, reikia padaryti apie 90 vijų

Kai kuriuose šiuolaikiniuose suvirinimo aparatuose yra prisilietimo jutiklis, kuris paleidžia darbą tuo metu, kai elektrodas paliečia darbinį paviršių. Į šį momentą reikia atsižvelgti, kad jutiklis arba suveiktų reikiamu metu, arba neturėtų įtakos naminio katilo veikimui.

Jei jums, nepatyrusiam meistrui, kyla problemų perdarant suvirinimo aparatą, geriau kreipkitės į profesionalią konsultaciją.

Indukciniam katilui pasigaminti savo rankomis galite paimti bet kokį suvirinimo aparatą su atitinkamomis charakteristikomis. Jei reikia, prietaisą vėl bus galima naudoti suvirinimo darbams.

Jei viskas padaryta teisingai, suvirinimo aparatą ateityje bus galima naudoti pagal paskirtį. Reikės atlituoti laidininkus su diodais ir atlikti atvirkštinį surinkimą. Veikiant aukšto dažnio kintamajai srovei, indukcinė ritė sukurs magnetinį lauką.

Polimeriniame korpuse esantis metalas pradės kaisti ir perduoti šilumą vandeniui, kuris cirkuliuoja šildymo kontūre. Prietaisui prireiks vos kelių minučių, kad pašildytų šilumnešį.

Indukciniam šildytuvui vietą reikia pasirinkti teisingai. Agregatas turi būti 800 mm žemiau lubų lygio, o nuo sienų ir baldų jį turi skirti mažiausiai 300 mm.

Keletas žodžių apie saugumą

Savadarbiai indukciniai katilai paprastai neturi kontrolės ir apsaugos sistemų, todėl jie yra nesaugūs. Prieš įjungdami įrenginį turite įsitikinti, kad korpuso ertmė užpildyta skystu šilumnešiu.

Jei polimerinis šildytuvo korpusas bus nuolat kaitinamas neplaunamas šilumnešiu, jis tiesiog išsilydys, kartais tai gali sukelti ne tik šildytuvo deformaciją, bet ir visišką jo sugadinimą.

Tokio tipo agregatai dažnai naudojami metalams kaitinti ir lydyti. Aukštos temperatūros, gaunamos iš indukcinio šildytuvo, reikalauja atidaus požiūrio į saugos klausimus.

Pavojingas gali būti ir įkaitusio metalinio užpildo iškritimas iš išsilydžiusio korpuso. Tokiu atveju teks beveik visiškai išardyti įrenginį ir pagaminti jam naują šildymo elementą.

Prijungimą prie elektros maitinimo reikia atlikti atskiru kabeliu, nutiestu nuo skydo. Žinoma, būtina kruopščiai izoliuoti visus kontaktus. Suvirinimo aparato keitiklį taip pat būtina įžeminti – tai svarbus saugos užtikrinimo momentas.

Tam reikės ne mažesnio kaip keturių milimetrų skerspjūvio kabelio. Kai kurie specialistai rekomenduoja rinktis šešių milimetrų kabelį. Siekiant išvengti savadarbio indukcinio šildytuvo perkaitimo dėl vandens trūkumo sistemoje, rekomenduojama prie šildytuvo įvado sumontuoti perteklinio slėgio vožtuvą.

Indukcinis šildymo prietaisas užima palyginti nedaug vietos, tačiau jį reikia pastatyti tam tikru atstumu nuo lubų, sienų, baldų ir pan.

Šio tipo savadarbis įrenginys, neturintis specialių apsaugos priemonių, yra potencialiai pavojingas objektas, reikalaujantis nuolatinės priežiūros. Todėl verta išleisti šiek tiek daugiau pinigų, bet įsigyti reikalingus įrenginius.

Be to, nepakenktų įvertinti išlaidas – galbūt paruošto indukcinio katilo pirkimas kainuos ne daug brangiau. Pramoniniai įrenginiai paprastai turi visą reikiamą apsaugą.

Dar vieno savadarbio indukcinio katilo šildymo sistemai gamybos ypatumai ir žingsninė technologija pateikti čia.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įrašas #1. Indukcinio šildymo principų apžvalga:

Vaizdo įrašas #2. Įdomus indukcinio šildytuvo gamybos variantas:

Norint įrengti indukcinį šildytuvą, nereikia gauti kontroliuojančių institucijų leidimo, pramoniniai tokių įrenginių modeliai yra visiškai saugūs, jie tinka tiek privačiam namui, tiek įprastam butui. Tačiau savadarbių agregatų savininkai neturėtų pamiršti saugos technikos.

Komentuokite, prašome, mūsų pateiktą medžiagą susipažinimui. Užduokite klausimus dėl įdomių ar neaiškių momentų. Galbūt turite savo patirties statant ar montuojant indukcinį katilą? Papasakoti ir patalpinti unikalias nuotraukas galite komentarų bloke, esančiame žemiau.