Indukciniai šildymo katilai yra prietaisai, kurių efektyvumas yra labai didelis. Jie gali žymiai sumažinti energijos sąnaudas, palyginti su tradiciniais prietaisais, turinčiais šildymo elementus.
Pramoninės gamybos modeliai nėra pigūs. Tačiau bet kuris namų meistras, kuriam priklauso paprastas įrankių rinkinys, savo rankomis gali pagaminti indukcinį šildytuvą. Norėdami padėti jam, mes siūlome išsamų efektyvaus šildytuvo veikimo principo ir surinkimo aprašymą.
Indukcinio šildytuvo veikimo principas
Indukcinis šildymas neįmanomas nenaudojant trijų pagrindinių elementų:
- induktorius;
- generatorius;
- kaitinantis elementas.
Induktorius yra ritė, paprastai pagaminta iš varinės vielos, jos pagalba sukuriant magnetinį lauką. Kintamosios srovės generatorius naudojamas aukšto dažnio srautui iš standartinio namų elektros tinklo srauto generuoti 50 Hz dažniu.
Metalinis objektas, galintis absorbuoti šiluminę energiją veikiant magnetiniam laukui, naudojamas kaip kaitinimo elementas. Jei teisingai sujungsite šiuos elementus, galite gauti didelio našumo įrenginį, kuris puikiai tinka skysto aušinimo skysčio ir namo šildymui.
Vaizdo galerija
Nuotrauka iš
Nepaisant struktūrinio sudėtingumo, matmenų ir spręstinų užduočių, pagrindiniai jo komponentai yra induktorius, sūkurinių srovių generatorius ir kaitinimo elementas.
Neabejotinas indukcinių šildytuvų pranašumas yra greitas šildymas, turintis žymiai mažesnius energijos poreikius, palyginti su kitais šildymo prietaisais
Didelės svarbos indukcinių šildytuvų minusas pripažįsta būtiną energijos šaltinio poreikį. Be elektros prietaisas yra visiškai nenaudingas
Jei montuosite namuose pagamintą indukcinį šildytuvą ant metalinio šildymo vamzdžio, jis ne tik efektyviai šildys aušinimo skystį, bet ir skatins šildomo skysčio judėjimą išilgai grandinės.
Kad keitiklis normaliai veiktų grandinėje su indukcine ritė, jis yra prijungtas per termostatą. Lygintuvo diodai yra prijungti prie išėjimų, kitaip sistema veiks kaip elektromagnetas, o ne kaip indukcinis šildytuvas
Namų šildytuvo paprasčiausias indukcijos srovės generatorius bus keitiklis, paprastai naudojamas suvirinant elektrą
Indukcinė ritė, sukurianti sūkurines sroves, yra sujungta su keitiklio poliais, kai įjungiama, šiluminė energija iš karto pradedama gaminti tinkle
Indukcijos principas naudojamas ne tik ruošiant aušinimo skystį ir šildant sanitarinį vandenį higienos tikslais. Jis naudojamas lydant metalus.
Paprasčiausio indukcinio šildytuvo surinkimas
Greitas sūkurinis srovės šildymas
Privaloma prieiga prie energijos šaltinio
Metalo vamzdžių šildymas
Įprastinio keitiklio modernizavimas
Naudojant keitiklį kaip generatorių
Indukcinės ritės prijungimo taškai
Indukcijos panaudojimas lydant metalus
Naudojant generatorių, induktoriui tiekiama reikiama charakteristika elektros srovė, t. ant varinės ritės. Praeinant pro jį, įkrovusių dalelių srautas suformuoja magnetinį lauką.
Indukcinių šildytuvų veikimo principas pagrįstas elektrinių srovių atsiradimu laidininkų viduje, atsirandančioms veikiant magnetiniams laukams.
Lauko ypatumas yra tas, kad jis turi aukštų dažnių savybę pakeisti elektromagnetinių bangų kryptį. Jei šiame lauke bus pastatytas metalinis daiktas, jis pradės kaisti neturėdamas tiesioginio kontakto su induktorium, veikiant sukurtoms sūkurinėms srovėms.
Aukšto dažnio elektros srovė, einanti iš keitiklio į indukcinę ritę, sukuria magnetinį lauką su nuolat kintančiu magnetinių bangų vektoriu. Šiame lauke esantis metalas greitai įkaista
Kontaktų nebuvimas leidžia mums padaryti nereikšmingus energijos nuostolius pereinant iš vieno tipo į kitą, o tai paaiškina padidėjusį indukcinių katilų efektyvumą.
Norint pašildyti šildymo kontūro vandenį, pakanka užtikrinti jo kontaktą su metaliniu šildytuvu. Dažnai metalinis vamzdis naudojamas kaip kaitinimo elementas, per kurį vandens srovė tiesiog praleidžiama. Vanduo tuo pačiu metu aušina šildytuvą, o tai žymiai padidina jo tarnavimo laiką.
Indukcijos įtaiso elektromagnetas gaunamas apvyniojant laidą aplink feromagnetinio šerdį. Gauta indukcinė ritė įkaista ir per šilumokaitį perduoda šilumą į šildomą kūną arba šalia esantį aušinimo skystį
Prietaiso privalumai ir trūkumai
Sūkurio indukcinio šildytuvo „pliusai“ yra daugybė. Tai paprasta nepriklausomos gamybos schema, padidėjęs patikimumas, didelis efektyvumas, santykinai mažos energijos sąnaudos, ilgas tarnavimo laikas, maža gedimų tikimybė ir kt.
Prietaiso našumas gali būti didelis, tokio tipo vienetai sėkmingai naudojami metalurgijos pramonėje. Aušinimo skysčio kaitinimo greičiu šio tipo prietaisai užtikrintai konkuruoja su tradiciniais elektriniais katilais, vandens temperatūra sistemoje greitai pasiekia reikiamą lygį.
Indukcinio katilo veikimo metu šildytuvas šiek tiek vibruoja. Ši vibracija atitraukia kalkakmenio nuosėdas ir kitus galimus teršalus nuo metalinio vamzdžio sienų, todėl tokį prietaisą retai reikia valyti. Žinoma, šildymo sistemą nuo šių teršalų reikia apsaugoti naudojant mechaninį filtrą.
Indukcinė ritė šildo metalą (vamzdį ar vielos gabalus), įdėtą į jo vidų, naudojant aukšto dažnio sūkurines sroves, kontaktas yra neprivalomas
Nuolatinis kontaktas su vandeniu sumažina šildytuvo perdegimo tikimybę, o tai yra gana dažna tradicinių katilų su kaitinimo elementais problema. Nepaisant vibracijos, katilas veikia ypač tyliai, nereikia papildomos garso izoliacijos montavimo vietoje.
Indukciniai katilai vis dar yra geri tuo, kad beveik niekada nepraleidžia nuotėkio, nebent sistema būtų sumontuota teisingai. Tai yra labai vertinga elektrinio šildymo kokybė, nes ji pašalina arba žymiai sumažina pavojingų situacijų tikimybę.
Nutekėjimo nebuvimas atsiranda dėl nekontaktinio šilumos energijos perdavimo į šildytuvą metodo. Naudojant aukščiau aprašytą technologiją, aušinimo skystis gali būti pašildytas beveik iki garų būklės.
Tai užtikrina pakankamą šiluminę konvekciją, kad būtų skatinamas efektyvus aušinimo skysčio judėjimas per vamzdžius. Daugeliu atvejų šildymo sistemoje nebūtinai turi būti cirkuliacinis siurblys, nors viskas priklauso nuo konkrečios šildymo sistemos savybių ir išdėstymo.
Kartais reikalingas cirkuliacinis siurblys. Įdiegti įrenginį yra gana lengva. Nors tam reikės tam tikrų įgūdžių montuojant elektrinius prietaisus ir šildymo vamzdžius. Tačiau šis patogus ir patikimas įrenginys turi nemažai trūkumų, su kuriais taip pat reikėtų atsižvelgti.
Pavyzdžiui, katilas sušildo ne tik aušinimo skystį, bet ir visą jį supančią darbo vietą. Tokiam agregatui būtina pasirinkti atskirą kambarį ir pašalinti iš jo visus pašalinius daiktus. Žmogui ilgas buvimas šalia veikiančio katilo taip pat gali būti nesaugus.
Indukciniams šildytuvams veikti reikalinga elektros srovė. Tiek namie, tiek gamykloje gaminama įranga yra prijungta prie buitinio kintamos srovės tinklo
Įrenginio veikimui reikalinga elektra. Vietose, kur nėra galimybės naudotis šia civilizacijos nauda, indukcinis katilas bus nenaudingas. O ten, kur pastebimi dažni elektros energijos pertrūkiai, jis parodys žemą efektyvumą. Jei su įrenginiu elgiamasi neatsargiai, gali įvykti sprogimas.
Jei aušinimo skystis perkaista, jis virsta garu. Dėl to slėgis sistemoje staigiai padidės, o vamzdžiai paprasčiausiai negali atlaikyti ir sulaužys. Todėl normaliam sistemos veikimui įtaisas turėtų būti aprūpintas bent manometru, o dar geriau - avarinio išjungimo įtaisu, temperatūros reguliatoriumi ir kt.
Visa tai gali žymiai padidinti namuose pagaminto indukcinio katilo kainą. Nors prietaisas laikomas beveik tyliu, tai ne visada būna. Kai kurie modeliai dėl įvairių priežasčių vis dar gali kelti triukšmą. Jei prietaisas pagamintas savarankiškai, tokio rezultato tikimybė padidėja.
Projektuojant tiek gamyklinius, tiek namuose pagamintus indukcinius šildytuvus, susidėvėjusių komponentų praktiškai nėra. Jie ilgai tarnauja ir dirba nepriekaištingai
Namų žingsniai
Pasigaminti tokį prietaisą patiems nėra taip sunku. Norėdami tai padaryti, jums reikės:
- Padarykite kaitinimo elementą.
- Padarykite indukcinę ritę iš varinės vielos.
- Paimkite paruoštą generatorių.
- Prijunkite šildytuvą su ritė prie šildymo sistemos.
- Prijunkite ritę prie generatoriaus.
- Prijunkite maitinimą prie sistemos.
- Pabandykite atlikti bandymą, kad patikrintumėte įrenginio veikimą.
Pramoniniuose modeliuose metalinis vamzdis su storomis sienomis naudojamas kaip šildytuvas, tačiau tai yra labai sunku ir neturi daug prasmės tiekti pakankamą galią namuose pagamintam prietaisui, kad jis šildytų tokį elementą. Indukcinė ritė gali šildyti bet kurį metalą, todėl šildytuvą galima modifikuoti.
Indukcinių katilų pramoniniuose modeliuose yra šildymo elementas, pagamintas iš storo metalinio vamzdžio. Namuose sunku nukopijuoti tokį agregatą
Plastikinio vamzdžio gabalas naudojamas kaip indukcinio šildytuvo korpusas iš suvirinimo keitiklio. Jis turėtų būti šiek tiek didesnio skersmens nei šildymo vamzdžiai. Šildytuvo vamzdžio ilgis gali būti maždaug metras, vidinis skersmuo gali svyruoti nuo 50 iki 80 mm.
Norėdami prijungti šildytuvą prie sistemos, sumontuokite adapterius apatinėje ir viršutinėje korpuso dalyse. Apatinė vamzdžio dalis turi būti uždaryta grotelėmis, tada korpuso viduje dedamas užpildas, susidedantis iš mažų metalo dalelių. Užpildą galite gauti, pavyzdžiui, iš vielos, strypo, siauro metalinio vamzdžio ir kt.
Segmentų ilgį galima keisti savavališkai. Dažniausiai tam naudojama plieninė viela, kurios skersmuo yra 6-8 mm, kuri tiesiog supjaustoma mažais gabalėliais. Kai kurie meistrai rekomenduoja supjaustyti jį į ilgus maždaug 90 cm ilgio strypus, t. beveik išilgai šildytuvo ilgio.
Indukcinio katilo kaitinimo elemento, kurį mes patys pagaminome, korpusui jums reikės plataus, apie 50 mm skersmens, plastikinio vamzdžio
Kuo didesnė plieno, iš kurio pagaminta viela, magnetinė varža, tuo geriau jis įkaista. Atsižvelgiant į šių gabalų dydį, taip pat pasirenkamas apsauginis tinklelis, kuris pritvirtinamas korpuso apačioje. Užpildas užpildomas arba klojamas vamzdyje iki pat viršaus. Po to viršutinė dalis taip pat padengta tinklu.
Diagrama leidžia jums susidaryti idėją, kaip prijungti indukcinę ritę prie katilo šildytuvo ir suvirinimo aparato
Taigi namuose pagamintas indukcinio katilo šildytuvas atrodo kaip storas plastikinis vamzdis, įdarytas metalo gabalėliais ir uždarytas iš abiejų pusių tinkleliu. Virš ir žemiau šildytuvo yra adapteriai, skirti prijungti prie šildymo kontūro. Šildytuvo polimerinis vamzdis turi turėti pakankamai storas sienas.
Be to, bet koks plastikas šiems tikslams nėra tinkamas, medžiaga turi ištverti gana stiprų kaitinimą ir tuo pačiu metu į atmosferą ar aušinimo skystį neišskiria pavojingų medžiagų. Dabar jūs turėtumėte padaryti indukcijos tinklelį. Norėdami tai padaryti, paimkite varinę vielą ir apvyniokite ją tiesiai ant šildytuvo korpuso.
Kai kuriuose namų indukcinių šildytuvų modeliuose vietoj plastikinio vamzdžio naudojamas siauras varinis vamzdis. Tai nėra geriausias pasirinkimas, nes sunku būtų tinkamai suvynioti tokį elementą į spiralę
Kuo daugiau vielos posūkių, tuo geriau. Manoma, kad indukcinė ritė turėtų būti bent 90 posūkių. Induktorius ant vamzdžio suvyniotas labai sandariai, tarp posūkių neturėtų būti tarpo.
Apvijai tinka 1-1,5 mm varine izoliuota viela. Storesnis kabelis čia nereikalingas, nes tai taip pat apsunkins apvijos darbą, todėl bus sunkiau išdėstyti ritinius.
Ši schema padės teisingai prijungti induktyvumo ritę prie keitiklio suvirinimo aparato. Jei atliksite neteisingai, ritė pavirs elektromagnetu (+)
Tarpų buvimas gali sukelti triukšmą, atsirandantį dėl vibracijos, kuri lydi tokio įrenginio veikimą. Laikui bėgant tokia padėtis gali sunaikinti izoliaciją, o tai sukels apsisukimų grandinę.
Virš ir apačioje, be adapterių, turėtų būti sumontuoti uždaromieji kaiščiai. Jie reikalingi norint suteikti galimybę prireikus išjungti vandenį šildymo kontūre.
Įrengdami šildytuvą, reikia atsiminti, kad jo apatinis galas turėtų būti nukreiptas į grįžtamąjį vamzdį, skirtą aušinamojo skysčio surinkimui dviejų vamzdžių šildymo sistemoje. Paprasčiausias būdas gauti kintamojo lauko generatorių yra paimti inverterį iš suvirinimo mašinos.
Indukcinės ritės kontaktai yra sujungti su keitiklio poliais. Kai tik maitinimo šaltinis bus prijungtas prie įrenginio ir jis bus prijungtas prie tinklo, pradės veikti namuose pagamintas indukcinis katilas.
Tokio prietaiso gamybai tinka net nebrangus suvirinimo aparatas, pavyzdžiui, Kinijoje pagamintas modelis, leidžiantis sureguliuoti srovės stiprį, pradedant nuo 10 A. lygio. Netoli adapterio šalia pašaro turėtų būti įrengtas temperatūros reguliatoriaus jutiklis. Suvirinimo keitiklis yra prijungtas per šį termostatą.
Prie išėjimų reikia sumontuoti lygintuvo diodus. Norėdami tai padaryti, turėsite atidaryti suvirinimo mašinos korpusą ir lituoti laidus prie išvesties, tada pritvirtinti juos prie diodų. Jei jungiate tiesiogiai be diodų, tada apvijoje tekės rektifikuota įtampos srovė, o ritė veiks kaip elektromagnetas, o ne kaip induktorius.
Norėdami sukurti indukcinę ritę, patikimame izoliaciniame apvalkale rekomenduojama naudoti varinę vielą, kurios skerspjūvis yra 1,5 mm, būtina atlikti apie 90 posūkių.
Kai kurios šiuolaikinės suvirinimo mašinos turi jutiklinį jutiklį, kuris paleidžiamas, kai elektrodas liečiasi su darbo paviršiumi. Reikia atsižvelgti į šį momentą, kad jutiklis arba veiktų tinkamu laiku, arba nepaveiktų namų katilo veikimo.
Jei nepatyręs meistras turi problemų dėl suvirinimo aparato pakeitimo, jam geriau kreiptis į profesionalus.
Norėdami gaminti indukcinį katilą savo rankomis, galite pasiimti bet kurį suvirinimo aparatą, turintį tinkamas charakteristikas. Jei reikia, prietaisą vėl galima naudoti suvirinimui
Jei viskas bus padaryta teisingai, ateityje suvirinimo aparatą bus galima naudoti pagal paskirtį. Reikės išardyti laidus su diodais ir vėl surinkti.Esant aukšto dažnio kintamajai srovei, indukcinė ritė sukurs magnetinį lauką.
Polimeras korpuso viduje esantis metalas pradės įkaisti ir perneš šilumą į vandenį, kuris cirkuliuoja per šildymo kontūrą. Įrenginiui prireiks tik kelių minučių, kad sušiltų aušinimo skystis.
Indukcinio šildytuvo vieta turėtų būti parinkta teisingai. Įrenginys turėtų būti 800 mm žemiau lubų ir bent 300 mm atstumu nuo sienos ir baldų.
Keletas žodžių apie saugumą
Namuose gaminami indukciniai katilai paprastai nėra aprūpinti valdymo ir apsaugos sistemomis, todėl jie yra nesaugūs. Todėl prieš įjungdami įrenginį turite įsitikinti, kad korpuso ertmė yra užpildyta skystu aušinimo skysčiu.
Jei polimerinis šildytuvo korpusas bus nuolat kaitinamas, neplaunant šilumos nešikliu, jis tiesiog išsilydys, kartais tai sukelia ne tik šildytuvo deformaciją, bet ir visišką jo pažeidimą.
Šio tipo vienetai dažnai naudojami kaitriai ir metalų lydymui. Aukštoje indukcinio šildytuvo temperatūroje reikia atidžiai atsižvelgti į saugą.
Kritimas iš karšto metalo užpildo iš išlydyto kūno taip pat gali būti pavojingas. Tokiu atveju turėsite beveik visiškai išardyti įrenginį ir padaryti jam naują šildymo elementą.
Prijungimas prie maitinimo šaltinio turėtų būti atliekamas atskiru kabeliu nuo skydo. Žinoma, būtina kruopščiai užklijuoti visus kontaktus su izoliacija. Suvirinimo aparato keitiklį taip pat reikia įžeminti, tai yra svarbus saugos aspektas.
Tokiu atveju jums reikia laido, kurio skerspjūvis yra ne mažesnis kaip keturi milimetrai. Kai kurie ekspertai rekomenduoja pirmenybę teikti šešių milimetrų kabeliui. Norint išvengti naminio indukcinio šildytuvo perkaitimo dėl vandens trūkumo sistemoje, rekomenduojama įrengti viršslėgio vožtuvą prie šildytuvo įleidimo angos.
Indukcinis šildymo prietaisas užima palyginti nedaug vietos, tačiau jį reikia pastatyti tam tikru atstumu nuo lubų, sienų, baldų ir kt.
Tokio tipo namuose pagamintas prietaisas, kuriame nėra specialių apsaugos priemonių, yra potencialiai pavojingas objektas, kurį reikia nuolat stebėti. Todėl turėtumėte išleisti šiek tiek daugiau pinigų, tačiau nusipirkite reikiamus įrenginius.
Tuo pačiu metu neskauda įvertinti išlaidų, galbūt nusipirkti paruoštą indukcinį katilą kainuos ne daug daugiau. Pramoniniai prietaisai paprastai aprūpinami visa reikalinga apsauga.
Čia pateikiamos kitos namų šildymo sistemos indukcinio katilo savybės ir gamybos žingsnis po žingsnio technologija.
1 klipas. Indukcinio šildymo principų apžvalga:
2 klipas. Įdomus variantas gaminant indukcinį šildytuvą:
Norėdami įdiegti indukcinį šildytuvą, jums nereikia gauti reguliavimo institucijų leidimo, tokių prietaisų pramoniniai modeliai yra visiškai saugūs, jie tinka tiek privačiam namui, tiek paprastam butui. Tačiau naminių vienetų savininkai neturėtų pamiršti apie saugą.
Prašome pakomentuoti medžiagą, kurią pasiūlėme peržiūrėti. Klauskite apie įdomius ar neaiškius dalykus. Galbūt jūs turite savo patirtį statant ar montuojant indukcinį katilą? Galite pasakyti ir paskelbti unikalias nuotraukas žemiau esančiame komentarų skyriuje.