Zařízení, která ohřívají elektřinou namísto plynu, jsou bezpečná a pohodlná. Taková ohřívače neprodukují saze ani nepříjemné pachy, ale spotřebovávají hodně elektřiny. Vynikajícím řešením je sestavit si indukční ohřívač svépomocí. To ušetří peníze i přispěje do rodinného rozpočtu. Existuje mnoho jednoduchých schémat, pomocí kterých si můžete induktor sestavit svépomocí.
Indukční síla
Aby bylo snazší porozumět diagramům a správně sestavit konstrukci, bylo by užitečné nahlédnout do historie elektřiny. Metody ohřevu kovových konstrukcí pomocí elektromagnetických proudových cívek se široce používají v průmyslové výrobě domácích spotřebičů – kotlů, ohřívačů a kamen. Ukazuje se, že funkční a odolný indukční ohřívač si můžete vyrobit vlastníma rukama.
Princip činnosti zařízení
Princip činnosti zařízení
Slavný britský vědec 9. století Faraday strávil 1931 let výzkumem, jak přeměnit magnetické vlny na elektřinu. V roce XNUMX konečně učinil objev zvaný elektromagnetická indukce. Drátové vinutí cívky, v jejímž středu je jádro z magnetického kovu, vytváří magnetické pole silou střídavého proudu. Působením vířivých proudů se jádro zahřívá.
Důležitou nuancí je, že k ohřevu dojde, pokud střídavý proud napájející cívku změní vektor a znaménko pole při vysokých frekvencích.
Faradayův objev byl využit jak v průmyslu, tak při výrobě domácích motorů a elektrických ohřívačů. První tavicí pec založená na vírovém induktoru byla otevřena v roce 1928 v Sheffieldu. Později byl stejný princip použit k vytápění továrních dílen a odborníci si induktory vlastníma rukama sestavovali pro ohřev vody a kovových povrchů.
Schéma zařízení z té doby je platné dodnes. Klasickým příkladem je indukční kotel, který zahrnuje:
- kovové jádro;
- bydlení;
- tepelná izolace.
Menší hmotnost, menší rozměry a vyšší účinnost jsou dosaženy použitím tenkých ocelových trubek, které tvoří jádro. V kuchyňských sporácích je induktor zploštělá cívka umístěná v blízkosti varné desky.
Vlastnosti obvodu pro urychlení aktuální frekvence jsou následující:
- průmyslová frekvence 50 Hz není vhodná pro domácí zařízení;
- Přímé připojení induktoru k síti bude mít za následek brum a slabé zahřívání;
- Účinného ohřevu se dosahuje při frekvenci 10 kHz.
Montáž dle schémat
Každý, kdo zná zákony fyziky, si může sestavit indukční ohřívač vlastníma rukama. Složitost zařízení se bude lišit v závislosti na úrovni přípravy a zkušenostech mistra.
Existuje mnoho video tutoriálů, které lze použít k vytvoření efektivního zařízení. Téměř vždy je nutné použít následující základní komponenty:
- ocelový drát o průměru 6-7 mm;
- měděný drát pro indukční cívku;
- kovová síťovina (pro udržení drátu uvnitř pouzdra);
- adaptéry;
- trubky pro tělo (vyrobené z plastu nebo oceli);
- vysokofrekvenční měnič.
To bude stačit k sestavení indukční cívky vlastníma rukama a právě to je jádrem okamžitého ohřívače vody. Po přípravě potřebných prvků Můžete se přímo přiblížit k procesu výroby zařízení:
- nakrájejte drát na kousky o délce 6-7 cm;
- zakryjte vnitřek trubky kovovou sítí a naplňte ji drátem až nahoru;
- podobně uzavřete otvor potrubí zvenčí;
- Omotejte měděný drát kolem plastového pouzdra alespoň 90krát pro cívku;
- vložte konstrukci do topného systému;
- Pomocí střídače připojte cívku k elektřině.
Je vhodné střídač předem uzemnit a připravit nemrznoucí směs nebo vodu.
Pomocí podobného algoritmu můžete snadno sestavit indukční kotel, pro který byste měli:
- vyříznuté polotovary z ocelové trubky o rozměrech 25 x 45 mm s tloušťkou stěny nejvýše 2 mm;
- svařte je dohromady a spojte je s menšími průměry;
- přivařte železné kryty na konce a vyvrtejte otvory pro závitové trubky;
- vyrobte držák pro indukční sporák svařením dvou rohů na jedné straně;
- vložte varnou desku do držáku vyrobeného z rohů a připojte ji k napájení;
- doplňte chladicí kapalinu do systému a zapněte topení.
- vyříznuté polotovary z ocelové trubky o rozměrech 25 x 45 mm s tloušťkou stěny nejvýše 2 mm;
- svařte je dohromady a spojte je s menšími průměry;
- přivařte železné kryty na konce a vyvrtejte otvory pro závitové trubky;
- vyrobte držák pro indukční sporák svařením dvou rohů na jedné straně;
- vložte varnou desku do držáku vyrobeného z rohů a připojte ji k napájení;
- doplňte chladicí kapalinu do systému a zapněte topení.
Mnoho induktorů pracuje s výkonem nepřesahujícím 2 – 2,5 kW. Takové ohřívače jsou určeny pro místnost o velikosti 20 – 25 m². Pokud se generátor používá v autoservisu, lze jej připojit ke svářečce, ale Je důležité vzít v úvahu určité nuance:
- Je vyžadován střídavý proud, nikoli stejnosměrný jako u měniče. Svářečku bude nutné zkontrolovat, zda se v ní nenacházejí místa, kde napětí nemá přímý směr.
- Počet závitů pro drát s větším průřezem se volí matematickým výpočtem.
- Bude nutné chlazení provozních prvků.
Výroba sofistikovaných zařízení
Je obtížnější vyrobit vysokofrekvenční topnou instalaci vlastníma rukama, ale pro radioamatéry je to možné, protože k jejímu sestavení je zapotřebí multivibrátorový obvod. Princip fungování je podobný – vířivé proudy vznikající interakcí kovové výplně ve středu cívky a jejího vlastního vysokomagnetického pole zahřívají povrch.
Návrh vysokofrekvenčních instalací
Protože i malé cívky produkují proud asi 100 A, bude nutné je připojit k rezonančnímu kondenzátoru, aby se vyvážila indukční síla. Pro 2V vysokofrekvenční ohřev existují 12 typy pracovních obvodů:
- cílené elektrické;
- připojen k napájecí síti.
- cílené elektrické;
- připojen k napájecí síti.
V prvním případě lze mini HDTV jednotku sestavit za hodinu. I bez sítě 220 V můžete takový generátor použít kdekoli, ale s autobateriemi jako zdrojem energie. Samozřejmě není dostatečně výkonný na to, aby roztavil kov, ale dokáže se zahřát na vysoké teploty potřebné pro jemnou práci, jako je například nahřátí nožů a šroubováků do modra. K jeho vytvoření je potřeba zakoupit:
- tranzistory s polním efektem BUZ11, IRFP460, IRFP240;
- autobaterie od 70 Ah;
- vysokonapěťové kondenzátory.
Proud napájecího zdroje 11 A klesá během ohřevu na 6 A kvůli odporu kovu, ale potřeba silných vodičů, které zvládnou proud 11-12 A, zůstává, aby se zabránilo přehřátí.
Druhý obvod pro indukční topnou jednotku v plastovém pouzdře je složitější, založený na ovladači IR2153, ale je pohodlnější vytvořit rezonanci podle regulátoru 100k. Obvod musí být řízen síťovým adaptérem s napětím 12 V. Výkonovou část lze připojit přímo k hlavní síti 220 V pomocí diodového můstku. Rezonanční frekvence je 30 kHz. Budou vyžadovány následující položky:
- 10mm feritové jádro a 20závitová tlumivka;
- měděná trubice jako vysokofrekvenční proudová cívka s 25 závity na trnu o délce 5-8 cm;
- kondenzátory 250 V.
Vírové ohřívače
Výkonnější jednotku schopnou ohřát šrouby do žluté barvy lze sestavit pomocí jednoduchého schématu. Během provozu však bude uvolňování tepla poměrně velké, proto se doporučuje instalovat na tranzistory radiátory. Budete také potřebovat tlumivku, kterou si můžete vypůjčit ze zdroje napájení jakéhokoli počítače, a následující pomocné materiály:
- feromagnetický ocelový drát;
- měděný drát 1,5 mm;
- tranzistory a diody s efektem pole pro zpětné napětí od 500 V;
- Zenerovy diody s výkonem 2-3 W, jmenovité pro 15 V;
- jednoduché rezistory.
V závislosti na požadovaném výsledku se navíjení drátu na měděnou základnu provádí od 10 do 30 závitů. Následuje sestavení obvodu a příprava základny cívky ohřívače z asi 7 závitů měděného drátu o průřezu 1,5 mm. Ta se připojí k obvodu a poté k elektřině.
Řemeslníci obeznámení se svařováním a ovládáním třífázového transformátoru mohou dále zvýšit účinnost zařízení a zároveň snížit hmotnost a velikost. K tomu je třeba svařit základny dvou trubek, které budou sloužit jako jádro i topné těleso, a po navinutí přivařit do tělesa dvě trubky pro přívod a odvod chladicí kapaliny.
Odborníci doporučují provést izolaci této konstrukce, aby se zabránilo úniku proudu a tepla. Tím se také sníží hluk během provozu.
Obecné tipy
Pomocí schémat můžete rychle sestavit induktory různých kapacit pro ohřev vody, kovů, vytápění domu, garáže a autoservisu. Je také nutné pamatovat na bezpečnostní pravidla pro efektivní provoz ohřívačů tohoto typu, protože únik chladicí kapaliny z domácího zařízení může vést k požáru.
Pro organizaci práce existují určité podmínky:
- vzdálenost mezi indukčním kotlem, stěnami, elektrickými spotřebiči by měla být alespoň 40 cm a je lepší ponechat 1 m od podlahy a stropu;
- Tlakoměr a odvzdušňovací zařízení zajišťují bezpečnostní systém za výstupním potrubím;
- Je vhodné používat zařízení v uzavřených okruzích s nucenou cirkulací chladicí kapaliny;
- Lze použít v plastových potrubích.
Vlastní montáž indukčních generátorů nebude stát mnoho, ale ani není zdarma, protože potřebujete komponenty poměrně dobré kvality. Pokud člověk nemá speciální znalosti a zkušenosti v oblasti radiotechniky a svařování, neměl by samostatně montovat ohřívač pro velkou plochu, protože topný výkon nepřesáhne 2,5 kW.
Vlastní montáž induktoru však lze považovat za sebevzdělávání a další školení majitele domu v praxi. Můžete začít s malými zařízeními s použitím jednoduchých obvodů a protože princip fungování u složitějších zařízení je stejný, přidávají se pouze další prvky a frekvenční měniče, bude zvládnutí krok za krokem snadné a poměrně cenově dostupné.
