Induktsioonküttekatlad on seadmed, millel on väga kõrge kasutegur. Need võivad võrreldes kütteelementidega varustatud traditsiooniliste seadmetega energiakulusid märkimisväärselt vähendada.
Tööstustoodangu mudelid pole odavad. Kuid iga kodumeister, kellel on lihtne tööriistakomplekt, saab oma kätega induktsioonkuumuti teha. Tema abistamiseks pakume efektiivse kütteseadme tööpõhimõtte ja kokkupaneku üksikasjalikku kirjeldust.
Induktsioonküttekeha tööpõhimõte
Induktsioonkuumutamine pole võimalik ilma kolme põhielemendi kasutamiseta:
- induktiivpool;
- generaator;
- kütteelement.
Induktor on tavaliselt vasktraadist valmistatud mähis, mille abil genereeritakse magnetväli. Generaatorit kasutatakse kõrgsagedusliku voolu tekitamiseks tavalisest kodu elektrivõrgu sagedusest 50 Hz.
Kütteelemendina kasutatakse metallist eset, mis on võimeline absorbeerima soojusenergiat magnetvälja mõjul. Kui ühendate need elemendid õigesti, võite saada suure jõudlusega seadme, mis sobib suurepäraselt vedela jahutusvedeliku ja maja kütmiseks.
Pildigalerii
Foto:
Sõltumata konstruktsiooni keerukusest, mõõtmetest ja lahendatavatest ülesannetest, on selle peamised komponendid induktiivpool, pöörisvoolugeneraator ja kütteelement
Induktsioonisoojendite vaieldamatu eelis on kiire kuumutamine, mille energiavajadus on võrreldes teiste kütteseadmetega oluliselt madalam
Induktsioonisoojendite kaalukas miinus tunnistab kohustuslikku energiaallika vajadust. Ilma elektrita on seade täiesti kasutu
Kui paigaldate kodus valmistatud induktsioonkuumuti metallist küttetorule, ei soojenda see mitte ainult jahutusvedelikku tõhusalt, vaid stimuleerib ka kuumutatud vedeliku liikumist mööda vooluringi
Selleks, et muundur töötaks induktsioonimähisega ahelas normaalselt, on see ühendatud termostaadi kaudu. Alaldidioodid on ühendatud väljunditega, vastasel juhul töötab süsteem elektromagneti, mitte induktsioonkuumutina
Kodusoojendi kõige lihtsam induktsioonvoolugeneraator on inverter, mida tavaliselt kasutatakse elektrikeevitamisel
Inverteri poolustega on ühendatud pöörisvoolu genereeriv induktsioonimähis, sisselülitamisel hakkab võrgus kohe tekkima soojusenergia
Induktsiooni põhimõtet kasutatakse mitte ainult jahutusvedeliku valmistamisel ja sanitaarvee kuumutamisel hügieenilistel eesmärkidel. Seda kasutatakse metallide sulatamisel.
Lihtsama induktsioonküttekeha kokkupanek
Kiire pöörisvoolu soojendus
Kohustuslik juurdepääs energiaallikale
Metalltorude soojendamine
Tavalise inverteri moderniseerimine
Inverteri kasutamine generaatorina
Induktsioonimähiste ühenduspunktid
Induktsiooni kasutamine metallide sulatamisel
Generaatori abil juhitakse induktiivpoolile vajalike omadustega elektrivool, s.o. vase mähisel. Selle läbimisel moodustab laetud osakeste voog magnetvälja.
Induktsioonisoojendite tööpõhimõte põhineb elektrivoolude esinemisel juhtides, mis ilmnevad magnetväljade mõjul
Välja eripära on see, et sellel on võime muuta elektromagnetiliste lainete suunda kõrgetel sagedustel. Kui sellele väljale asetatakse metallist ese, hakkab see tekitatud pöörlemisvoolude mõjul soojenema ilma otsese kontaktiga induktiivpooliga.
Inverterist induktsioonimähisele tulev kõrgsageduslik elektrivool loob magnetvälja pidevalt muutuva magnetlainete vektoriga. Sellele väljale asetatud metall kuumeneb kiiresti
Kontakti puudumine võimaldab meil ühest tüübist teise üleminekul tekkida energiakaod tühiseks, mis seletab induktsioonkatelde suurenenud tõhusust.
Küttekontuuri vee soojendamiseks piisab, kui tagada selle kontakt metallküttekehaga. Sageli kasutatakse kütteelemendina metalltoru, mille kaudu veevool lihtsalt juhitakse. Vesi jahutab küttekeha samaaegselt, mis pikendab oluliselt selle kasutusiga.
Induktsiooniseadme elektromagneti saadakse traadi kerimisel ümber ferromagneti südamiku. Saadud induktsioonimähis soojeneb ja viib soojusvaheti kaudu soojuse kuumutatud korpusesse või lähedalasuvasse jahutusvedelikku
Seadme eelised ja puudused
Keerise induktsioonkuumuti plussid on väga paljud. See on sõltumatu tootmise lihtne skeem, suurem töökindlus, kõrge efektiivsus, suhteliselt madalad energiakulud, pikk kasutusiga, väike rikete tõenäosus jne.
Seadme tootlikkus võib olla märkimisväärne, seda tüüpi üksusi kasutatakse edukalt metallurgiatööstuses. Jahutusvedeliku kuumutamise kiirusega konkureerivad seda tüüpi seadmed enesekindlalt traditsiooniliste elektrikateldega, vee temperatuur süsteemis saavutab kiiresti vajaliku taseme.
Induktsioonkatla töötamise ajal vibreerib keris veidi. See vibratsioon raputab metalltorude seintelt paekivisete ja muud võimalikud saasteained, seetõttu vajab selline seade harva puhastamist. Muidugi tuleks küttesüsteemi nende saasteainete eest kaitsta mehaanilise filtri abil.
Induktsioonimähis kuumutab selle sees olevat metalli (toru või traadi tükke) kõrgsageduslike pöörisvoolude abil, kontakt on valikuline
Pidev kokkupuude veega minimeerib küttekeha läbipõlemise tõenäosuse, mis on kütteelementidega traditsiooniliste katelde puhul üsna tavaline probleem. Vaatamata vibratsioonile töötab katel äärmiselt vaikselt, paigaldamise kohas pole täiendavat heliisolatsiooni vaja.
Ikka induktsioonkatlad on head selle poolest, et nad peaaegu kunagi ei leki, kui süsteemi paigaldamine pole õigesti tehtud. See on elektrikütte jaoks väga väärtuslik kvaliteet, kuna see välistab ohtlike olukordade tõenäosuse või vähendab seda märkimisväärselt.
Lekkide puudumine on tingitud mittekontaktsest meetodist soojusenergia ülekandmiseks küttekehale. Ülalkirjeldatud tehnoloogiat kasutades saab jahutusvedelikku kuumutada peaaegu auruni.
See tagab piisava soojuskonvektsiooni, et stimuleerida jahutusvedeliku tõhusat liikumist läbi torude. Enamikul juhtudel ei pea küttesüsteem olema tsirkulatsioonipumbaga varustatud, ehkki kõik sõltub konkreetse küttesüsteemi omadustest ja paigutusest.
Mõnikord on vajalik tsirkulatsioonipump. Seadme installimine on suhteliselt lihtne. Kuigi see nõuab elektriseadmete ja küttetorude paigaldamisel teatud oskusi. Kuid sellel mugaval ja töökindlal seadmel on mitmeid puudusi, millega tuleks ka arvestada.
Näiteks soojendab boiler mitte ainult jahutusvedelikku, vaid ka kogu seda ümbritsevat tööruumi. Selliseks agregaadiks on vaja valida eraldi ruum ja eemaldada sellest kõik võõrkehad. Inimesele võib ohtlik olla ka pikaajaline viibimine töötava katla vahetus läheduses.
Induktsioonküttekehade tööks on vajalik elektrivool. Nii kodu- kui ka tehases valmistatud seadmed on ühendatud kodumajapidamise vahelduvvooluvõrku
Seadme tööks on vaja elektrit. Piirkondades, kus sellele tsivilisatsiooni eelisele pole vaba juurdepääsu, on induktsioonkatel kasutu. Ja kui täheldatakse sagedasi elektrikatkestusi, näitab see madalat tõhusust. Seadme hoolimatu käsitsemise korral võib tekkida plahvatus.
Jahutusvedeliku ülekuumenemise korral muutub see auruks. Selle tagajärjel tõuseb rõhk süsteemis järsult, mida torud lihtsalt ei suuda vastu pidada ja purunevad. Seetõttu peaks süsteemi normaalseks tööks seade olema varustatud vähemalt manomeetriga ja veelgi parem - hädaseiskamisseadmega, temperatuuriregulaatoriga jne.
Kõik see võib märkimisväärselt suurendada kodus valmistatud induktsioonkatla kulusid. Kuigi seadet peetakse peaaegu vaikseks, pole see alati nii. Mõni mudel võib erinevatel põhjustel ikkagi müra tekitada. Sõltumatult valmistatud seadme puhul suureneb sellise tulemuse tõenäosus.
Nii tehases kasutatavate kui ka kodus valmistatud induktsioonküttekehade kujundamisel praktiliselt puuduvad kuluvad komponendid. Nad teenivad pikka aega ja töötavad veatult
Kodused sammud
Sellise seadme ise valmistamine pole nii keeruline. Selleks vajate:
- Tehke kütteelement.
- Tehke vasktraadist induktiivpool.
- Võtke valmis generaator.
- Ühendage kütteseade koos mähisega küttesüsteemiga.
- Ühendage mähis generaatoriga.
- Ühendage toide süsteemiga.
- Seadme töö kontrollimiseks tehke proovisõit.
Tööstusmudelites kasutatakse küttekehana paksude seintega metalltoru, kuid see on väga keeruline ja sellel pole palju mõtet koduse seadme jaoks sellise elemendi soojendamiseks piisavalt energiat pakkuda. Induktsioonimähis võib kuumutada mis tahes metalli, seega saab kütteseadet muuta.
Induktsioonkatelde tööstuslikud mudelid on varustatud paksust metalltorust valmistatud kütteelemendiga. Kodus on sellise agregaadi kopeerimine keeruline
Plasttoru kasutatakse keevitusmuunduri induktsioonkuumuti korpusena. Selle läbimõõt peaks olema pisut suurem kui küttetorude puhul. Küttekeha toru pikkus võib olla umbes üks meeter, siseläbimõõt võib varieeruda vahemikus 50-80 mm.
Kütteseadme ühendamiseks süsteemiga paigaldage adapterid korpuse alumisse ja ülemisse ossa. Toru alumine osa tuleb grilliga sulgeda, seejärel pannakse keha sisse täiteaine, mis koosneb väikestest metalliosakestest. Täitematerjali saate näiteks traadist, vardast, kitsast metalltorust jne.
Segmentide pikkust saab suvaliselt muuta. Kõige sagedamini kasutatakse selleks terastraati läbimõõduga 6-8 mm, mis lõigatakse lihtsalt väikesteks tükkideks. Mõned meistrid soovitavad selle lõigata pikkadeks varrasteks, mille pikkus on umbes 90 cm, s.t. peaaegu kogu küttekeha pikkuses.
Induktsioonikatla kütteelemendi korpuse jaoks, mille me ise valmistasime, vajate laia, umbes 50 mm läbimõõduga plasttoru
Mida suurem on terase magnetiline takistus, millest traat on valmistatud, seda paremini see kuumeneb. Sõltuvalt nende tükkide suurusest valitakse ka kaitsev võrk, mis paigaldatakse korpuse põhjale. Täitematerjal täidetakse või asetatakse torusse ülaosani. Pärast seda kaetakse ülemine osa ka võrguga.
Diagramm võimaldab teil saada idee, kuidas ühendada induktsioonimähis katla küttekeha ja keevitusmasinaga
Seega näeb induktsioonkatelde kodus valmistatud kütteseade paksu plasttoru, täidetud metallitükkidega ja suletud mõlemalt poolt võrega. Küttekeha kohal ja all on adapterid küttekontuuriga ühendamiseks. Küttekeha polümeeritorul peaksid olema piisavalt paksud seinad.
Lisaks sellele ei sobi ükski plast nendeks otstarveteks, materjal peab taluma üsna tugeva kuumutamise tagajärgi ja samal ajal ei tohi atmosfääri ega jahutusvedelikku eraldada ohtlikke aineid. Nüüd peaksite tegema induktsioonivõre. Selleks võtke vasktraat ja kerige see otse küttekeha korpusele.
Mõnes omatehtud induktsioonküttekehade mudelis kasutatakse plasttoru asemel kitsast vasktoru. See ei ole parim valik, kuna sellist elementi oleks keeruline spiraaliks korralikult veeretada
Mida rohkem traati keerab, seda parem. Arvatakse, et induktsioonimähisel peaks olema vähemalt 90 pööret. Induktor on keerutatud torule väga tihedalt, pöörde vahel ei tohiks olla tühimikku.
Mähiseks sobib 1-1,5 mm vasest isoleeritud traat. Paksemat kaablit pole siin vaja, kuna see raskendab ka mähisega seotud tööd, on keerukaid tihedamalt korraldada.
See skeem aitab induktiivpooli õigesti muunduri keevitusmasinaga ühendada, kui teete seda valesti, muutub mähis elektromagnetiliseks (+)
Lünkade olemasolu võib põhjustada sellise seadme töötamisega kaasnevat vibratsiooni põhjustatud müra. Aja jooksul võib selline olukord viia isolatsiooni hävimiseni, mis põhjustab pöördevahelise vooluringi.
Ülevalt ja alt, lisaks adapteritele, tuleks paigaldada ka sulgurid. Neid on vaja selleks, et pakkuda vajadusel võimalust küttekontuuris vesi välja lülitada.
Küttekeha paigaldamisel tuleb meeles pidada, et selle alumine ots peaks olema suunatud toru tagasivoolule, mis on ette nähtud jahutatud jahutusvedeliku kogumiseks kahetorusüsteemis küttesüsteemis. Lihtsaim viis vahelduva väljaga generaatori saamiseks on keevitusmasinalt inverteri võtmine.
Induktsioonimähise kontaktid on ühendatud muunduri postidega. Niipea, kui toiteallikas on ühendatud seadmega ja see on ühendatud võrguga, hakkab tööle kodus valmistatud induktsioonkatel.
Sellise seadme valmistamiseks sobib isegi odav keevitusseade, näiteks Hiinas valmistatud mudel, mis võimaldab teil voolu tugevust reguleerida, alustades tasemest 10 A. Adapteri lähedal tuleks sööda lähedusse paigaldada temperatuuriregulaatori andur. Selle termostaadi kaudu on ühendatud keevitusmuundur.
Väljundites tuleb paigaldada alaldi dioodid. Selleks peate avama keevitusmasina kere ja jootma juhtmed väljundisse, seejärel kinnitama need dioodide külge. Kui ühendate otse dioodideta, voolab mähisele puhastatud pingevool ja mähis töötab elektromagneti, mitte induktiivpoolina.
Induktsioonimähise loomiseks soovitatakse usaldusväärse isoleeriva kesta korral kasutada vasktraati, mille ristlõige on 1,5 mm, on vaja teha umbes 90 pööret
Mõnel kaasaegsel keevitusmasinal on puutetundlik sensor, mis käivitub, kui elektrood puutub kokku tööpinnaga. Seda hetke tuleb arvestada, nii et andur kas töötab õigel ajal või ei mõjuta kodus valmistatud katla tööd.
Kui kogenematul meistril on probleeme keevitusmasina muutmisega, on parem, kui ta otsib professionaalset nõu.
Oma kätega induktsioonkatla valmistamiseks võite võtta mis tahes sobivate omadustega keevitusmasina. Vajadusel saab seadet uuesti keevitamiseks kasutada
Kui kõik on õigesti tehtud, saab keevitusmasinat tulevikus kasutada sihtotstarbeliselt. On vaja dirigendid dioodidega lahti võtta ja uuesti kokku panna.Kõrgsagedusliku vahelduvvoolu mõjul loob induktsioonimähis magnetvälja.
Polümeerkorpuses olev metall hakkab soojenema ja kandma soojust vette, mis ringleb läbi küttekontuuri. Jahutusvedeliku soojendamiseks kulub seadmel vaid mõni minut.
Induktsioonisoojendi asukoht tuleks valida õigesti. Seade peaks asuma laest 800 mm allpool ja vähemalt 300 mm eraldama seda seintest ja mööblist.
Paar sõna turvalisuse kohta
Kodused induktsioonkatlad pole tavaliselt varustatud juhtimis- ja kaitsesüsteemidega, mis muudab need ohtlikuks. Seetõttu peate enne seadme sisselülitamist veenduma, et korpuse õõnsus on täidetud vedela jahutusvedelikuga.
Kui küttekeha polümeeri korpust kuumutatakse pidevalt ilma soojuskandjaga pesemata, siis see lihtsalt sulab, mõnikord põhjustab see mitte ainult küttekeha deformeerumist, vaid ka selle täielikku kahjustamist.
Seda tüüpi ühikuid kasutatakse sageli metallide hõõgumiseks ja sulatamiseks. Induktsioonküttekeha kõrge temperatuur nõuab hoolikat tähelepanu turvalisusele.
Samuti võib ohtlikuks kukkuda sulatatud kehast kuum metallitäide. Sellisel juhul peate seadme peaaegu täielikult lahti võtma ja tegema selle jaoks uue kütteelemendi.
Toiteallikaga ühendamine peaks toimuma kilbist eraldi asuva kaabli kaudu. Muidugi on vaja hoolikalt sulgeda kõik kontaktid isolatsiooniga. Samuti tuleb maandada keevitusmasina inverter, see on oluline punkt ohutuse tagamiseks.
Sel juhul vajate kaablit, mille ristlõige on vähemalt neli millimeetrit. Mõned eksperdid soovitavad eelistada kuue millimeetri pikkust kaablit. Koduse induktsioonküttekeha ülekuumenemise vältimiseks süsteemi veepuuduse tõttu on soovitatav paigaldada küttekeha sisselaskeavale ülerõhuventiil.
Induktsioonkütteseade võtab suhteliselt vähe ruumi, kuid see tuleb paigutada laest, seintest, mööblist jne teatud kaugusele.
Seda tüüpi kodus valmistatud seade, mis pole varustatud spetsiaalsete kaitsevahenditega, on potentsiaalselt ohtlik objekt, mida tuleb pidevalt jälgida. Seetõttu peaksite kulutama natuke rohkem raha, kuid ostma vajalikud seadmed.
Samal ajal ei valuta kulude hindamine, võib-olla ei maksa valmis induktsioonkatla ostmine palju rohkem. Tööstuslikud seadmed on tavaliselt varustatud kogu vajaliku kaitsega.
Siin on toodud küttesüsteemi kodus valmistatud induktsioonkatla teise versiooni omadused ja samm-sammuline tootmistehnoloogia.
Klipp nr 1. Ülevaade induktsioonkuumutuse põhimõtetest:
Klipp nr 2. Huvitav võimalus induktsioonkuumuti tootmiseks:
Induktsioonküttekeha paigaldamiseks ei pea te saama reguleerivatelt asutustelt luba, selliste seadmete tööstusmudelid on täiesti ohutud, need sobivad eramaja ja tavalise korteri jaoks. Kuid omatehtud üksuste omanikud ei tohiks unustada ohutust.
Kommenteerige meie poolt ülevaatamiseks pakutud materjali. Esitage küsimusi huvitavate või varjatud punktide kohta. Võib-olla on teil oma kogemus induktsioonkatla ehitamisel või paigaldamisel? Ainulaadseid fotosid saate öelda ja postitada allolevas kommentaaride jaotises.