Индукционный котел отопления своими руками схема и монтаж: Страница не найдена — gidpopechkam.ru

Самодельный индукционный котел отопления своими руками

Содержание

1. Изготовление и монтаж индукционного котла отопления своими руками
2. Устройство котла
3. Монтажные работы
4. Важные рекомендации по сборке
5. Как сделать индукционный котел своими руками?
6. Основные преимущества индукционных котлов
7. Что нужно для изготовления котла?
8. Алгоритм создания индукционного котла
9. Самодельный индукционный котел — реальная действительность
10. Как сделать индукционный котел отопления своими руками

Изготовление и монтаж индукционного котла отопления своими руками

Многие жители частных и многоквартирных домов, пытаясь сэкономить на электроэнергии, ищут наиболее выгодный вариант, позволяющий отопить свое жилье.

Именно поэтому люди все чаще устанавливают своими руками индукционные котлы.

Главные преимущества такой установки заключаются в том, что она экономична и долговечна, а смонтировать ее можно самостоятельно.

Устройство котла

Перед тем как приступать к сборке, необходимо разобраться в принципах функционирования прибора. Сразу нужно отметить, что они схожи с ТЭНами, которые отвечают за преобразование электрической энергии в тепловую.

Установка индукционного электрокотла своими руками не требует полной замены системы отопления, так как он работает по принципу электрического индуктора, который включает в себя две обмотки:

Первичный контур занимается преобразованием электрической энергии в вихревой ток, а вот созданное этим процессом магнитное поле уходит на вторичную обмотку, где происходит выработка тепла.

В этом видео вы узнаете, как сделать индукционный котёл своими руками:

Главным элементом в приборе является корпус. Он состоит из следующих частей:

• сердечника;
• внешнего корпуса;
• электроизоляции;
• теплоизоляции.

У промышленных приборов обмотка цилиндрическая. Изготовленный своими руками индукционный котел имеет тороидальную обмотку. Она собирается из медного провода. Корпус окружен ферромагнитной сталью толщиной около 1-1,5 см. Все это позволяет заметно снизить вес агрегата и повысить показатели КПД.

Если сравнить самодельное устройство с любым другим оборудованием, работающим на газе или жидком топливе, то можно выделить его следующие нюансы:

• тепловой носитель обладает двойным нагреванием;
• более быстрый обогрев помещения;
• минимальный показатель инерции;
• из-за магнитной индукции не образовывается накипь;
• прибор не нуждается в чистке.

Также стоит отметить, что теплоноситель в собранном своими руками индукционном котле отопления получает около 97% тепловой энергии. А это увеличивает производительность и снижает затраты на электроэнергию.

Монтажные работы

Изначально необходимо подготовить чертеж. Индукционный котел своими руками легче всего смастерить, имея под рукой схему отопительной системы. Если все подготовлено, то можно приступать к рабочему процессу. При этом какого-либо особенного оборудования или слишком дорогостоящего материала для изготовления не требуется. Будет достаточно иметь минимальный опыт работы со сварочным аппаратом инверторного типа. Все действия выполняются следующим образом:

1. Для начала нужно нарезать нержавеющую проволоку на несколько частей. Их длина должна составлять около 5 сантиметров, диаметр — 7 миллиметров.
2. Чтобы сделать корпус, понадобится пластиковая труба диаметром 50 мм.
3. Теперь требуется прикрыть дно подготовленной трубы металлической сеткой. Желательно, чтобы она была с мелкими ячейками, тогда через них не смогут пройти куски нержавейки.
4. Заполняют корпус имеющейся проволокой. Затем плотно закрывают второе отверстие трубы, используя такую же сеточку.
5. На следующем этапе предстоит намотать медную проволоку на среднюю часть корпуса, произведя около 90 оборотов. Сделать это нужно как можно плотнее.
6. Теперь необходимо подключить к конструкции переходник для врезки. Можно использовать как водопроводную, так и отопительную систему.

После выполнения этих действий должно получиться следующее: вода проходит в нагреватель через первый переходник, быстро нагревается, а затем поступает в радиаторы уже через второй переходник, тем самым обогревая все жилище.

Таким образом, можно достаточно легко сделать индукционное отопление частного дома своими руками. При этом такая конструкция не нуждается в отдельном котельном помещении. Для этого необходимо просто вырезать отрезок трубы рядом со входом в радиатор и приварить на это место самодельный нагреватель.

После этого нужно правильно произвести подключение готовой катушки к инвертору 18-25 А, а также заполнить систему теплоносителем. Главное, не производить подключение без теплового носителя, так как пластиковая оболочка прибора просто расплавится, а все ранее произведенные действия будут напрасными. Также не стоит забывать про заземление, оно позволит не беспокоиться о безопасности.

Важные рекомендации по сборке

Котлы этого типа просты в сборке, установке и дальнейшей эксплуатации. Существуют правила, которые помогут без труда оборудовать в доме индукционное отопление своими руками:

• схемы и чертежи обязательно используются во время работы, только так можно получить котлы, которые будут функционировать качественно и бесперебойно;
• самодельными агрегатами можно пользоваться только в закрытых системах обогрева, когда циркуляция воздуха действует за счет работы насоса;
• разводка отопительной системы, работающая в комплексе с прибором, изготавливается исключительно из пластиковой или пропиленовой трубы;
• чтобы предотвратить возможные неприятности, необходимо правильно установить нагреватель (он должен находиться на расстоянии 30 сантиметров от стенок и 80 сантиметров от поверхности пола и потолка).

Кроме этого, требуется оборудовать патрубок специальным подрывным клапаном, с помощью которого можно будет всегда удалить лишний воздух из отопительной системы, нормализовать давление и обеспечить оптимальные условия для работы.

Как сделать индукционный котел своими руками?

У владельцев частных домов есть немало вариантов оборудования системы отопления. Но чаще всего выбор падает на индукционные котлы. И это неудивительно, ведь подобная установка имеет ряд преимуществ. Внешне индукционный электрокотел чем-то напоминает трансформаторную установку. Нагревательные элементы отсутствуют. Нагрев воды происходит посредством электромагнитной индукции.

О том, что представляют собой котлы отопления электрические индукционные, какие они имеют достоинства и как изготовить их своими руками, и будет рассказано в данной статье.

Основные преимущества индукционных котлов

Высокая популярность котлов индукционного типа обусловлена их достоинствами. Среди основных можно назвать экономичность. Установка позволяет экономить электрическую энергию. Оборудовав систему обогрева с электрическим котлом, можно забыть о необходимости регулярного пополнения запасов топлива. Что не скажешь о системах с жидкотопливными и твердотопливными котлами.

Работают электрокотлы индукционные бесшумно. Прибор во время работы не выделяет вредных веществ и является экологически чистым. Достоинством можно назвать и то, что электрическая катушка изолирована и с теплоносителем не соприкасается. Это означает, что возможность возникновения протечки исключена.

К тому же такое оборудование можно довольно просто сделать своими силами.

Что нужно для изготовления котла?

Таким образом, преимуществ у котлов индукционного типа предостаточно. Но есть и один недостаток – высокая стоимость. Но этот недостаток можно легко исправить. Ведь сделать индукционный котел своими руками несложно.

Затраты на установку индукционного оборудования быстро окупаются за счет высокого КПД и электробезопасности.

Изготовив на индукционный котел своими руками чертежи можно без труда и в короткие сроки создать экономную и эффективную систему теплоснабжения дома.

Для того чтобы соорудить котел индукционного типа потребуются такие инструменты и материалы:

1. Инвертор сварочный. Он необходим для варки корпуса генератора теплоты. С его помощью также будут соединены подающие и отводящие трубопроводы.
2. Катанка либо проволока из стали для нагрева в электромагнитном поле. Диаметр — 7 мм. Длина должна быть 5 см.
3. Пластиковая труба для создания корпуса котла. Стенки трубы должны быть толстые.
4. Переходники. Они нужны для того, чтобы присоединить самодельный индукционный котел отопления к системе теплоснабжения.
5. Проволока из меди.
6. Сетка металлическая.

Таким образом, никаких специальных и дорогостоящих инструментов и материалов для создания индукционного прибора не требуется. Все необходимое оборудование и материалы наверняка есть у каждого хозяина. Изготовив на индукционный котел отопления своими руками чертежи, можно в итоге получить достаточно экономный в работе и дешевый в создании и установке теплогенератор.

Алгоритм создания индукционного котла

Подготовив все инструменты, материалы можно приступать к работе. Сначала может показаться, что изготовить индукционный котел самостоятельно непросто. Но на самом деле это совсем не сложно. Главное придерживаться алгоритма и соблюдать правила.

Для того чтобы изготовить котел на базе индукционной печки необходимо выполнить следующие работы:

• Взять трубу из пластика. Заполнить ее кусочками из нержавеющей стальной проволоки.
• Установить сетки на концах трубы. Это позволит избежать выхода проволоки из трубы.
• Равномерно намотать по всей длине трубы эмалированную медную проволоку. Необходимо сделать девяносто витков.
• Полученный котел установить в отопительную систему. Для этого использовать переходники. Нужно вырезать часть трубы обогревательной системы и в разрез установить индуктор. Приварить первый переходник к корпусу.
• Концы медной проволоки следует подключить к заранее приобретенному высокочастотному инвертору.
• Заполнить систему водой и включить готовый агрегат.

Чтобы работа оборудования была более безопасной, открытые участки медной катушки лучше изолировать. Выбирая изолятор, следует учитывать тепло- и электропроводность. О других самоделках для отопления можно прочитать здесь.

Самодельный индукционный котел — реальная действительность

Таким образом, индукционные котлы отопления своими руками изготавливаются очень просто. К тому же цена самодельного котла копеечная. Единственный недостаток такого агрегата – неказистый внешний вид и малые размеры. Но установив такой котел, можно сразу же почувствовать положительный эффект от его работы, скорость нагрева теплоносителя в отопительной сети существенно повышается.

Как сделать индукционный котел отопления своими руками

Индукционные отопительные котлы появились на рынке не так давно, но уже стали серьезным конкурентом классического оборудования на ТЭНах. Устройства этих типов имеют одинаковые габариты и не отличаются по показателю расходуемой мощности. Однако у инверторного оборудования есть ряд преимуществ, например, они быстрее прогревают систему отопления. Применив имеющиеся знания, можно создать индукционный котел отопления своими руками.

В основе всех устройств индукционного типа лежит способность материалов, проводящих электроток, нагреваться под воздействием вихревых токов, которые создаются с помощью электромагнитной индукции. В качестве источника индукции используется переменный электроток большой частоты, проходящий через первую обмотку отопительного устройства.

Вторичная короткозамкнутая обмотка представлена нагревательным элементом, расположенным внутри катушки. Вихревые токи могут появляться и при стандартной частоте электросети в 50 Гц. Однако в такой ситуации отопительный прибор не сможет функционировать с максимальной эффективностью, а во время его работы будут наблюдаться вибрация и шум. Таким образом, частоту необходимо поднять минимум до 10 кГц.

Отопительный инверторный котел состоит из теплообменника, выполняющего роль сердечника, на который наматывается обмотка тороидального типа, подключенная к преобразователю частоты. Когда по обмотке протекает электроток, появляется переменное магнитное поле, вызывающее появление вихревых токов в теплообменнике.

Необходимая для работы отопительного агрегата частота задается с помощью сигналов с блока управления, поступающих на частотный преобразователь. Все промышленные котлы этого типа оснащаются современными системами автоматизации, позволяющими обеспечить оптимальную температуру теплоносителя, а также выключить агрегат при возникновении аварийных ситуаций.

Теплоноситель проходит через теплообменник и нагревается с помощью вихревых токов. Так как температурные показатели жидкости на входе и выходе различаются, непрерывная циркуляция воды в отопительном контуре возможна даже без использования насосного оборудования. В качестве носителя могут использоваться масло, антифриз, тосол и вода.

Особое внимание нужно обратить на тот факт, что качество жидкости не имеет значения – система находится в состоянии постоянной вибрации, не ощущаемой человеком, и это препятствует образованию накипи на трубах. Внешняя оболочка котла представляет собой металлическую конструкцию, оснащенную системами тепловой и электрической изоляции. Ниже представлена схема индукционного отопления своими руками, которую можно реализовать довольно легко.

Среди преимуществ отопительных устройств индукционного типа стоит отметить следующие:

• Показатель КПД составляет от 95 до 98%.
• На рынке представлено большое количество моделей, способных работать в сетях 220 и 380 В.
• Быстрый нагрев системы после включения агрегата.
• Низкие требования к теплоносителю.
• Накипь не образуется в течение длительного временного отрезка.
• Срок эксплуатации составляет не менее 25 лет.

Однако инверторный агрегат имеет и несколько недостатков. Наиболее существенным среди них является стоимость. Именно поэтому многие домашние мастера решают сделать индукционный котел своими руками. Чертежи этого устройства можно разработать самостоятельно, а можно воспользоваться готовыми. При этом самодельная конструкция практически не будет уступать промышленным моделям по эффективности работы.

Источники: http://kaminguru.com/kotel/indukcionnyj.html, http://spetsotoplenie.ru/kotly-otopleniya/ustanovka-kotlov-otopleniya-svoimi-rukami/kak-sdelat-induktsionnyj-kotel-svoimi-rukami.html, http://oventilyacii.ru/otoplenie/induktsionnyj-kotel-otopleniya.html

 

 

Как вам статья?

Индукционное отопление частного дома котлом своими руками

Постоянный рост стоимости энергоносителей стал причиной появления новых технологий отопления. Помимо модернизации уже существующих систем производители предлагают принципиально новые методы нагрева воды. Особый интерес представляет индукционное отопление частного дома котлом своими руками.

Содержание

1. Особенности индукционного отопления
2. Плюсы и минусы индукционных котлов
3. Самодельный индукционный котел
4. Правила организации индукционного отопления
5. Обзор производителей индукционных котлов
6. Гейзер
7. Эдисон
8. Миратрон
9. Отзывы об индукционном теплоснабжении

Особенности индукционного отопления

Схема конструкции индукционного котла

Для повышения температуры теплоносителя необходимо обеспечить передачу тепла от энергоносителя воде. В традиционных электрических котлах за это отвечают ТЭНы. Однако они имеют ряд недостатков, которые в первую очередь связаны с повышенным потреблением электричества. Современная индукционная печь отопления работает по другому принципу.

Для того чтобы сделать индукционное отопление своими руками – необходимо досконально изучить специфику его работы. В основе его функционирования заложен принцип электромагнитного индуктора. Его конструкция состоит из двух обмоток, каждая из которых выполняет определенную функцию:

• Первичная. Необходима для преобразования подаваемого на нее электричества в вихревой ток. Это один из шагов для создания индукционного явления;
• Вторичная. Вследствие воздействия электромагнитного поля начинает нагреваться, тем самым передавая полученную тепловую энергию теплоносителю.

На практике для изготовления индукционного отопления частного дома своими руками понадобится внешний контур, который выполняет функцию корпуса. Внутренний сердечник изготавливается из стального стрежня, толщина которого обычно равна 10 мм. Такая конструкция позволяет уменьшить массу, и в то же время повысить эффективность работы. Для заводских моделей показатель КПД может достигать 98%. В то же время даже правильно сделанный индукционный котел отопления своими руками имеет значение этой характеристики порядка 87-90%.

Все индукционные системы отопления не комплектуются циркуляционными насосами, расширительным баком и системой безопасности. Эти компоненты необходимо приобретать отдельно.

Плюсы и минусы индукционных котлов

Индукционный котел заводской сборки

Действительно ли этот тип теплоснабжения насколько эффективен, как его рекламируют производители? Читая отзывы об индукционном отоплении нельзя сделать однозначный вывод. Многие потребители жалуются на большой расход электроэнергии, некоторые самодельные модели котлов явно опасны в эксплуатации.

До того, как делать индукционный котел отопления своими руками, подбирать для него компоненты и комплектующие – рекомендуется детально ознакомиться с плюсами и минусами этого типа теплоснабжения.

Преимущества:

• Быстрое повышение температуры теплоносителя до требуемого уровня. В отличие от работы ТЭНов индукционный нагрев воды для отопления не требует дополнительных изоляционных материалов. Т.е. тепловая энергия от стержня передается непосредственно теплоносителю;
• Долгий срок службы. Это обусловлено отсутствием движущихся частей и высокой надежностью материалов изготовления;
• Небольшие размеры конструкции;
• Не происходит формирование накипи на внутренних стенках. Это связано с небольшой вибрацией стержня во время его работы. Однако если читать отзывы об индукционных котлах отопления, то никто не жалуется на высокий уровень шума.

Но наряду с этим нужно учитывать и отрицательные моменты эксплуатации отопительных котлов этого типа:

• Высокая стоимость заводских моделей. По-настоящему качественные электрические индукционные котлы отопления делаются с применением современных материалов, стоимость которых в большей степени и обуславливают высокую цену. Поэтому самодельные модели значительно уступают по качеству и техническим параметрам заводским;
• Для установки котлов мощностью более 7 кВт потребует обустроить электросеть 380 В. В противном случае нагрузка не позволит работать оборудованию в нормальном режиме;
• В случае отсутствия воды во время работы индукционной печи отопления произойдет перегрев и выход ее из строя. Поэтому в конструкцию должны входить датчики давления, которые соединяются с автоматическим выключателем. При падении давления будет выполнено автоматическое отключение устройства.

Определившись, что все-таки необходимо делать индукционное отопление самостоятельно – можно приступать к выбору оптимальной схемы котла и расчету его параметров.

Индукционный принцип нагрева уже не один десяток лет применяется в сталелитейной промышленности для нагрева металла. Именно из этой отрасли и пришли индукционные отопительные котлы.

Самодельный индукционный котел

Схема самодельного индукционного котла

Для изготовления индукционного отопление частного дома своими руками сначала необходимо сделать корпус. Для этого следует использовать жаропрочную сталь. В качестве внутреннего стержня обычно применяют стальную трубу, на которую устанавливают обмотку из медной проволоки.

Для уменьшения тепловых потерь наружные стенки утепляют базальтовой ватой. Таким образом возможен монтаж индукционных котлов для отопления частного дома в хозяйственных помещениях.

После установки внутреннего контура необходимо выполнить следующую работу:

1. Вывести контактные провода через специальные отверстия на внешней конструкции.
2. Тщательно заизолировать кабели в области их прохождения через наружный кожух.
3. Подключить котел к системе управления. Лучше всего приобрести заводскую модель этого компонента, так как в ней предусмотрены защитные и регулирующие элементы.

Пример самодельного индукционного котла

Перед первым запуском индукционного котла отопления сделанного своими руками, нужно проверить герметичность всей конструкции. Для этого следует герметизировать один из патрубков, а во второй с помощью насоса подать воду. После заполнения внутреннего пространства следует увеличить давление до максимального расчетного. Обычно этот показатель равен 15-20 атм.

На практике по-настоящему надежные и эффективные котлы для индукционного нагрева воды в отоплении нельзя сделать самостоятельно. Исключения составляют только небольшие конструкции, которые скорее выполняют функцию горячего водоснабжения, чем отопления.

Это связано со сложностью соблюдения всех технологических норм изготовления. Нередко в отзывах о самодельных индукционных котлах отопления можно столкнуться с попытками сделать их самостоятельно. Но после серии испытаний выбор останавливают на заводских моделях этого отопительного оборудования.

В случае неправильно сделанной обмотки возможно возникновение межвиткового электрического пробоя. Это приведет к короткому замыканию и выходу из строя оборудования. Поэтому котлы обязательно должны комплектоваться УЗО.

Правила организации индукционного отопления

Схема установки индукционного котла

Так как электрокотлы индукционные для отопления отличаются от обычных, то и требования к их эксплуатации также другие. Прежде всего, нужно знать, что установка этого типа оборудования возможна только в закрытых системах теплоснабжения. Для улучшения циркуляции теплоносителя можно установить насос.

Для того чтобы отопление из индукционной плиты было безопасным – необходимо адаптировать существующую проводку. Для этого следует посчитать мощность электрических приборов в доме, включая котел, и к полученной цифре прибавить запас 20%. Технические характеристики электрического кабеля должны быть не меньше полученной цифры.

Подключение индукционной печи теплоснабжения к электросети следует делать через отдельный кабель. Он должен соединяться непосредственно с центральным распределительным щитком. Подсоединение к этой силовой линии других приборов запрещено.

Для повышения эффективности и безопасности индукционного отопления, сделанного своими руками, потребуется установка следующих компонентов:

• Расширительный бак. Необходим для компенсации давления в случае его превышения из-за перегрева теплоносителя. Температура внутри индукционного котла для отопления дома может достигать +110°С;
• Датчик давления и температуры. Они подключаются к центральному блоку управления;
• Циркуляционный насос. Его установка не обязательна, но желательна. Естественного теплового расширения воды может быть недостаточно для создания нормальной скорости движения;
• Группа безопасности – воздухоотводчик и водной спускной клапан.

Часто в отзывах об индукционном отоплении можно встретить жалобы на деформацию пластиковых труб из-за чрезмерного перегрева воды. Во избежание этого все технические и эксплуатационные характеристики отопительной системы должны соответствовать предварительным расчетным.

Во избежание охлаждения воды при отключении электричества рекомендуется установить аварийный генератор. Это особо актуально для индукционных систем отопления частного дома.

Обзор производителей индукционных котлов

Индукционный котел заводского производства

Но что делать, если требуются индукционные электрокотлы для отопления заводского производства? Увы, но в настоящее время на рынке не так много производителей, продукция которых отвечает мировым стандартам.

При комплектации индукционного отопления, которое делается своими руками, рекомендуется проанализировать текущие предложения на рынке. При этом необходимо не только ознакомиться с отзывами об индукционных отопительных котлах, но и проверить их соответствие текущим нормам. Сделать последнее будет непросто, так как в настоящее время нет ГОСТов и СНиПОв, регламентирующих производственный процесс их изготовления. Максимум, с чем можно свериться – с внутренними техническими условиями производителя.

Но как в таком случае укомплектовать индукционное отопление частного дома надежным оборудованием? Для решения этого вопроса предлагаем обзор производителей котлов для индукционных отопительных систем.

Гейзер

Одна из самых больших и надежных компаний по производству оборудования для электрического теплоснабжения. В настоящее время потребитель может выбрать индукционный котел отопления мощностью от 4,5 до 250 кВт. Примечательно, что конструкция имеет класс электробезопасности «2», что не требует организации дополнительного контура заземления.

В моделях серии «Е» есть накопительная емкость, что позволяет делать индукционный нагрев теплоносителя для отопления более экономичным.

Эдисон

Компания специализируется на выпуске больших отопительных систем, предназначенных для теплоснабжения общественных и производственных здании. В поставляемый комплекс оборудования входят все необходимые компоненты. В ассортименте есть модели, рассчитанные для отопления от индукционной плиты небольшой мощности. Но их количество крайне мало.

Миратрон

Особенностью электрических отопительных котлов индукционного типа от этой компании является модульная компоновка. Это дает возможность в любое время увеличить мощность системы теплоснабжения без полной замены оборудования. В ассортименте есть котлы от 4,5 до 30 кВт.

Перед приобретением электрокотла для индукционного отопления рекомендуется ознакомиться с его техническим паспортом. В нем должны быть указаны условия эксплуатации оборудования.

Отзывы об индукционном теплоснабжении

Для формирования объективной точки зрения об актуальности приобретения этого типа оборудования нужно ознакомиться с отзывами о котлах для индукционного отопления:

• Для отопления дачи решили установить новый индукционный котел. По заверениям производителя он должен в очень кроткие сроки нагреть воду. Однако фактически для выхода в нормальный режим работы понадобилось около 2-х недель. За это время пришлось по гарантии заменить блок управления;
• У нас в доме отопление от твердотопливного котла. Зимой очень долго нагревается вода в трубах. Поэтому решили уставить дополнительный индукционный, работающий от электросети. Теперь сначала запускаем его, а затем ждем, пока основной котел наберет нужную температуру. Такая система очень удобна;
• Захотелось мне самому собрать индукционной котел. Но после нескольких неудачных попыток решил приобрести заводской. Хорошо, что до этого все рассчитал – мощность, параметры насоса. После установки отопление работает как часы. Очень доволен.

Стоит ли устанавливать индукционный котел для автономного отопления? Этот вариант будет приемлем только в том случае, если в доме нет подключения к газовой магистрали. Только тогда можно рассматривать варианты монтажа индукционного отопления.

В видеоматериале можно ознакомиться с особенностями организации индукционного теплоснабжения:

как построить самодельный агрегат

Люди избалованы цивилизацией и не представляют существования без ее благ. Несомненно, к ним относится отопление зданий. Системы отопления постоянно совершенствуются и становятся все более эффективными и удобными в использовании.

Но этого недостаточно. Согласитесь, совсем неплохо, чтобы отопительное оборудование было еще и экономичным. И это желание вполне осуществимо – можно сделать индукционный котел отопления своими руками. Он способен не только обеспечить необходимый уровень обогрева помещения, но и очень экономно расходовать энергоресурсы.

Причем такое снаряжение при желании соберет даже начинающий мастер. А как это сделать правильно и какие материалы потребуются для изготовления – эти вопросы мы подробно обсудим в нашей статье. Сначала рассмотрим устройство и принцип работы оборудования, а также преимущества его использования.

Содержание статьи:

• Устройство и принцип работы оборудования
  • Как работает индукционный котел?
  • Основные элементы отопительного оборудования
• Плюсы самостоятельной сборки нагревателя
• Инструкция по сборке индукционного котла
• Особенности вихревого индукционного котла
  • Отличительные особенности ВИН
  • Как собрать вихревой индукционный прибор?
• Необычная модель индукционного аппарата
• Выводы и полезное видео по теме

Устройство и принцип работы оборудования

Перед тем, как заняться самостоятельной сборкой индукционного котла, необходимо разобраться в его устройстве и принципе работы. И только разобравшись с этими моментами, можно приступать к изготовлению самоделок.

Как работает индукционный котел?

Чтобы понять, как работает индукционное оборудование, необходимо ознакомиться с принципом его действия. Поэтому вспомним школьный курс физики.

Когда электрический ток проходит через проводящий материал, он выделяет тепло. В этом случае количество полученного тепла будет прямо пропорционально напряжению и силе тока. Эта закономерность была открыта Джоулем и Ленцем, в честь которых назван физический закон.

Галерея изображений

Фото

Принцип работы индукционных нагревателей и котлов

Преимущества отсутствия прямого нагрева

Стандартные комплектующие индукционного котла проводник не только тогда, когда он напрямую подключен к источнику питания. Есть еще один метод, открытый в позапрошлом веке М. Фарадеем. Это бесконтактный метод, который не предполагает взаимодействия источника питания с проводником.

Суть его в том, что при изменении параметров магнитного поля, которое пересекает проводник, в нем возникает ЭДС или электродвижущая сила.

Это явление получило название электромагнитной индукции. Именно его используют в работе индукционного котла. Получается, что если есть ЭДС, то будет и электрический ток, соответственно будет нагрев проводника.

В этом случае он будет производиться бесконтактным способом, с использованием наведенных токов или как их еще называют токов Фуко.

Существует два способа получения электромагнитной индукции. В первом случае для получения индукции проводник вращают или перемещают внутри постоянного магнитного поля. Этот метод используется в электрогенераторах.

Еще один способ получения индукции — проводник остается неподвижным, при этом параметры магнитного поля, в котором он находится, а именно направление силовых линий и напряженности, постоянно меняются.

В основе действия любого индукционного котла лежит явление электромагнитной индукции

Было бы трудно это сделать, если бы не открытие Эрстеда. Он выяснил, что если намотать на катушку проволоку, то при подключении источника питания она превращается в электромагнит. С изменением направления и силы тока будет меняться и магнитное поле, которое создает это устройство.

Если внутрь поля поместить проводник, то в нем возникнет электрический ток, который сопровождается нагревом.

Именно по такому принципу устроен индукционный котел. Его конструкция очень проста. Включает в себя корпус, обязательно теплоизолированный и экранированный. Внутри него помещается труба. Лучше всего, если это будет сплав, но можно использовать и сталь.

Правда, в последнем случае немного пострадают эксплуатационные характеристики устройства. Труба установлена ​​в рукаве из диэлектрического материала.

Теплоноситель в котлах индукционного типа нагревается от расположенного внутри стального сердечника, нагреваемого вихревыми токами, возникающими в электромагнитном поле

Поверх лейнера наматывается медная шина по принципу катушки. Он подключен к источнику питания. Для подключения к системе отопления используются две трубы, по которым будет двигаться теплоноситель.

При подаче питания ток проходит через катушку и активирует переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, вызывает вихревые токи внутри трубы. Они нагревают стенки детали, а частично и теплоноситель, который в ней находится.

Существуют варианты индукционного котла с несколькими параллельно установленными трубами малого диаметра. Их используют вместо одной большой трубы. Это дает выигрыш в скорости нагрева устройства.

В таком виде оборудование уже может работать, но нагрев будет слабым. Чтобы его усилить, нужно пропустить через катушку электрический ток высокой частоты. Поэтому оборудование необходимо дополнить инвертором и выпрямителем.

Переменный ток из сети имеет частоту 50 Гц, что недостаточно для эффективной работы индукционного котла. Поэтому она подается на выпрямитель, где преобразуется в постоянную.

Затем он поступает в инвертор, представляющий собой электронный модуль со схемой управления и двумя ключевыми транзисторами. Устройство преобразует постоянный ток в высокочастотный.

Правда, использование выпрямителя и инвертора увеличивает стоимость индукционного котла. Поэтому есть модели, которые работают без них. Они подключаются к обычной сети. Но такое оборудование имеет внушительные габариты, что позволяет повысить его эффективность. Приборы с инвертором более компактны.

Наведенные вихревые токи очень быстро нагревают теплообменник и жидкость внутри него

Основные элементы нагревательного оборудования

Любой котел индукционного типа состоит из нескольких конструктивных элементов:

• Дроссель. Основная часть устройства. Это своего рода трансформатор с двумя обмотками. Первичка намотана вокруг сердечника. При прохождении тока именно здесь возникает электромагнитное поле, образующее вихревые токи. Корпус котла выполняет роль вторичной обмотки. Он принимает на себя вихревые токи, прогревается и передает тепловую энергию теплоносителю.
• Нагревательный элемент. Это сердечник катушки. Для котла он выполняется в виде трубы достаточно большого диаметра или нескольких труб меньшего сечения, соединенных параллельно.
• Патрубки. Предназначен для ввода прибора в тепловую сеть. Один теплоноситель входит в устройство поочередно, а второй жидкий выходит из котла и поступает в контур отопления.
• Инвертор. Это устройство — — преобразует постоянный электрический ток в высокочастотный, который затем подается на индуктор.

Прежде чем приступить к самостоятельной сборке, следует тщательно продумать, из чего и как будут изготовлены основные элементы устройства. Некоторые из них придется сделать самому, а некоторые можно купить.

Например, можно использовать инвертор от сварочного аппарата. Хорошо, если он будет с возможностью регулировки мощности.

Инвертор преобразует постоянный ток в высокочастотный. Для изготовления самодельных устройств можно использовать стандартный инвертор для сварки

Мы перечислили основные элементы индукционного котла.

Плюсы самостоятельной сборки отопителя

Электрические котлы традиционно считаются неэкономичными. Учитывая, что стоимость электроэнергии постоянно растет, они обходятся своим владельцам «в копеечку». Рекомендуем посмотреть подробную информацию по отоплению от электрокотла в г.

Однако индукционные котлы хоть и работают от электричества, но достаточно экономичны.

Галерея изображений

Фото

Котлы индукционного типа — самое экономичное электрооборудование по энергопотреблению

Экономное энергопотребление не мешает индукционным котлам лидировать по рабочим параметрам

Благодаря простоте конструкции индукционные котлы редко выходят из строя, имеют исправно функционируют более 30 лет

Аккуратная форма и компактные размеры – важные аргументы в пользу индукционных котлов

Индукционное оборудование быстро нагревает теплоноситель для отопительных контуров

Однако длинный список достоинств индукционных котлов перевешивает солидный минус — цена оборудования, особенно ощутимая при необходимости установки нескольких технических узлов

Цена не страшна тем, кто решит сделать эффективный агрегат со своими своими руками комплектующие для сборки недорогие

Однако для успеха в реализации идеи стоит досконально разобраться с устройством индукционного агрегата и принципом его работы

Экономичный вариант электрокотла

Высокая производительность

Конструктивная простота

Компактные размеры агрегата

Высокая скорость нагрева теплоносителя

Стоимость как сплошной минус котла

Самодельный индукционный котел

3 Специфическое устройство

3 и принцип работы

Но это далеко не весь список их достоинств.

Решив установить такое устройство, вы можете получить:

• Быстрый нагрев охлаждающей жидкости. Это занимает в среднем 3-5 минут.
• КПД близок к 100%, так как почти вся электроэнергия преобразуется в тепло.
• Высокая температура нагрева жидкости в контуре отопления, не менее 35 °С.
• Отсутствие накипи на внутренних поверхностях аппарата, обусловленное вибрациями, возникающими при работе аппарата. Они предотвращают отложения.
• Долгий срок службы, так как отсутствуют движущиеся и трущиеся механизмы и детали. Соответственно, нет износа оборудования и порчи его компонентов.
• Нет необходимости отводить продукты сгорания и проводить частое техническое обслуживание.

Недостатков у индукционных котлов не так много. Прежде всего, это достаточно высокая стоимость оборудования. Кроме того, в процессе работы устройства издают небольшой вибрационный шум.

Еще одним недостатком является достаточно большая масса, что необходимо учитывать при монтаже устройства на стену.

Чтобы получить максимальный эффект от использования индукционного котла, как самодельного, так и серийного, нужно соединить их в группу и использовать по очереди или все сразу

Инструкция по сборке индукционного котла

Индукционные нагревательные приборы можно приобрести в магазине, но их стоимость довольно высока. Поэтому многие домашние умельцы пытаются сделать его своими руками. Чтобы сделать самодельный индукционный котел, необходимо подготовить материалы и инструменты.

Для начала необходимо приобрести сварочный инвертор. Это может быть недорого, но желательно, чтобы устройство было оснащено регулятором тока.

Кроме того, следует обратить внимание на силу тока, с которым работает устройство. Стандартное значение для сварочных инверторов составляет 15А. Этого будет недостаточно. Нужно искать более мощный агрегат.

Кроме того, необходимо подготовить катанку или проволоку из нержавеющей стали диаметром около 7 мм. Его следует разрезать на фрагменты длиной 40-50 мм. Их поместят в электромагнитное поле, где они будут нагреваться.

Нагревательный элемент самодельного индукционного прибора изготавливается из медной проволоки, для намотки которой можно использовать любой подходящий цилиндрический предмет диаметром

Для изготовления корпуса котла берется пластиковая толстостенная труба. Диаметр детали может варьироваться, но, как показывает практика, оптимальным вариантом является внутренний диаметр 50 мм.

Переходники используются для подключения оборудования к системе отопления. Через один из них в котел будет поступать теплоноситель, а через другой – в систему будет подаваться горячая жидкость.

Фрагменты провода уложить в кожух. Чтобы они не выпадали, низ детали покрыт мелкоячеистой металлической или нейлоновой сеткой, которая надежно крепится к корпусу. После этого можно прокладывать провод внутрь корпуса.

Теперь верхняя часть детали покрыта такой же сеткой, что и нижняя, и крепится к стенкам детали. Переходники надеваются на торец. Получается заготовка, из которой будет изготовлена ​​индукционная катушка.

Для этого на него нужно намотать эмалированный медный провод. В среднем требуется 90 витков. Они должны располагаться ближе к центру детали. Выполнять их нужно очень аккуратно и ровно, чтобы у вас получилась качественная индукционная катушка.

Полученное устройство можно установить в систему отопления. Это делается следующим образом. Сначала из системы сливается охлаждающая жидкость.

После этого выбирается место, где будет установлен котел. Размечается труба на этом участке, после чего из нее вырезается фрагмент, равный длине отопительного прибора.

Затем на подготовленное место устанавливается самодельный индукционный котел. Катушка подключается к инвертору, на этом установку можно считать законченной. После этого система снова .

Медная проволока аккуратно намотана на пластиковую трубу с кусочками металлической проволоки внутри.

Только после этого можно протестировать новое устройство. В нем должна быть жидкость.

Если включить индукционный котел «всухую», пластиковый корпус расплавится от высокой температуры. Это приведет к частичному разрушению системы отопления, что недопустимо.

Еще одним важным моментом является грамотное устройство заземления отопительного прибора, без которого невозможна его безопасная эксплуатация.

Особенности вихревого индукционного котла

С принципом работы индукционного нагревательного устройства мы уже знакомы. Есть его разновидность: вихревой индукционный котел или ВИН, действующий несколько иначе.

Отличительные особенности ВИН

Как и индукционный аналог, работает от высокочастотного напряжения, поэтому обязательно комплектуется инвертором. Особенность устройства ВИН в том, что оно не имеет вторичной обмотки.

Его роль выполняют все металлические части устройства. Они обязательно изготавливаются из материалов, обладающих ферромагнитными свойствами. Таким образом, при протекании тока по первичной обмотке устройства электромагнитное поле резко возрастает.

Он, в свою очередь, генерирует ток, сила которого быстро растет. Вихревые токи провоцируют перемагничивание, в результате чего все ферромагнитные поверхности очень быстро, практически мгновенно нагреваются.

Вихревые устройства достаточно компактны, но за счет использования металла имеют большой вес. Это дает дополнительное преимущество, так как в теплоотдаче принимают участие все массивные элементы корпуса. Таким образом, КПД агрегата приближается к 100%.

Эту особенность устройства необходимо учитывать, если решено самостоятельно изготовить котел ВИН. Он может быть только из металла, пластик использовать нельзя.

Основное отличие вихревого индукционного котла в том, что его корпус выполняет роль вторичной обмотки. Поэтому он всегда из металла

Как собрать вихревой индукционный прибор?

Как мы уже знаем, такой котел отличается от своего индукционного аналога, однако сделать его своими руками так же просто. Правда, теперь понадобятся навыки сварки, ведь собирать устройство следует только из металлических деталей.

Для работы вам потребуется:

• Два одинаковых отрезка металлической толстостенной трубы. Их диаметры должны быть разными, чтобы одну деталь можно было поместить в другую.
• Обмоточный (эмалированный) провод медный.
• Трехфазный инвертор, можно от сварочного аппарата, но максимально мощный.
• Кожух для теплоизоляции котла.

Теперь можно приступать к работе. Начинаем с изготовления корпуса будущего котла. Берем трубу большего диаметра и вставляем внутрь вторую часть. Их нужно вварить один в другой так, чтобы между стенками элементов оставалось определенное расстояние.

Полученная деталь в разрезе будет напоминать рулевое колесо. В качестве основания и крышки корпуса используется стальной лист толщиной не менее 5 мм.

В итоге получаем полый резервуар цилиндрической формы. Теперь нужно встроить в его стенки патрубки под трубу подачи холода и отвод горячей жидкости. Конфигурация патрубка и его диаметр зависят от труб системы отопления, дополнительно могут понадобиться переходники.

После этого можно начинать наматывать провод. Он аккуратно, под достаточным натяжением, намотан на корпус котла.

Схема самодельного индукционного котла вихревого типа

Собственно нагревательным элементом будет служить намотанная проволока, поэтому корпус устройства желательно закрыть теплоизоляционным кожухом. Таким образом, удастся сохранить максимальное тепло и, соответственно, повысить КПД устройства и сделать его безопасным.

Теперь нужно врезать котел в систему отопления. Для этого сливается теплоноситель, отрезается необходимая длина отрезка трубы и на его место приваривается устройство.

Осталось только запитать ТЭН и не забыть подключить к нему инвертор. Устройство готово к использованию. Но перед проведением испытаний нужно заполнить магистраль охлаждающей жидкостью.

Не знаете какой теплоноситель выбрать для заполнения контура? Рекомендуем ознакомиться и рекомендации по выбору оптимального типа жидкости для контура отопления.

Только после закачки охлаждающей жидкости в систему проведите пробный пуск.

Сначала нужно запустить аппарат на минимальную мощность и внимательно следить за качеством сварных швов. Если все в порядке, увеличиваем мощность до максимума.

На нашем сайте есть еще одна инструкция по изготовлению индукционного прибора, который можно использовать для нагрева теплоносителя в системе отопления. Для ознакомления с процессом сборки индукционного нагревателя перейдите на .

Необычная модель индукционного котла

Эта модификация индукционного котла может показаться очень необычной, однако она имеет право на существование.

Более того, практика показывает, что такой прибор гораздо экономичнее стандартного бойлера с ТЭНом. На обогрев стандартной «трёшки» потребуется около 1,8-2,5 кВт в час, в то время как электрический котел потратит не менее 6 кВт.

При изготовлении самодельных индукционных котлов для сердечниковой обмотки используется только специальный обмоточный медный провод

Собственно котел представляет собой встроенный в систему отопления теплообменник, который нагревается индукционной электроплитой.

Важной частью конструкции является теплообменник; он должен быть компактным, надежным и максимально дешевым. Расчеты показывают, что для обогрева квартиры площадью около 50 кв. м будет достаточно устройства, работающего с 40 литрами теплоносителя.

То есть вам нужен плоский металлический бак, размеры которого варьируются в пределах 50х600х500 мм. Такую емкость вполне можно изготовить самостоятельно, сварив из профильной трубы 50х50.

Работа выполняется в следующей последовательности:

• Труба 50х50 разрезается на отрезки по 600 мм. Всего должно получиться 9-10 штук.
• Полученные отрезки сваривают друг с другом по принципу «стенка к стенке» так, чтобы получился непрерывный ряд труб.
• От трубы отрезают еще два куска так, чтобы их длина равнялась ширине получившейся заготовки.
• Из обоих полученных фрагментов вырезается одна стена.
• Деталь устанавливается отрезанной частью на сваренные между собой трубы так, чтобы получилась заготовка, напоминающая коллектор. Фрагмент приварен к теплообменнику.
• Аналогично устанавливается вторая секция трубы с противоположной стороны.
• Трубы ввариваются в диагонально противоположные секции теплообменника для подключения к системе отопления.
• Конструкция тщательно обваривается, потому что она должна быть полностью герметичной.

Теплообменник готов, его можно установить на место и разместить под ним источник тепла. Практика показывает, что лучше всего такую ​​систему устанавливать в ванной, выполнив вертикальный монтаж.

Обычная индукционная плита может стать источником тепла для отопления квартиры

Теплообменник вварен в систему отопления, а плитка расположена между ним и стеной.

Домашние мастера утверждают, что если к такому устройству подключить инвертор, его энергопотребление значительно снизится.

Вам после прочтения инструкции изготовление самодельных котлов кажется сложным и опасным? Сомневаетесь, что самоделки будут экономнее расходовать электроэнергию на подогрев теплоносителя в системе отопления? В этом случае лучшим решением будет покупка готового отопительного агрегата.

На нашем сайте есть полезные материалы для выбора лучшего электрокотла и рейтинг самых популярных моделей среди покупателей. Также рекомендуем ознакомиться с особенностями расчета энергопотребления котла и других вариантов электроотопления в доме:

Выводы и полезное видео по теме

Как собрать котел индукционного типа самостоятельно:

Как индукция. Индукционный котел – самый экономичный и эффективный из всех отопительных приборов, работающих от электричества. Существует множество модификаций самодельных индукционных приборов, можно выбрать любую, наиболее подходящую для условий эксплуатации.

Чтобы купить такое устройство в магазине придется потратить значительную сумму, поэтому домашние умельцы научились делать их самостоятельно .

Используете ли вы самодельный индукционный котел в качестве нагревателя? Поделитесь своими фото самоделки и рекомендациями по сборке в разделе комментариев.

А может вы только собираетесь заняться изготовлением котла и у вас остались нерешенные вопросы после прочтения нашей статьи? Не стесняйтесь спрашивать их — мы постараемся вам помочь.

Простая схема индукционного нагревателя своими руками

Этот замечательный небольшой проект демонстрирует принципы высокочастотной магнитной индукции и процесс изготовления индукционного нагревателя. Схема очень проста в построении и использует только несколько общих компонентов. С показанной здесь индукционной катушкой схема потребляет около 5 А от источника питания 15 В, когда наконечник отвертки нагревается. Чтобы кончик отвертки стал красным, требуется примерно 30 секунд!

Схема управления использует метод, известный как ZVS (переключение при нулевом напряжении), для активации транзисторов, что обеспечивает эффективную передачу энергии. В схеме, которую вы видите здесь, транзисторы почти не нагреваются из-за метода ZVS. Еще одна замечательная особенность этого устройства заключается в том, что это саморезонансная система, которая автоматически работает на резонансной частоте подключенной катушки и конденсатора. Если вы хотите сэкономить время, в нашем магазине есть схема индукционного нагревателя. Возможно, вы все же захотите прочитать эту статью, чтобы получить несколько полезных советов о том, как заставить вашу систему работать хорошо.

Как работает индукционный нагрев?

При изменении магнитного поля вблизи металлического или другого проводящего объекта в материале индуцируется ток (известный как вихревой ток), который выделяет тепло. Выделяемое тепло пропорционально квадрату тока, умноженному на сопротивление материала. Эффекты индукции используются в трансформаторах для преобразования напряжения во всевозможных приборах. Большинство трансформаторов имеют металлический сердечник, поэтому при использовании в них индуцируются вихревые токи. Разработчики трансформаторов используют различные методы, чтобы предотвратить это, поскольку нагрев — это просто трата энергии. В этом проекте мы будем напрямую использовать этот эффект нагрева и попытаемся максимизировать эффект нагрева, создаваемый вихревыми токами.

Если мы подадим на катушку с проводом постоянно меняющийся ток, внутри нее будет постоянно меняющееся магнитное поле. На более высоких частотах эффект индукции довольно силен и имеет тенденцию концентрироваться на поверхности нагреваемого материала из-за скин-эффекта. Типичные индукционные нагреватели используют частоты от 10 кГц до 1 МГц.

ОПАСНО! Это устройство может создавать очень высокие температуры!

Схема

Используемая схема представляет собой коллекторно-резонансный генератор Ройера, преимуществами которого являются простота и саморезонансная работа. Очень похожая схема используется в обычных схемах инвертора, используемых для питания флуоресцентного освещения, такого как подсветка ЖК-дисплея. Они управляют трансформатором с центральным отводом, который повышает напряжение примерно до 800 В для питания освещения. В этой схеме индукционного нагревателя своими руками трансформатор состоит из рабочей катушки и нагреваемого объекта.

Основным недостатком этой схемы является то, что требуется катушка с центральным отводом, которую может быть немного сложнее намотать, чем обычный соленоид. Катушка с центральным отводом необходима, чтобы мы могли создать поле переменного тока из одного источника постоянного тока и всего двух транзисторов N-типа. Центр катушки подключается к положительному источнику питания, а затем каждый конец катушки поочередно подключается к земле транзисторами, так что ток будет течь туда и обратно в обоих направлениях.

Величина тока, потребляемого от источника питания, зависит от температуры и размера нагреваемого объекта.

Из этой схемы индукционного нагревателя видно, насколько он на самом деле прост. Всего несколько основных компонентов — это все, что необходимо для создания рабочего устройства индукционного нагревателя.

R1 и R2 — стандартные резисторы 240 Ом, 0,6 Вт. Значение этих резисторов будет определять, как быстро МОП-транзисторы могут включаться, и должно быть достаточно низким значением. Однако они не должны быть слишком маленькими, так как резистор будет притянут к земле через диод, когда противоположный транзистор включится.

Диоды D1 и D2 используются для разрядки затворов MOSFET. Это должны быть диоды с малым падением напряжения в прямом направлении, чтобы затвор был хорошо разряжен, а полевой МОП-транзистор полностью отключался, когда другой открыт. Рекомендуется использовать диоды Шоттки, такие как 1N5819, так как они имеют низкое падение напряжения и высокое быстродействие. Номинальное напряжение диодов должно быть достаточным, чтобы выдержать повышение напряжения в резонансном контуре. В этом проекте напряжение поднялось аж до 70В.

Транзисторы T1 и T2 представляют собой полевые МОП-транзисторы на 100 В, 35 А (STP30NF10). Для этого проекта они были установлены на радиаторах, но почти не нагревались при работе на указанных здесь уровнях мощности. Эти полевые МОП-транзисторы были выбраны из-за низкого сопротивления сток-исток и малого времени отклика.

Катушка индуктивности L2 используется в качестве дросселя для защиты источника питания от высокочастотных колебаний и ограничения тока до допустимого уровня. Значение индуктивности должно быть довольно большим (у нас было около 2 мГн), но также оно должно быть выполнено из достаточно толстого провода, чтобы провести весь ток питания. Если дроссель не используется или он имеет слишком маленькую индуктивность, схема может не генерировать. Точное необходимое значение индуктивности зависит от используемого блока питания и настройки вашей катушки. Возможно, вам придется поэкспериментировать, прежде чем вы получите хороший результат. Тот, что показан здесь, был изготовлен путем намотки около 8 витков магнитной проволоки толщиной 2 мм на тороидальный ферритовый сердечник. В качестве альтернативы вы можете просто намотать провод на большой болт, но вам потребуется гораздо больше витков провода, чтобы получить ту же индуктивность, что и у тороидального ферритового сердечника. Пример этого вы можете увидеть на фото слева. В левом нижнем углу можно увидеть болт, обмотанный множеством витков аппаратного провода. Эта установка на макетной плате использовалась при малой мощности для тестирования. Для большей мощности пришлось использовать более толстую проводку и спаять все вместе.

Поскольку задействовано очень мало компонентов, мы припаяли все соединения напрямую и не использовали печатную плату. Это также было полезно для подключения сильноточных частей, поскольку толстый провод можно было напрямую припаять к клеммам транзистора. Оглядываясь назад, возможно, было бы лучше подключить индукционную катушку, прикрутив ее непосредственно к радиаторам на полевых МОП-транзисторах. Это связано с тем, что металлический корпус транзисторов также является клеммой коллектора, а радиаторы могут помочь охладить катушку.

Конденсатор C1 и катушка индуктивности L1 образуют резонансный контур индукционного нагревателя. Они должны выдерживать большие токи и температуры. Мы использовали полипропиленовые конденсаторы емкостью 330 нФ. Подробнее об этих компонентах показано ниже.

Индукционная катушка и конденсатор

Катушка должна быть изготовлена ​​из толстой проволоки или трубы, так как по ней будут протекать большие токи. Медная труба работает хорошо, так как высокочастотные токи в любом случае будут в основном течь по внешним частям. Вы также можете качать холодную воду через трубу, чтобы она оставалась прохладной.

Конденсатор должен быть подключен параллельно рабочей катушке для создания резонансного контура резервуара. Комбинация индуктивности и емкости будет иметь определенную резонансную частоту, на которой будет автоматически работать схема управления. Используемая здесь комбинация катушки и конденсатора резонировала на частоте около 200 кГц.

Важно использовать конденсаторы хорошего качества, которые могут выдерживать большие токи и тепло, рассеиваемое внутри них, иначе они скоро выйдут из строя и разрушят схему привода. Они также должны быть размещены достаточно близко к рабочей катушке и с использованием толстой проволоки или трубы.

Большая часть тока будет протекать между катушкой и конденсатором, поэтому этот провод должен быть самым толстым. Провода, соединяющие цепь и блок питания, при желании можно сделать немного тоньше.

Эта катушка была сделана из латунной трубы диаметром 2 мм. Его было просто наматывать и легко паять, но вскоре он начинал деформироваться из-за избыточного нагрева. Затем витки соприкасались, замыкая и делая его менее эффективным. Поскольку схема управления оставалась относительно холодной во время использования, казалось, что ее можно заставить работать на более высоких уровнях мощности, но необходимо будет использовать более толстую трубу или охлаждать ее водой. Затем установка была улучшена, чтобы выдерживать более высокий уровень мощности…

Широкий ассортимент деталей для индукционных нагревателей
	Готовая схема индукционного нагревателя	Медная труба 4 мм
	Сборка катушки индукционного нагревателя	Кабель 30 А
	Керамическая стойка	Измеритель тока
	Блок питания 12 В 15 А	Вольтметр
	Водяной насос 12 В	Дроссель
	Радиатор охлаждения	Транзисторы 35А 100В
	Силиконовая трубка	Радиатор TO-220
	Резисторы 240 Ом	Быстродействующие диоды
	Полипропиленовые конденсаторы	Регулятор напряжения 12 В

Толкаем дальше

Основным ограничением описанной выше установки было то, что рабочая катушка через короткое время сильно нагревалась из-за больших токов. Чтобы иметь большие токи в течение более длительного времени, мы сделали еще один змеевик, используя более толстую латунную трубку, чтобы можно было прокачивать воду, когда он работает. Более толстую трубу было труднее согнуть, особенно в центральной точке отвода. Перед изгибом необходимо было заполнить трубу мелким песком, чтобы предотвратить ее защемление в местах резких изгибов. Затем его очистили сжатым воздухом.

Индукционная катушка состоит из двух половин, как показано здесь. Затем они были спаяны вместе, и небольшой кусок трубы из ПВХ был использован для соединения центральных труб, чтобы вода могла проходить через весь змеевик.

В этой катушке было использовано меньше витков, чтобы она имела более низкий импеданс и, следовательно, выдерживала более высокие токи. Емкость также была увеличена, чтобы резонансная частота была ниже. В общей сложности было использовано шесть конденсаторов емкостью 330 нФ, что дало общую емкость 1,98 мкФ.

Кабели, подсоединяемые к катушке, были просто припаяны к трубе ближе к концам, оставив место для установки трубы из ПВХ.

Этот змеевик можно охлаждать, просто подавая воду прямо из-под крана, но для отвода тепла лучше использовать насос и радиатор. Для этого старый насос из аквариума поместили в коробку с водой, а к выпускному патрубку приделали трубу. Эта трубка подводила к модифицированному кулеру процессора компьютера, который использовал три тепловые трубки для отвода тепла.

Кулер был преобразован в радиатор, отрезав концы тепловых трубок, а затем соединив их с трубками ПВХ, чтобы вода проходила через все 3 тепловые трубки, прежде чем выйти и вернуться к насосу.

Если вы отрезаете тепловые трубки самостоятельно, делайте это в хорошо проветриваемом помещении, а не в помещении, так как они содержат летучие растворители, которые могут быть токсичными для дыхания. Вы также должны носить защитные перчатки, чтобы предотвратить контакт с кожей.

Этот модифицированный процессорный кулер был очень эффективным в качестве радиатора и позволял воде оставаться достаточно прохладной.

Другие необходимые модификации заключались в замене диодов D1 и D2 на диоды, рассчитанные на более высокое напряжение. Мы использовали обычные диоды 1N4007. Это было связано с тем, что с увеличением тока в резонансном контуре росло большее напряжение. Вы можете видеть на изображении здесь, что пиковое напряжение составляло 90 В (желтая кривая), что также очень близко к номинальному напряжению транзисторов 100 В.

Используемый блок питания был настроен на 30 В, поэтому необходимо было также подать напряжение на затворы транзисторов через стабилизатор напряжения 12 В. Когда внутри рабочей катушки не было металла, она потребляла около 7 А от источника питания. Когда был добавлен болт на фотографии, он увеличился до 10 А, а затем снова постепенно упал, поскольку он нагрелся выше температуры Кюри. Он, безусловно, превысит 10 А с более крупными объектами, но используемый блок питания имеет ограничение в 10 А. Вы можете найти подходящий блок питания 24 В, 15 А в нашем интернет-магазине.

Болт, который вы видите на фотографии раскаленным докрасна, достиг максимальной температуры примерно за 30 секунд. Отвертка на первом изображении теперь могла нагреваться докрасна примерно за 5 секунд.

Чтобы перейти на более высокую мощность, чем эта, необходимо было бы использовать другие конденсаторы или их больший массив, чтобы ток был более распределен между ними. Это связано с тем, что протекающие большие токи и используемые высокие частоты значительно нагревают конденсаторы. Примерно через 5 минут использования на этом уровне мощности индукционный нагреватель DIY нужно было выключить, чтобы он мог остыть. Также было бы необходимо использовать другую пару транзисторов, чтобы они могли выдерживать большие скачки напряжения.

В общем, этот проект меня вполне удовлетворил, так как он дал хороший результат, используя простую и недорогую схему. Как таковой, он может быть полезен для закалки стали или для пайки мелких деталей. Если вы решили сделать свой собственный проект индукционного нагревателя, пожалуйста, разместите свои фотографии ниже. Пожалуйста, прочитайте другие комментарии, прежде чем писать свои собственные, так как это может сэкономить вам время позже.

Если вы хотите смоделировать этот проект для тестирования различных значений индуктивности или выбора транзисторов, загрузите LTSpice и запустите это моделирование индукционного нагревателя своими руками (щелкните правой кнопкой мыши, «Сохранить как»)

Насколько жарко будет?

Трудно сказать, насколько горячо вы сможете что-то получить, так как нужно учитывать множество параметров. Различные материалы будут по-разному реагировать на индукционный нагрев, а их форма и размер будут влиять на то, как они нагреваются или отдают тепло в атмосферу.

Вы можете получить приблизительное представление, используя некоторые базовые расчеты по приведенной ниже формуле, или, если хотите, мы сделали удобный калькулятор мощности нагревателя, который может рассчитать это для вас. Эта форма включает материалы (например, воду), которые нельзя нагревать напрямую с помощью индукционных нагревателей, но она все же полезна, если вы пытаетесь, например, определить мощность, необходимую для нагрева кастрюли с водой с помощью индукционного нагревателя.

Устранение неполадок

Если у вас возникли проблемы с работой, вот несколько советов, которые помогут устранить неполадки в вашем домашнем проекте индукционного нагревателя….

Блок питания (блок питания)
Если блок питания не может обеспечить большой импульс тока при включении индукционного нагревателя, он не будет генерировать. Напряжение от источника питания в этот момент упадет (хотя блок питания может этого не отображать) и это помешает корректному переключению транзисторов. Чтобы решить эту проблему, вы можете подключить несколько больших электролитических конденсаторов параллельно источнику питания. Когда они заряжены, они смогут подавать большой импульсный ток в вашу цепь. Хорошим мощным источником питания будет наш блок питания постоянного тока 24 В 15 А.

Дроссель (индуктор L2)
Ограничивает мощность индукционного нагревателя. Если у вас нет колебаний, вам может понадобиться больше индуктивности, чтобы предотвратить падение напряжения в вашем блоке питания. Вам нужно будет поэкспериментировать с необходимой индуктивностью. Лучше иметь слишком много, чем слишком мало, так как это только ограничит мощность обогревателя. Слишком мало может означать, что это не сработает вообще. Если ваш сердечник катушки индуктивности слишком мал, большой ток насытит его, что приведет к протеканию слишком большого тока и потенциально может повредить вашу схему.

Электропроводка
Соединительные провода должны быть короткими, чтобы уменьшить паразитную индуктивность и помехи. Длинные провода добавляют в цепь нежелательное сопротивление и индуктивность, что может привести к нежелательным колебаниям или снижению производительности. Наш силовой кабель на 30 А хорошо подходит для этого.

Компоненты
Выбранные транзисторы должны иметь низкое падение напряжения / сопротивление в открытом состоянии, в противном случае они перегреются или даже предотвратят колебание системы. IGBT, вероятно, не будут работать, но большинство полевых МОП-транзисторов с аналогичными параметрами должны быть в порядке. Конденсаторы должны иметь низкое ESR (сопротивление) и ESL (индуктивность), чтобы они могли выдерживать высокие токи и температуры. Диоды также должны иметь низкое прямое падение напряжения, чтобы транзисторы правильно отключались. Они также должны быть достаточно быстрыми, чтобы работать на резонансной частоте вашего индукционного нагревателя.

Включение питания
При включении не допускайте наличия металла внутри нагревательного змеевика. Это может привести к большим скачкам тока, которые могут помешать запуску колебаний, как указано выше. Также не пытайтесь нагревать большое количество металла. Этот проект подходит только для небольших индукционных нагревателей. Если вы хотите контролировать или постепенно увеличивать мощность, вы можете использовать одну из наших схем модулятора импульсов мощности. Подробнее см. сообщение 5108 ниже.

Мозг
Вам понадобится достаточно хорошо функционирующий мозг, чтобы сделать этот проект безопасным. Создание индукционного нагревателя может быть очень опасным, поэтому, если вы новичок в электронике, вам следует попросить кого-нибудь помочь вам сделать это.