Hvordan lage en induksjonsvarmer med egne hender fra en sveiseomformer

Induksjonsvarmekjeler er enheter som er preget av svært høy effektivitet. De kan redusere energikostnadene betydelig sammenlignet med tradisjonelle enheter utstyrt med varmeelementer.

Industrielle produksjonsmodeller er ikke billige. Imidlertid kan enhver hjemmehåndverker som eier et enkelt sett med verktøy lage en induksjonsvarmer med egne hender. For å hjelpe ham tilbyr vi en detaljert beskrivelse av prinsippet om drift og montering av en effektiv varmeapparat.

Arbeidsprinsipp for induksjonsvarmer

Induksjonsoppvarming er umulig uten bruk av tre hovedelementer:

• induktor;
• generator;
• varmeelement.

En induktor er en spole, vanligvis laget av kobbertråd, som genererer et magnetfelt. En dynamo brukes til å produsere en høyfrekvent strøm fra standard 50 Hz elektrisk strøm i husholdningen.

En metallgjenstand som er i stand til å absorbere termisk energi under påvirkning av et magnetfelt, brukes som varmeelement. Hvis du kobler disse elementene riktig, kan du få en høyytelsesenhet som er perfekt for oppvarming av kjølevæske og oppvarming av hjemmet.

Ved hjelp av en generator tilføres en elektrisk strøm med de nødvendige egenskapene til induktoren, dvs. på en kobberspiral. Når de passerer gjennom den, danner en strøm av ladede partikler et magnetfelt.

Driftsprinsippet for induksjonsvarmer er basert på forekomsten av elektriske strømmer inne i ledere som vises under påvirkning av magnetiske felt

Det særegne ved feltet er at det har evnen til å endre retningen til elektromagnetiske bølger ved høye frekvenser.Hvis en metallgjenstand plasseres i dette feltet, vil den begynne å varmes opp uten direkte kontakt med induktoren under påvirkning av de skapte virvelstrømmene.

Den høyfrekvente elektriske strømmen som tilføres fra omformeren til induksjonsspolen skaper et magnetfelt med en konstant skiftende vektor av magnetiske bølger. Metall plassert i dette feltet varmes raskt opp

Fraværet av kontakt gjør det mulig å gjøre energitap under overgangen fra en type til en annen ubetydelig, noe som forklarer den økte effektiviteten til induksjonskjeler.

For å varme opp vann til varmekretsen, er det nok å sikre kontakten med en metallvarmer. Ofte brukes et metallrør som et varmeelement, gjennom hvilket en strøm av vann ganske enkelt føres. Vannet kjøler samtidig varmeren, noe som øker levetiden betydelig.

Elektromagneten til en induksjonsanordning oppnås ved å vikle ledning rundt en ferromagnetkjerne. Den resulterende induksjonsspolen varmes opp og overfører varme til det oppvarmede legemet eller kjølevæsken som strømmer i nærheten gjennom varmeveksleren

Fordeler og ulemper med enheten

Det er mange "fordeler" med en vortex-induksjonsvarmer. Dette er en enkel krets for egenproduksjon, økt pålitelighet, høy effektivitet, relativt lave energikostnader, lang levetid, lav sannsynlighet for havari, etc.

Produktiviteten til enheten kan være betydelig; enheter av denne typen brukes med hell i metallurgisk industri. Når det gjelder oppvarmingshastigheten til kjølevæsken, konkurrerer enheter av denne typen trygt med tradisjonelle elektriske kjeler; vanntemperaturen i systemet når raskt det nødvendige nivået.

Under drift av induksjonskjelen vibrerer varmeren litt. Denne vibrasjonen rister av kalk og andre mulige forurensninger fra veggene i metallrøret, så en slik enhet trenger sjelden å rengjøres. Selvfølgelig bør varmesystemet beskyttes mot disse forurensningene ved hjelp av et mekanisk filter.

En induksjonsspole varmer opp metallet (rør eller ledningsstykker) plassert inne i det ved hjelp av høyfrekvente virvelstrømmer, ingen kontakt nødvendig

Konstant kontakt med vann minimerer sannsynligheten for at varmeren brenner ut, noe som er et ganske vanlig problem for tradisjonelle kjeler med varmeelementer. Til tross for vibrasjonen, fungerer kjelen ekstremt stillegående; ekstra lydisolering på installasjonsstedet er ikke nødvendig.

En annen god ting med induksjonskjeler er at de nesten aldri lekker, med mindre systemet er riktig installert. Dette er en svært verdifull kvalitet for elektrisk oppvarming, da det eliminerer eller reduserer sannsynligheten for farlige situasjoner betydelig.

Fraværet av lekkasjer skyldes den kontaktfrie metoden for å overføre termisk energi til varmeren. Ved å bruke teknologien beskrevet ovenfor, kan kjølevæsken varmes opp nesten til en damptilstand.

Dette gir tilstrekkelig termisk konveksjon for å oppmuntre til effektiv bevegelse av kjølevæske gjennom rørene. I de fleste tilfeller trenger ikke varmesystemet å være utstyrt med en sirkulasjonspumpe, selv om alt avhenger av funksjonene og designen til det spesifikke varmesystemet.

Noen ganger sirkulasjonspumpe nødvendig. Det er relativt enkelt å installere enheten. Selv om dette vil kreve noen ferdigheter i å installere elektriske apparater og varmerør.Men denne praktiske og pålitelige enheten har en rekke ulemper som også bør tas i betraktning.

For eksempel varmer en kjele ikke bare kjølevæsken, men også hele arbeidsrommet rundt den. Det er nødvendig å tildele et eget rom for en slik enhet og fjerne alle fremmedlegemer fra den. For en person kan det også være utrygt å oppholde seg i nærheten av en fungerende kjele i lang tid.

Induksjonsvarmer krever elektrisk strøm for å fungere. Både hjemmelaget og fabrikkprodusert utstyr er koblet til et husholdnings AC-nettverk

Enheten krever strøm for å fungere. I områder der det ikke er fri tilgang til denne fordelen med sivilisasjonen, vil en induksjonskjele være ubrukelig. Og selv der det er hyppige strømbrudd, vil den vise lav effektivitet. Hvis enheten håndteres uforsiktig, kan det oppstå en eksplosjon.

Hvis du overoppheter kjølevæsken, blir den til damp. Som et resultat vil trykket i systemet øke kraftig, noe som rørene rett og slett ikke tåler og vil sprekke. Derfor, for normal drift av systemet, bør enheten være utstyrt med minst en trykkmåler, og enda bedre - en nødavstengningsenhet, en termostat, etc.

Alt dette kan øke kostnadene for en hjemmelaget induksjonskjele betydelig. Selv om enheten anses som praktisk talt lydløs, er dette ikke alltid tilfelle. Noen modeller kan fortsatt produsere noe støy av ulike årsaker. For en enhet laget uavhengig øker sannsynligheten for et slikt utfall.

Det er praktisk talt ingen slitekomponenter i utformingen av både fabrikkproduserte og hjemmelagde induksjonsvarmer. De varer lenge og fungerer feilfritt

Hjemmelagde trinn

Å lage en slik enhet selv er ikke så vanskelig. For dette trenger du:

1. Lag et varmeelement.
2. Lag en induktorspole av kobbertråd.
3. Ta en ferdig dynamo.
4. Koble varmeren med spolen til varmesystemet.
5. Koble spolen til generatoren.
6. Koble strøm til systemet.
7. Foreta en testkjøring for å sjekke driften av enheten.

I industrielle modeller brukes et metallrør med tykke vegger som varmeapparat, men å gi tilstrekkelig kraft til en hjemmelaget enhet for å varme opp et slikt element er veldig vanskelig og gir ikke mye mening. Induksjonsspolen er i stand til å varme opp ethvert metall, slik at varmeren kan modifiseres.

Industrielle modeller av induksjonskjeler er utstyrt med et varmeelement laget av et tykt metallrør. Det er vanskelig å kopiere en slik enhet hjemme

Et stykke plastrør brukes som hus for en induksjonsvarmer fra en sveiseomformer. Den skal være litt større i diameter enn varmerørene. Lengden på varmerøret kan være omtrent en meter, innvendig diameter kan variere mellom 50-80 mm.

For å koble varmeren til systemet, bør adaptere installeres i de nedre og øvre delene av huset. Den nedre delen av røret må dekkes med en grill, deretter legges et fyllstoff bestående av små metallpartikler inne i kroppen. Fyllstoffet får du for eksempel fra wire, stang, smalt metallrør, etc.

Lengden på segmentene kan varieres vilkårlig. Oftest brukes ståltråd med en diameter på 6-8 mm til dette, som ganske enkelt kuttes i små biter. Noen håndverkere anbefaler å kutte den i lange stenger, ca 90 cm, dvs. nesten langs varmeapparatets lengde.

For kroppen til varmeelementet til en induksjonskjele, som du har laget selv, trenger du et bredt, omtrent 50 mm i diameter, plastrør

Jo høyere den magnetiske motstanden til stålet som ledningen er laget av, jo bedre vil den varmes opp. Avhengig av størrelsen på disse brikkene, velges et beskyttende nett, som er montert i bunnen av huset. Fyllstoffet helles eller legges i røret helt til toppen. Etter dette er den øvre delen også dekket med et nett.

Diagrammet lar deg få en ide om hvordan du kobler induksjonsspolen til kjelevarmeren og til sveisemaskinen

Dermed ser en hjemmelaget varmeovn for en induksjonskjele ut som et tykt plastrør fylt med metallbiter og lukket på begge sider med et nett. Varmeren har adaptere i topp og bunn for tilkobling til varmekretsen. Polymerrøret til varmeren må ha ganske tykke vegger.

I tillegg er plast ikke egnet for disse formålene; materialet må tåle effekten av ganske sterk varme og samtidig ikke slippe ut noen farlige stoffer til atmosfæren eller kjølevæsken. Nå må du lage en induksjonsgrill. For å gjøre dette, ta kobbertråd og vind den direkte på varmelegemet.

Noen modeller av hjemmelagde induksjonsvarmer bruker et smalt kobberrør i stedet for et plastrør. Dette er ikke det beste alternativet, siden det ikke vil være lett å rulle et slikt element riktig inn i en spiral.

Jo flere ledninger, jo bedre. Det antas at induksjonsspolen må ha minst 90 omdreininger. Induktoren er viklet veldig tett på røret; det skal ikke være noe mellomrom mellom svingene.

En 1-1,5 mm isolert kobbertråd er egnet for viklingen.En tykkere kabel er ikke nødvendig her, siden det vil komplisere viklingsarbeidet og det vil være vanskeligere å plassere svingene tett.

Dette diagrammet hjelper til med å koble induktorspolen til inverter-sveisemaskinen på riktig måte; hvis det gjøres feil, vil spolen bli til en elektromagnet (+)

Tilstedeværelsen av hull kan føre til støy på grunn av vibrasjonen som følger med driften av en slik enhet. Over tid kan denne situasjonen føre til ødeleggelse av isolasjonen, noe som vil føre til en interturn kortslutning.

I tillegg til adaptere bør det monteres stengeventiler i topp og bunn. De er nødvendige for å gi muligheten til om nødvendig å stenge vannet i varmekretsen.

Når du installerer varmeren, husk at den nedre enden skal rettes mot returrøret, et rør designet for å samle den avkjølte kjølevæsken i to-rørs varmesystem. Den enkleste måten å få en vekselfeltgenerator på er å ta en inverter fra en sveisemaskin.

Kontaktene til induksjonsspolen er koblet til polene til omformeren. Så snart strøm tilføres enheten og den er slått på, vil den hjemmelagde induksjonskjelen begynne å fungere.

For å lage en slik enhet er til og med en billig sveisemaskin egnet, for eksempel en kinesisk-laget modell, som lar deg regulere strømstyrken, fra et nivå på 10 A. En termostatsensor bør installeres nær adapteren kl. forsyningen. Sveiseomformeren er koblet til gjennom denne termostaten.

Det skal monteres likeretterdioder ved utgangene. For å gjøre dette må du åpne sveisemaskinens kropp og lodde lederne til utgangen, og deretter koble dem til diodene.Hvis du kobler til direkte uten dioder, vil en strøm med en likerettet spenning strømme til viklingen, og spolen vil fungere som en elektromagnet, og ikke som en induktor.

For å lage en induksjonsspiral anbefales det å bruke kobbertråd med et tverrsnitt på 1,5 mm i en pålitelig isolerende kappe; du må gjøre omtrent 90 omdreininger

Noen moderne sveisemaskiner har en berøringssensor som starter arbeidet i det øyeblikket elektroden berører arbeidsflaten. Dette punktet må tas i betraktning slik at sensoren enten utløses i riktig øyeblikk eller ikke påvirker driften av den hjemmelagde kjelen.

Hvis en uerfaren håndverker har problemer med å endre en sveisemaskin, er det bedre for ham å søke profesjonell råd.

For å lage en induksjonskjele med egne hender, kan du ta en hvilken som helst sveisemaskin med passende egenskaper. Om nødvendig kan enheten brukes igjen til sveisearbeid.

Hvis alt er gjort riktig, kan sveisemaskinen brukes i fremtiden til det tiltenkte formålet. Det vil være nødvendig å løsne lederne med diodene og sette dem sammen igjen. Når den utsettes for høyfrekvent vekselstrøm, vil induksjonsspolen skape et magnetfelt.

Metallet inne i polymerhuset vil begynne å varmes opp og overføre varme til vannet, som sirkulerer gjennom varmekretsen. Enheten vil bare bruke noen få minutter på å varme opp kjølevæsken.

Plasseringen for induksjonsvarmeren bør velges riktig. Aggregatet bør plasseres 800 mm under taknivå, og bør være adskilt fra vegger og møbler med minst 300 mm.

Noen få ord om sikkerhet

Hjemmelagde induksjonskjeler er vanligvis ikke utstyrt med kontroll- og beskyttelsessystemer, noe som gjør dem usikre.Derfor, før du slår på enheten, må du sørge for at husets hulrom er fylt med kjølevæske.

Hvis polymerlegemet til varmeren utsettes for konstant oppvarming uten å bli vasket med kjølevæske, vil det ganske enkelt smelte, noen ganger fører dette ikke bare til deformasjon av varmeren, men også til fullstendig skade.

Enheter av denne typen brukes ofte til oppvarming og smelting av metaller. De høye temperaturene som genereres av en induksjonsvarmer krever nøye oppmerksomhet på sikkerhetsproblemer

Tap av varmt metallfyllstoff fra den smeltede kroppen kan også være farlig. I dette tilfellet må du nesten demontere enheten og lage et nytt varmeelement for den.

Tilkoblingen til strømforsyningen skal gjøres via en separat kabel fra panelet. Selvfølgelig er det nødvendig å nøye dekke alle kontakter med isolasjon. Omformeren til sveisemaskinen må også jordes, dette er et viktig punkt for å ivareta sikkerheten.

I dette tilfellet trenger du en kabel med et tverrsnitt på minst fire millimeter. Noen eksperter anbefaler å gi preferanse til en seks millimeter kabel. For å forhindre overoppheting av en hjemmelaget induksjonsvarmer på grunn av mangel på vann i systemet, anbefales det å installere en overtrykksventil ved innløpet til varmeren.

En induksjonsvarmeanordning tar relativt liten plass, men den må plasseres i en viss avstand fra tak, vegger, møbler osv.

En hjemmelaget enhet av denne typen, ikke utstyrt med spesielt verneutstyr, er en potensielt farlig gjenstand som krever konstant overvåking. Derfor er det verdt å bruke litt mer penger, men å kjøpe de nødvendige enhetene.

Samtidig skader det ikke å anslå kostnadene; kanskje vil det ikke koste mye mer å kjøpe en ferdig induksjonskjele. Industrielle enheter er vanligvis utstyrt med all nødvendig beskyttelse.

Funksjoner og trinn-for-trinn produksjonsteknologi for en annen versjon av en hjemmelaget induksjonskjele for et varmesystem er gitt her.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Video #1. Oversikt over induksjonsvarmeprinsipper:

Video #2. Et interessant alternativ for å lage en induksjonsvarmer:

For å installere en induksjonsvarmer trenger du ikke å få tillatelse fra tilsynsmyndighetene; industrielle modeller av slike enheter er ganske trygge, de er egnet for både et privat hjem og en vanlig leilighet. Men eiere av hjemmelagde enheter bør ikke glemme sikkerhetstiltak.

Vennligst kommenter materialet vi tilbyr for vurdering. Still spørsmål om interessante eller uklare punkter. Kanskje du har egen erfaring med konstruksjon eller installasjon av en induksjonskjele? Du kan dele og legge ut unike bilder i kommentarfeltet nedenfor.