Индукциони грејни котлови су уређаји који имају веома високу ефикасност. Они могу значајно смањити трошкове енергије у поређењу с традиционалним уређајима опремљеним грејним елементима.
Модели индустријске производње нису јефтини. Међутим, сваки кућни мајстор који посједује једноставан сет алата може направити индукцијски гријач властитим рукама. Да бисмо му помогли, нудимо детаљан опис принципа рада и монтаже ефикасног грејача.
Принцип рада индукционог грејача
Индукционо грејање није могуће без употребе три главна елемента:
- калем;
- генератор;
- грејач.
Индуктор је завојница, обично направљена од бакарне жице, уз помоћ које се ствара магнетно поље. Алтернатор се користи за производњу високофреквентног тока из стандардног кућног електричног мрежног тока на фреквенцији 50 Хз.
Метални предмет који може да апсорбује топлотну енергију под утицајем магнетног поља користи се као грејни елемент. Ако правилно повежете ове елементе, можете добити уређај високих перформанси, који је савршен за загревање течне расхладне течности и грејање куће.
Галерија слика
Пхото фром
Без обзира на структурну сложеност, димензије и задатке које треба решити, главне компоненте су индуктор, генератор вртложне струје и грејни елемент
Несумњива предност индукцијских грејача је брзо загревање са знатно нижим потребама за енергијом у поређењу с другим грејним уређајима
Тешки минус индукцијских грејача препознаје обавезну потребу за енергентом. Без електричне енергије, уређај је потпуно бескористан
Ако инсталирате домаћи индукцијски грејач на металну цев за грејање, он не само да ефикасно загрева расхладну течност, већ ће и стимулисати кретање загрејане течности дуж круга
Да би претварач нормално радио у кругу са индукцијском завојницом, повезан је преко термостата. Исправске диоде су повезане на излазе, иначе ће систем радити као електромагнет, а не као индукцијски грејач
Најједноставнији индукцијски генератор струје за кућни гријач биће инвертер, који се обично користи у електричном заваривању
Индукциона завојница која ствара вртложне струје повезана је са половима претварача, када је укључена, топлотна енергија одмах почиње да се ствара у мрежи
Принцип индукције се користи не само у припреми расхладне течности и загревању санитарне воде у хигијенске сврхе. Користи се код топљења метала.
Монтажа најједноставнијег индукционог грејача
Брзо загревање струјом
Обавезан приступ извору енергије
Грејање металним цевима
Модернизација конвенционалног претварача
Кориштење претварача као генератора
Повезане тачке индукцијске завојнице
Примена индукције у топљењу метала
Помоћу генератора на индуктор се доводи електрична струја са потребним карактеристикама, тј. на бакарној завојници. Пролазећи кроз њу, ток наелектрисаних честица формира магнетно поље.
Принцип рада индукционих грејача заснован је на појави електричних струја унутар проводника који се појављују под утицајем магнетних поља
Посебност поља је у томе што има способност да мења смер електромагнетних таласа на високим фреквенцијама. Ако се метални предмет постави у ово поље, он ће почети да се загрева без директног контакта са индуктором под утицајем створених вртложних струја.
Високофреквентна електрична струја која долази од претварача до индукцијске завојнице ствара магнетно поље са стално променљивим вектором магнетних таласа. Метал постављен у ово поље брзо се загрева
Недостатак контакта омогућава нам да губитке енергије током преласка са једне врсте на другу занемаримо, што објашњава повећану ефикасност индукционих котлова.
За загревање воде за круг грејања довољно је осигурати његов контакт са металним грејачем. Често се метална цев користи као грејни елемент, кроз који се једноставно пропушта струја воде. Вода истовремено хлади грејач, што значајно повећава његов радни век.
Електромагнет индукционог уређаја добија се намотавањем жице око феромагнетне језгре. Настала индукциона завојница се загрева и преноси топлоту до грејаног тела или до оближње расхладне течности кроз измењивач топлоте
Предности и недостаци уређаја
Велики су „плусеви“ вртлог индукционог грејача. Ово је једноставна шема за независну производњу, повећану поузданост, високу ефикасност, релативно ниске трошкове енергије, дуг животни век, малу вероватноћу квара итд.
Продуктивност уређаја може бити значајна, јединице овог типа успешно се користе у металуршкој индустрији. Брзином загревања расхладне течности уређаји ове врсте самоуверено се такмиче са традиционалним електричним бојлерима, температура воде у систему брзо достиже потребан ниво.
Током рада индукционог котла, грејач благо вибрира. Ова вибрација отреса вапненачки седимент и друга могућа загађења са зидова металне цеви, па је таквом уређају ретко потребно чишћење. Наравно, систем грејања треба заштитити од ових нечистоћа помоћу механичког филтера.
Индукциона завојница греје метал (цев или комаде жице) који се налази у њему користећи високофреквентне вртложне струје, контакт је опционалан
Константни контакт са водом смањује вероватноћу изгарања грејача, што је прилично чест проблем за традиционалне котлове са грејним елементима. Упркос вибрацијама, котао ради изузетно тихо, додатна звучна изолација на месту уградње није потребна.
Ипак, индукцијски котлови добри су у томе што скоро никада не пропуштају, осим ако се инсталација система не обави правилно. Ово је веома вредан квалитет за електрично грејање, јер елиминише или значајно смањује вероватноћу опасних ситуација.
Непостојање пропуштања настаје због бесконтактног преноса топлотне енергије на грејач. Користећи горе описану технологију, расхладна течност се може загрејати готово до стања паре.
Ово обезбеђује довољну термичку конвекцију да подстакне ефикасно кретање расхладне течности кроз цеви. У већини случајева систем грејања не мора бити опремљен циркулацијском пумпом, мада све зависи од карактеристика и распореда одређеног система грејања.
Понекад је потребна циркулациона пумпа. Инсталирање уређаја је релативно једноставно. Иако ће ово захтевати неке вештине у уградњи електричних уређаја и цеви за грејање. Али овај погодан и поуздан уређај има низ недостатака са којима би требало узети у обзир.
На пример, котао загрева не само расхладну течност, већ и цео радни простор који га окружује. За такав агрегат је потребно одабрати посебну собу и уклонити из њега све стране предмете. За особу, дуг боравак у непосредној близини радног котла такође може бити небезбедан.
Индукцијски грејачи захтевају електричну струју да раде. И кућна и фабричка опрема су повезане у АЦ домаћинство
За рад уређаја потребна је струја. У областима у којима не постоји слободан приступ овој добробити цивилизације, индукциони котао ће бити бескористан. А где се примећују чести прекиди струје, то ће показати ниску ефикасност. Ако се уређајем рукује пажљиво, може доћи до експлозије.
Ако се расхладна течност прегреје, претвориће се у пару. Као резултат, притисак у систему ће се нагло повећати, што цеви једноставно не могу издржати и пукнуће. Због тога, за нормалан рад система, уређај треба да буде опремљен најмање манометром, а још боље - уређајем за искључивање у нужди, регулатором температуре итд.
Све то може значајно повећати трошкове домаћег индукцијског бојлера. Иако се уређај сматра готово нечујним, то није увек случај. Неки модели из различитих разлога и даље могу да производе буку. За уређај направљен независно, вероватноћа таквог исхода се повећава.
У дизајну фабричких и кућних индукционих грејача практично не постоје компоненте за хабање. Служе дуже време и раде беспрекорно
Домаћи кораци
Направити такав уређај сами није толико тешко. Да бисте то учинили, требаће вам:
- Направите грејни елемент.
- Направите индуктивну завојницу од бакарне жице.
- Узми готов алтернатор.
- Спојите грејач са намотајем на систем грејања.
- Спојите завојницу на генератор.
- Повежите напајање са системом.
- Направите пробно вођење да бисте проверили рад јединице.
У индустријским моделима метална цев са дебелим зидовима користи се као грејач, али је веома тешко и нема много смисла обезбедити довољну снагу за кућни уређај за загревање таквог елемента. Индукциона завојница може загрејати било који метал, тако да грејач може бити модификован.
Индустријски модели индукцијских котлова опремљени су грејним елементом израђеним од дебеле металне цеви. Код куће је тешко копирати такав агрегат
Комад пластичне цеви користи се као кућиште за индукцијски грејач из инвертера за заваривање. Треба бити мало већег пречника од цеви за грејање. Дужина цеви за грејач може бити приближно један метар, унутрашњи пречник може да варира између 50-80 мм.
Да бисте повезали грејач на систем, инсталирајте адаптере у доњи и горњи део кућишта. Доњи део цеви мора да се затвори решетком, а затим се у тело стави пунило које се састоји од ситних честица метала. Пунило се може добити, на пример, од жице, шипке, уске металне цеви итд.
Дужина сегмената може се произвољно мењати. Најчешће се за то користи челична жица пречника 6-8 мм која се једноставно реже на мале комаде. Неки мајстори препоручују да се сече на дугачке штапове од приближно 90 цм, тј. скоро дуж дужине грејача.
За кућиште грејног елемента индукционог котла, које смо сами направили, требат ће вам широка, пластична цијев промјера око 50 мм.
Што је већи магнетни отпор челика од којег је направљена жица, то ће се боље загревати. Овисно о величини ових комада, одабира се и заштитна мрежа која је монтирана на дну кућишта. Пунило се пуни или поставља у цев до самог врха. Након тога горњи део је такође прекривен мрежом.
Дијаграм вам омогућава да добијете идеју како спојити индукциону завојницу на грејач котла и на машину за заваривање
Тако, кућни грејач за индукциони котао изгледа као густа пластична цев, напуњена комадима метала и са обе стране затворена решетком. Изнад и испод грејач поседује адаптере за повезивање на круг грејања. Полимерна цев за грејач треба да има довољно дебеле зидове.
Поред тога, ниједна пластика за ове сврхе није погодна, материјал мора да издржи ефекте прилично јаког загревања и истовремено не емитује никакве опасне материје у атмосферу или расхладну течност. Сада би требало да направите индукциону мрежу. Да бисте то учинили, узмите бакарну жицу и намотајте је директно на кућиште грејача.
У неким моделима домаћих индукцијских грејача користи се уска бакрена цев уместо пластичне цеви. Ово није најбоља опција, јер би било тешко правилно претворити такав елемент у спиралу
Што више жица окреће, то боље. Верује се да индукциона завојница треба да има најмање 90 окрета. Индуктор је намотан на цев врло чврсто, не сме да постоји јаз између завоја.
За навијање је погодна бакарна изолована жица 1-1,5 мм. Овде није потребан дебљи кабл, јер ће он такође усложнити рад намотаја, биће теже ускладити завојнице.
Ова шема ће вам помоћи да правилно прикључите индуктивну завојницу на инвертерску машину за заваривање, ако то погрешно радите, завојница ће се претворити у електромагнет (+)
Присутност празнина може довести до буке услед вибрације која прати рад такве јединице. Временом, ова ситуација може довести до уништења изолације, што ће проузроковати међукружни круг.
Изнад и доле, поред адаптера, треба да буду инсталиране запорне стопе. Потребни су за пружање могућности, ако је потребно, за искључење воде у кругу грејања.
Приликом постављања грејача треба имати на уму да његов доњи крај треба бити усмерен на повратну цев, дизајнирану за сакупљање охлађене расхладне течности у двоцевни систем грејања. Најлакши начин за добијање алтернативног генератора поља је узети претварач из апарата за заваривање.
Контакти индукцијске завојнице су спојени на полове претварача. Чим се напајање прикључи на јединицу и споји на мрежу, кућни индукцијски котао ће почети да ради.
За производњу таквог уређаја погодна је чак и јефтина машина за заваривање, на пример, модел кинеског порекла који омогућава подешавање јачине струје, почевши од нивоа од 10 А. У близини адаптера треба да буде инсталиран сензор регулатора температуре у близини довода. Инвертер за заваривање је повезан преко овог термостата.
На излазима се морају уградити исправљачке диоде. Да бисте то учинили, морат ћете отворити тијело апарата за заваривање и лемити жице на излаз, а затим их причврстити на диоде. Ако директно повежете без диода, тада ће исправљена напонска струја струјати до намотаја, а завојница ће радити као електромагнет, а не као индуктор.
Да бисте направили индукциону завојницу, препоручује се употреба бакрене жице пресека 1,5 мм у поузданом изолационом омотачу, потребно је направити око 90 окрета
Неке савремене машине за заваривање имају сензор на додир који се покреће када електрода додирне радну површину. Овај тренутак се мора узети у обзир тако да сензор или ради у право време или не утиче на рад котла направљеног у домаћинству.
Ако неискусни мајстор има проблема са измјенама апарата за заваривање, боље је потражити стручни савјет.
За производњу индукцијског бојлера властитим рукама можете узети било коју машину за заваривање са одговарајућим карактеристикама. Ако је потребно, уређај се може поново користити за заваривање
Ако се све правилно изврши, апарат за заваривање може се убудуће користити за његову намјену. Биће потребно одвојити проводнике помоћу диода и поново саставити.Под утицајем високофреквентне наизменичне струје, индукциона завојница ће створити магнетно поље.
Метал унутар полимерног кућишта почеће да се загрева и преноси топлину у воду која циркулише кроз круг грејања. Уређају ће требати само неколико минута да загреје расхладну течност.
Место за индукциони грејач треба да буде изабрано правилно. Јединица треба да буде смештена 800 мм испод плафона, а најмање 300 мм треба да је раздваја од зидова и намештаја.
Неколико речи о сигурности
Домаћи индукцијски котлови обично нису опремљени системима за контролу и заштиту, што их чини несигурним. Стога, пре укључивања уређаја, морате бити сигурни да је шупљина кућишта напуњена течним расхладним средством.
Ако је полимер кућишта грејача подвргнуто сталном загревању без прања топлотним носачем, он ће се једноставно растопити, што понекад доводи не само до деформације грејача, већ и до његовог потпуног оштећења.
Јединице ове врсте често се користе за сагоријевање и топљење метала. Високе температуре индукционог грејача захтевају пажљиву пажњу на безбедност.
Пропадање врућег металног пунила са растаљеног тела такође може бити опасно. У том случају, мораћете скоро у потпуности да демонтирате уређај и направите нови грејни елемент за њега.
Прикључивање на напајање мора да се изведе посебним одвојеним каблом који се води од оклопа. Наравно, потребно је пажљиво залепити све контакте изолацијом. Претварач апарата за заваривање такође мора бити уземљен, што је важно за сигурност.
У том случају вам је потребан кабл са пресеком од најмање четири милиметра. Неки стручњаци препоручују давање предности каблу од шест милиметара. Да бисте спречили прегревање домаћег индукционог грејача због недостатка воде у систему, препоручује се инсталирање превисочног притиска на улазу грејача.
Индукциони грејни уређај заузима релативно мало простора, али га треба поставити на одређеној удаљености од плафона, зидова, намештаја итд.
Домаћи уређај ове врсте, који није опремљен посебном заштитном опремом, потенцијално је опасан предмет који захтева стално праћење. Стога бисте требали потрошити нешто више новца, али набавите потребне уређаје.
Истовремено, не шкоди процени трошкова, можда ће куповина готовог индукцијског бојлера коштати много више. Индустријски уређаји су обично опремљени са свом потребном заштитом.
Овде су дате карактеристике и корак по корак технологија производње друге верзије домаћег индукционог котла за грејни систем.
Клип # 1. Преглед принципа индукционог грејања:
Клип # 2. Занимљива опција за производњу индукционог грејача:
Да бисте инсталирали индукцијски грејач, не морате добити дозволу регулаторних органа, индустријски модели таквих уређаја су потпуно безбедни, погодни су за приватну кућу и за обичан стан. Али власници домаћих јединица не би требало да забораве на безбедност.
Молимо да коментаришете материјал који смо предложили на преглед. Постављајте питања о занимљивим или нејасним тачкама. Можда имате своје искуство у изградњи или уградњи индукцијског котла? Јединствене фотографије можете рећи и објавити у одељку за коментаре испод.