Indukcinis šildytuvas veikia dėl sūkurinių srovių, kurias sukuria induktoriaus elektromagnetinis laukas, sąveikos su metaliniu paviršiumi. Yra keletas schemų, kaip indukcinį šildytuvą gaminti savo rankomis. Labiausiai prieinamos iš jų yra konstrukcijos, pagamintos iš polipropileno vamzdžių ir suvirinimo keitiklio.
Indukcinio šildytuvo veikimo principas
Kai kintamoji elektros srovė teka droselio spirale, aplink ją susidaro elektromagnetinis laukas. Kai jis dedamas į metalo, turinčio magnetines savybes, šerdies vidurį, jo temperatūra pakyla. Šis indukcinis kaitinimas yra reiškinys, atsirandantis dėl sūkurinių srovių. Jis stebimas tik tada, kai droselis yra maitinamas kintama elektros srove, turinčia pakankamą dažnio ženklą ir kryptį. Kai indukcinei daliai tiekiama nuolatinė srovė, šerdies temperatūra nesikeičia.
Šis principas grindžiamas induktoriaus, skirto ruošinių šildymui, veikimu. Pagrindinis įrenginio komponentas daugeliu atvejų yra spiralinė metalo konfigūracija. Virimo krosnyse šiame vaidmenyje naudojamas išlygintas elementas, esantis nedideliu atstumu nuo kaitlentės. Katile induktoriaus vaidmenį atlieka plieninis vamzdis, užpildytas aušinimo skysčiu (jo funkcija skysta).
Svarbūs nagrinėjamo įrenginio komponentai yra kintamosios srovės generatorius ir kaitinimo elementas. Pirmasis naudojamas norint gauti pakankamai aukšto dažnio galią iš tipinio 50 Hz buto elektros tinklo. Antrasis yra metalinė konstrukcija, galinti absorbuoti šilumą lauke. Generatorius nukreipia elektros srovę, sumažintą iki reikiamų parametrų, į induktorių (spiralinį elementą). Tokiu atveju per ritę eina įkrovusių dalelių srautas, sukuriantis lauką. Metalas, esantis jo veikimo zonoje, kaitinamas veikiant Fouquet srovėms, tiesiogiai nesiliečiant su induktoriumi. Norint šildyti vandenį tokiu užpildu, būtina jo kontaktas su kaitinimo elementu. Paprasčiausias tokios konstrukcijos pavyzdys būtų metalinis vamzdis, per kurį teka vanduo. Proceso metu skystis atvėsina sienas, o tai prailgina konstrukcijos tarnavimo laiką.
Prietaiso privalumai ir trūkumai
Indukcinis šildymas gali suteikti nemažai pranašumų, dėl kurių negalima naudoti elektrodų. Kadangi skysčio šildymą atlieka metalinis elementas, kuris nedalyvauja elektrocheminėse reakcijose, prietaiso patvarumas priklauso tik nuo ritės. Jo veikimo trukmę lemia prietaiso trukmė. Kai kurie induktoriai veikia ilgiau nei 10 metų. Su tuo susijęs įrenginio suderinamumas su įvairių tipų šilumos perdavimo skysčiais. Be paprasto vandens, šiam vaidmeniui tinka mašininės alyvos ir neužšąlantys junginiai.
Naudojimo metu įrenginio vidus nėra padengtas masto kaupimu. Dėl nuolatinio kontakto su skysčiu sumažėja dalių perkaitimo tikimybė, o tai taip pat padeda prailginti tarnavimo laiką. Konvekcija įrenginyje paprastai pasiekia pakankamą lygį, kad nereikėtų įrengti cirkuliacinio siurblio.Nereikia triukšmo izoliacijos priemonių - prietaisas veikia gana tyliai.
Tačiau indukcinis šildytuvas taip pat turi trūkumų:
- Kad prietaisas veiktų, jam reikalinga elektros energija. Kambaryje, kuriame nėra tiekiama elektra arba nėra galimybių suteikti prieigą prie jo, katilas negalės dirbti. Vietose, kuriose reguliarūs tinklo pertraukimai, jis neveiks efektyviai.
- Jei temperatūra pakyla per daug, šilumą perduodantis skystis virsta dujine būsena. Tai išprovokuoja stiprų slėgio padidėjimą konstrukcijoje, dėl kurios gali įvykti vamzdžio plyšimas. Kad taip neatsitiktų, reikės įrengti įrenginį slėgio ir temperatūros reguliavimo priemonėmis. Tai gali būti manometras, temperatūros jutiklis, avarinio išjungimo įtaisas, kai parametrai peržengia nurodytą diapazoną.
Papildomų priedų poreikis gali smarkiai padidinti namų indukcinio šildytuvo įrangos kainą.
Įrenginys laikomas beveik visiškai tyliu, tačiau praktiškai tai ne visada būna. Tai taikoma pramoninės gamybos modeliams ir namuose suprojektuotiems įrenginiams.
Namų prietaiso parinktys
Yra keletas būdų, kaip gaminti šildytuvą namuose. Labiausiai prieinamas pasirinkimas yra padaryti prietaisą iš virtuvės elektrinės viryklės ir polipropileno vamzdžio. Sunkiai vykdomas, tačiau pakankamai galingas yra keitiklio blokas.
Vamzdžių kaitinimo elementas
Ši plėtra apima spiralinio induktoriaus, įmontuoto į elektrinę viryklę, išmontavimą ir naujos konstrukcijos įdėjimą į savo vietą. Jo gamybai reikės polipropileno vamzdžio, kurio ilgis yra 0,5 m, o skersmuo - 4 cm, magnetinio elemento, 5 tekstolito strypų, lenkimo jungčių prie šildymo tinklo. Taip pat turėsite nusipirkti laidininko ritę, kurios skerspjūvio plotas 2 mm², padengtą stiklo izoliu (toks laidas dažnai naudojamas suvirinimo transformatoriaus įtaisuose) ir metalines prausiklius.
Aparato gamybos etapų seka:
- Į mėgintuvėlį įdedamas magnetas ir užpildomas skudurėliais (leidžiama naudoti supjaustytą vielą).
- Sumontuokite lenkimus su siūlais.
- Strypai yra klijuojami išilgai kūno, ant kurio suvyniojama viela, padengta stiklu.
- Išardykite kaitlentę ir nuimkite nuo jos gamyklinį induktorių, pagamintą iš plokščios spiralės. Jo vietoje yra sumontuotas paruoštas dizainas.
Šio įrenginio šildytuvas yra metalinės skalbinių servetėlės, išdėstytos kintamame ritės lauke. Kai skydelis paleidžiamas maksimaliu režimu, lygiagrečiai perduodant vandenį, jis pasirodys pašildytas 15-20 ° C. Atsižvelgiant į tai, kad statybai naudojamų plytelių galia paprastai yra ne didesnė kaip 2000 W, gautas agregatas tinkamas gyvenamosioms patalpoms šildyti iki 25 m².
Įrenginio efektyvumą galima padidinti prijungus jį prie suvirinimo aparato, tačiau toks darbas susiduria su daugybe sunkumų. Pirmiausia aparatą reikės išardyti ir ieškoti vietų, kurios diagramoje dar nebuvo ištiesintos. Taip yra dėl to, kad jame sukuriama nuolatinė srovė, o šildytuvo veikimui reikalinga kintama srovė. Antra, jums reikės naudoti storesnę laidą (pavyzdžiui, varį, kurio skersmuo 1,5 mm, padengtas emalio kompozicija) ir apskaičiuoti reikiamą posūkių skaičių. Galiausiai įrenginyje reikės įdiegti aušinimo mechanizmą.
Indukcinio katilo mazgas
Šis sprendimas nereikalauja plytelių išardymo. Vietoj to, kapitonas turės suvirinti katilo baką pagal jo matmenis.Profilinis vamzdis pagamintas iš plieno, kurio storis yra 2 mm, o angos matmuo yra 2,4 x 4 cm. Iš jo reikės gaminti tuščius elementus išilgai plokštės pločio. Vamzdžiai suvirinami išilgai, sujungiant mažesnes puses. Aukštyn ir žemyn iki galo dalys turi būti hermetiškai suvirintos iš geležies pagamintos padangos. Juose padarytos skylės ir sumontuoti vamzdžiai su sriegiais. Taip pat turite suvirinti porą kampų, formuojančių lentyną orkaitėje.
Prietaisą turite dažyti karščiui atsparia emalio kompozicija. Po džiovinimo ir tvirtinimo katilas pritvirtinamas prie sienos ir supjaustomas į šildymo sistemą. Viryklė dedama į lizdą su kampais ir prijungiama prie elektros tinklo. Tada turite užpildyti įrenginį aušinimo skysčiu, išpūsti oro mases ir pradėti šildyti induktoriaus elementą.
Namų šildytuvui nepakanka galios didelėms gyvenamosioms patalpoms šildyti. Šaltą žiemą jis galės sušildyti du mažus kambarius. Pereinamuoju sezonu, kai oro temperatūra gatvėje yra apie nulį, įrenginys galės aptarnauti didelius plotus - iki 40 m2.
Iš suvirinimo keitiklio
Jei ketinate naudoti suvirinimo aparatą, reikia atsiminti, kad tiesiogiai prijungti induktorių prie jo spaustukų yra griežtai draudžiama. Pažeidus šį reikalavimą, prarandami visi įrenginio elementai. Norint sujungti indukcinį šildytuvą su suvirinimo aparatu, pastarasis turės atlikti daugybę sudėtingų manipuliacijų, kurioms atlikti reikia meistro patirties ir išsamiai suprasti įrenginio struktūrą. Pirminė apvija turi būti sujungta po keitiklio mechanizmo aukšto dažnio signalo keitikliu, o ne įmontuotu indukciniu droseliu. Be to, būtina lituoti kondensacijos mazgą ir išardyti diodo tiltelį.
Kaip pasidaryti galingą indukcinį šildytuvą
Svarstomų prietaisų energijos suvartojimas yra maždaug 2,5 kW. Norėdami pagaminti prietaisą su didesniu indikatoriumi (4 kW), kapitonui reikia rimtų žinių radijo elektronikos srityje. Nepatyręs radijo mėgėjas yra nesaugus atlikti šį darbą.
Vienas variantas gali būti maitinimo šaltinio su dviem poromis apvijų, transformatoriaus, vairuotojo ir valdymo plokštės dizainas. Dažnio vertė, kuria veikia įrenginys, yra žemesnė už rezonansinę. Dvi ritės yra skirtos tiekti vairuotojams, viena - valdymo pultui, kita - galia. Jis tiekia starto relę, ventiliatorių ir aušintuvo siurblį.
Saugos patarimai
Šio tipo įrenginiai yra plačiai naudojami ne tik patalpų šildymui, bet ir lydymui. Pagrindinė problema, susijusi su namuose pagamintais indukcijos prietaisais, yra komponentų, kurie užtikrintų temperatūros ir slėgio kontrolę bei apsaugą nuo sprogimo, trūkumas. Todėl eksploatuojant tokius įrenginius reikia būti atsargiems.
Prieš užvesdami katilą, patikrinkite, ar ertmė užpildyta aušinimo skysčiu. Korpusas, pagamintas iš polimerų, pradės tirpti be reguliaraus skysčio aušinimo. Tai reiškia deformacijų pokyčius ir visišką diegimo gedimą. Taip pat pavojus gali kilti dėl kaitinamojo metalo praradimo iš lydymosi kūno. Tokiu atveju reikės pakeisti keletą augalų komponentų.
Įrenginys yra prijungtas prie elektros per atskirą laidą, kuris vedamas iš skydo. Kontaktai turi būti padengti izoliacine medžiaga. Jei projektuojamas suvirinimo aparatas, jo keitiklis turi būti įžemintas. Šiai operacijai naudojama viela turėtų būti 4–6 mm skersmens.Norint išvengti per didelio įrenginio kaitinimo trūkstant vandens, patariama įleidimo angoje įmontuoti aukšto slėgio vožtuvą.
Išvados ir rekomendacijos
Priimti savarankišką prietaiso gamybą yra pagrįsta, jei ferma jau turi indukcijos skydą. Jo įsigijimo kaina yra gana didelė ir palyginama su elektrodo šildytuvo kaina. Kai kurių iš šių modelių galia siekia 10 kW, tuo tarpu tik amatininkas, turintis reikiamą kompetenciją, gali atlikti instaliaciją namuose virš 2,5 kW (bent jau reikia mokėti surinkti dažnio keitiklio grandinę). Taip pat prieš montuodami būtina įsitikinti, kad nėra tarpų ar skylių, pro kurias galėtų ištekėti skystis iš šilumos šaltinio: toks įvykis gali sukelti gaisrą.
Paprastos konstrukcijos indukcinį šildytuvą, skirtą aptarnauti nedidelį patalpos plotą, lengva pagaminti be specialaus paruošimo. Galingesnėms ir efektyvesnėms galimybėms, pavyzdžiui, suvirinimo aparatu ar dviem plokštėmis, reikalingas kompetencijos rinkėjas radijo elektronikos srityje. Dėl šių augalų konstrukcinių savybių, norint užtikrinti saugą, reikia įsigyti papildomų valdiklių.
