Как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора своими руками?

Преимущества индукционного нагревателя

Индукционные нагреватели с каждым днем ​​набирают популярность у потребителей благодаря следующим преимуществам:

  • высокий КПД;
  • привод работает практически бесшумно;
  • индукционные котлы и нагреватели считаются достаточно безопасными по сравнению с газовым оборудованием;
  • обогреватель полностью автоматический;
  • оборудование не требует постоянного обслуживания;
  • за счет герметичности устройства утечки исключены;
  • колебания электромагнитного поля делают невозможным образование корок.

Кроме того, к достоинствам обогревателя такого типа можно отнести простоту его конструкции и доступность материалов для сборки устройства своими руками.

Рекомендации по изготовлению

Сделать индукционный нагреватель своими руками будет очень просто, схема работы которого приведена ниже. Работы по его изготовлению не заставят себя долго ждать, как и не потребуются большие финансовые вложения

Приступая к изготовлению устройства, стоит обратить внимание на несколько моментов:

По своей конструкции устройство представляет собой мощный мультивибратор. Сопротивление позволяет избежать перегрева полупроводниковых приборов, и его выбору следует уделить особое внимание. Индуктор представляет собой спираль, состоящую из медной проволоки с необходимым количеством витков.

Поскольку транзисторы быстро выходят из строя из-за перегрева, их нужно устанавливать на радиаторы специальной конструкции. Использование сварочного инвертора снизит стоимость самодельного устройства, но также возможно использование трехфазного трансформатора. Ниже представлена ​​простейшая схема индукционного металлического нагревателя. Собрать такое устройство своими руками можно довольно быстро.

Это трансформатор с двумя обмотками:

  • Первая схема нужна для преобразования электричества в вихревые токи.
  • Вторая обмотка позволяет передавать преобразованную энергию теплоносителю.

В качестве корпуса можно использовать кусок пластиковой трубы, толщина стенки которой составляет не менее трех миллиметров. К тому же его диаметр должен быть больше, чем у труб отопления. Длина тела определяется в каждом случае индивидуально, но чаще всего бывает достаточно около одного метра. Внутренний диаметр трубки составляет от 50 до 80 мм. После этого трубу необходимо обмотать медной проволокой, а количество витков должно быть около 90.

Для установки индукционного нагрева необходимо выполнить следующие действия:

  • Полимерная трубка закреплена.
  • Концы сердцевины нужно обрезать, оставив в запасе примерно 10 см для выполнения загибов.
  • На нижнем выпуске закрепляется уголок для подключения обратки, если прибор будет установлен в отопительном котле.
  • Медную проволоку, предварительно нарезанную на куски по 50 мм, засыпают в трубку, которую затем закрывают сеткой с двух сторон.
  • Схема защиты устройства установлена.
  • Нагреватель подключается к источнику питания, после чего активную зону необходимо заполнить водой.





Сборка и монтаж системы

Подключение индуктора к зажимам сварочного аппарата, предназначенным для подключения сварочных кабелей, невозможно. Если это будет сделано, агрегат просто выйдет из строя. Для адаптации инвертора к работе с индукционным нагревателем потребуется довольно сложная переделка аппарата, требующая, прежде всего, знаний в области радиоэлектроники.

В двух словах это переделка выглядит так: катушка, то есть ее первичная обмотка, должна быть подключена после высокочастотного преобразователя инвертора, а не встроенной индукционной катушки последнего. Кроме того, необходимо будет снять диодный мост и припаять конденсаторный блок.

В этом видео вы можете увидеть, как сварочный инвертор превращается в индукционный нагреватель.

Индукционная печь для металла

Для изготовления индукционного нагревателя из сварочного инвертора потребуются следующие материалы.

  1. Инверторный сварщик. Положительно, если в агрегате реализована функция регулирующего регулирования тока.
  2. Медная трубка диаметром примерно 8 мм и достаточной длины, чтобы сделать 7 витков вокруг куска диаметром 4-5 см. Также после загибов должны остаться свободные концы трубки длиной около 25 см.

Выполните следующие действия, чтобы собрать духовку.

  1. Возьмите кусок диаметром 4-5 см, который будет служить шаблоном для намотки катушки из медной трубки. Это может быть круглый кусок дерева, металлическая или пластиковая трубка.
  2. Возьмите медную трубку и заклепайте один конец молотком.
  3. Хорошо заполните трубку сухим песком и заклепайте другой конец трубки. Песок предотвратит разрыв шланга при скручивании.
  4. Сделайте 7 витков трубки вокруг шаблона, затем обрежьте концы и насыпьте песок.
  5. Подключите получившуюся катушку к преобразованному инвертору.

Совет! Если предполагается, что индукционная печь будет долгое время работать на большой мощности, рекомендуется внести в трубу водяное охлаждение.Индукционный нагреватель

Что можно сделать из сварочного инвертора

Индукционный нагреватель из сварочного инвертора своими руками

Многих людей привлекает электрическое отопление, потому что оно работает автономно и не требует постоянного ухода. Обратной стороной таких отопительных котлов является стоимость и технические требования.

В некоторых местах их просто нельзя применить. Но многие владельцы этого не боятся и считают, что именно простота использования скрывает все недостатки.

Особенно с появлением на рынках сбыта новых типов электрокотлов с индуктивными катушками, а не ТЭНов. По словам владельцев агрегатов, они мгновенно нагревают теплоноситель и экономно отапливают здание. Новый тип котлов получил название индукционных.

Обогреватели нового типа удобны в использовании. Они считаются безопасными, по сравнению с газовыми обогревателями, здесь нет сажи и копоти, чего нельзя сказать об устройствах с твердым топливом. И самое главное — нет необходимости собирать твердое топливо (уголь, дрова, пеллеты).

И как только появились индукционные нагреватели, сразу нашлись умельцы, которые в целях экономии пытаются создать такую ​​установку своими руками.

В этой статье мы поможем вам соорудить отопительный прибор самостоятельно.

Устройство, в котором металл и подобные изделия нагреваются бесконтактно, называется индукционным нагревателем. Работа контролируется переменным индукционным полем, которое действует на металл, а токи внутри выделяют тепло.

Высокочастотные токи влияют не только на изоляцию, но и на другие изделия, что делает конструкцию необычной по сравнению с другими видами обогрева.

Полупроводниковые преобразователи частоты сегодня используются в индукционных нагревателях. Этот вид нагрева широко применяется при термической обработке стальных поверхностей и различных соединений и сплавов.

Компактность оборудования используется в инновационных технологиях, при этом существует огромный экономический эффект. Разнообразие моделей облегчает внедрение гибких и автоматизированных комбинаций, включая полноразмерные твердотельные редукторы частоты и соединительные блоки, когда предпочтительна индукционная система.

Описание

Типичный нагревательный элемент включает в себя следующие блоки:

  1. Нагревательный элемент в виде металлического стержня или трубки.
  2. Индуктор — это медный провод, который наматывает катушку. В процессе работы играет роль генератора.
  3. Генератор. Отдельная конструкция, преобразующая стандартный ток в высокочастотное значение.

На практике в последнее время стали применять индукционные системы. Теоретические исследования далеко впереди. Это можно объяснить препятствием: получение магнитных полей высокой частоты. Дело в том, что использование низкочастотных установок считается неэффективным. Как только появились генераторы тока высокой частоты, проблема была решена.

Генераторы HDTV прошли свой эволюционный период; от ламповых до современных моделей на базе IGBT. Теперь они более эффективны, легче и легче. Их частотное ограничение составляет 100 кГц из-за динамических потерь транзисторов.

Принцип работы и область применения

Генератор увеличивает частоту тока и передает свою энергию катушке. Катушка индуктивности преобразует высокочастотный ток в переменное электромагнитное поле. Электромагнитные волны меняются с высокой частотой.

Нагрев происходит за счет нагрева вихревыми токами, которые вызваны чередованием вихревых векторов электромагнитного поля. Высокоэффективная энергия передается практически без потерь, и ее достаточно для нагрева хладагента и даже больше.

Энергия аккумулятора передается теплоносителю, находящемуся внутри трубки. Теплоноситель, в свою очередь, является охлаждающим устройством нагревательного элемента. За счет этого увеличилась продолжительность.

Промышленность является наиболее активным потребителем индукционных нагревателей, поскольку многие модели предусматривают высокую термическую обработку. Их использование увеличивает прочность изделия.

В высокочастотных кузницах устанавливают устройства большой мощности.

Кузнечно-штамповочные предприятия, использующие такие агрегаты, повышают производительность труда и снижают износ штампов, снижают металлоемкость. Системы со сквозным обогревом могут охватывать несколько объектов одновременно.

При поверхностном упрочнении деталей использование такого нагрева позволяет в несколько раз повысить износостойкость и добиться значительного экономического эффекта.

Преимущества и недостатки

Профессионалы:

  1. Качественное отопление.
  2. Высокая точность и гибкость управления.
  3. Надежность. Может работать автономно с автоматикой.
  4. Нагрейте любую жидкость.
  5. КПД устройства 90%.
  6. Длительный срок службы (до 30 лет).
  7. Легко собрать.
  8. Нагреватель не собирает известковый налет.
  9. Благодаря автоматизации энергосбережение.

Недостатки:

  1. Высокая стоимость моделей с автоматикой.
  2. Зависимость от электричества.
  3. Некоторые модели шумные.

Как сделать своими руками?

Допустим, вы решили сделать индукционный нагреватель самостоятельно, для этого подготавливаем трубу, насыпаем в нее небольшие кусочки стальной проволоки (длиной 9 см).

Труба может быть пластиковой или металлической, главное с толстыми стенками. Затем он со всех сторон закрывается специальными переходниками.

Далее наматываем на него медный провод до 100 витков и размещаем по центральной части трубы. В результате получился индуктор. К этой обмотке подключаем выходную часть инвертора. В качестве помощника используем термостат.

Трубка действует как нагреватель.

Принцип работы индукционного нагревателя

Индукционный нагрев невозможен без использования трех основных элементов:

  • индуктор;
  • генератор;
  • радиатор.

Индуктор — это катушка, обычно из медной проволоки, которая генерирует магнитное поле. Генератор используется для генерации высокочастотного потока из стандартного потока 50 Гц домашней электрической сети.

Металлический предмет используется как нагревательный элемент, способный поглощать тепловую энергию под действием магнитного поля. Если правильно соединить эти элементы, можно получить высокопроизводительное устройство, которое отлично подойдет для нагрева теплоносителя и обогрева дома.

С помощью генератора электрический ток с необходимыми характеристиками подается на индуктор, например, на медную катушку. Проходя через него, поток заряженных частиц образует магнитное поле.

Нагрев в индукционном устройстве
Принцип работы индукционных нагревателей основан на возникновении внутри проводников электрических токов, которые возникают под действием магнитных полей

Особенность поля в том, что оно имеет способность изменять направление электромагнитных волн на высоких частотах. Если поместить в это поле металлический предмет, он начнет нагреваться без прямого контакта с индуктором под действием создаваемых вихревых токов.

Принцип индукционного нагрева
Высокочастотный электрический ток от инвертора к индукционной катушке создает магнитное поле с постоянно меняющимся магнитным волновым вектором. Металл, помещенный в это поле, быстро нагревается

Отсутствие контакта позволяет свести к минимуму потери энергии при переходе с одного типа на другой, что объясняет повышение КПД индукционных котлов.

Чтобы нагреть воду для отопительного контура, достаточно обеспечить ее контакт с металлическим нагревателем. Часто в качестве нагревательного элемента используется металлическая трубка, через которую просто пропускается струя воды. При этом вода охлаждает водонагреватель, что значительно увеличивает срок его службы.

Работа индукционного водонагревателя
Электромагнит индукционного устройства получают путем наматывания проволоки на ферромагнитный сердечник. Образовавшаяся индукционная катушка нагревается и передает тепло нагретому телу или теплоносителю, протекающему рядом через теплообменник

Преимущества и недостатки прибора

Вихревой индукционный нагреватель имеет множество «плюсов». Это простая схема для собственного производства, более высокая надежность, высокий КПД, относительно низкая стоимость энергии, долгий срок службы, низкая вероятность отказа и т.д.

Производительность устройства может быть значительной, агрегаты этого типа успешно используются в металлургической промышленности. По скорости нагрева теплоносителя устройства этого типа уверенно конкурируют с традиционными электрокотлами, температура воды в системе быстро достигает необходимого уровня.

Во время работы индукционного котла нагреватель слегка вибрирует. Эта вибрация стряхивает известковый налет и другие возможные загрязнения со стенок металлической трубы, поэтому такое устройство редко нуждается в чистке. Конечно, отопительную систему необходимо защитить от этих загрязнений механическим фильтром.

Схема индукционного нагревателя
Индукционная катушка нагревает помещенный внутри металл (трубку или куски проволоки) с помощью высокочастотных вихревых токов, контакт не требуется

Постоянный контакт с водой сводит к минимуму вероятность выхода нагревателя из строя, что является довольно частой проблемой для традиционных котлов с ТЭНами. Несмотря на вибрации, котел работает очень тихо; в месте установки прибора не требуется дополнительной звукоизоляции.

Индукционные котлы хороши еще и тем, что почти никогда не протекают, если только правильно произвести монтаж системы. Это очень ценное качество для электрического отопления, так как оно исключает или значительно снижает вероятность возникновения опасных ситуаций.

Отсутствие протечек связано с бесконтактным способом передачи тепловой энергии нагревателю. По описанной выше технологии теплоноситель можно нагреть почти до парообразного состояния.

Это обеспечивает достаточную тепловую конвекцию для стимулирования эффективного движения теплоносителя по трубам. В большинстве случаев систему отопления не нужно оснащать циркуляционным насосом, хотя все зависит от характеристик и устройства конкретной системы отопления.

Иногда нужен циркуляционный насос. Установка устройства относительно проста. Хотя для этого потребуются определенные навыки монтажа электроприборов и труб отопления. Но это доступное и надежное устройство имеет ряд недостатков, которые следует учитывать.

Например, котел нагревает не только теплоноситель, но и все окружающее его рабочее пространство. Для такого агрегата необходимо выделить отдельное помещение и убрать из него все посторонние предметы. Для одного человека даже длительное нахождение в непосредственной близости от исправного котла может быть опасным.

Неустойчивость индукционных устройств
Индукционным нагревателям для работы требуется электрический ток. Как самодельная, так и заводская техника подключаются к бытовой розетке

Для работы устройства требуется электричество. В районах, где нет свободного доступа к этому благу цивилизации, индукционный котел будет бесполезен. И даже в случае частых отключений электроэнергии продемонстрирует низкую эффективность. При неосторожном обращении с устройством может произойти взрыв.

Если охлаждающая жидкость перегреется, она превратится в пар. В результате резко повысится давление в системе, чего трубы просто не выдержат, лопнут. Поэтому для нормальной работы системы устройство должно быть оборудовано как минимум манометром, а еще лучше — устройством аварийной остановки, термостатом и т.д.

Все это может значительно увеличить стоимость самодельного индукционного котла. Хотя устройство считается практически бесшумным, это не всегда так. Некоторые модели могут по-прежнему издавать шум по разным причинам. Для самодельного устройства вероятность такого исхода увеличивается.

Длительный срок службы индукционных нагревателей
В конструкции как заводских, так и самодельных индукционных нагревателей практически отсутствуют изнашиваемые детали. Они служат долго и отлично работают

Как сделать своими руками?

Допустим, вы решили сделать индукционный нагреватель самостоятельно, для этого подготавливаем трубу, насыпаем в нее небольшие кусочки стальной проволоки (длиной 9 см).

Труба может быть пластиковой или металлической, главное с толстыми стенками. Затем он со всех сторон закрывается специальными переходниками.

Далее наматываем на него медный провод до 100 витков и размещаем по центральной части трубы. В результате получился индуктор. К этой обмотке подключаем выходную часть инвертора. В качестве помощника используем термостат.

Трубка действует как нагреватель.

Подготавливаем генератор и собираем всю конструкцию.

Необходимые материалы и инструменты:

  • проволока или катанка из нержавеющей стали (диаметр 7 мм);
  • воды;
  • сварочный инвертор;
  • эмалированный медный провод;
  • проволочная сетка с мелкими отверстиями;
  • переходники;
  • толстостенная пластиковая труба;

Как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора своими руками

Пошаговое руководство:

  1. Проволока модельная в кусках, длина 50 мм.
  2. Подготавливаем ракушку для утеплителя. Мы используем толстостенную трубу (диаметр 50 мм).
  3. Нижнюю и верхнюю часть корпуса закрываем сеткой.
  4. Готовим индукционную катушку. Намотываем на корпус медной проволокой 90 витков и размещаем их в центре корпуса.
  5. Вырезаем из трубопровода часть трубы и устанавливаем индукционный котел.
  6. Подключаем змеевик к инвертору и заливаем бойлер водой.
  7. Заземляем получившуюся конструкцию.
  8. Проверим систему в работе. Его нельзя использовать без воды, так как пластиковая трубка может расплавиться.

Из сварочного инвертора

Как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора своими руками
Самый простой бюджетный вариант — изготовить индукционный нагреватель с помощью сварочного инвертора:

  1. Для этого берем полимерную трубку, стенки ее должны быть толстыми. С торцов монтируем 2 клапана и подключаем проводку.
  2. Продеваем в трубу отрезки проволоки диаметром 5 мм и монтируем верхний вентиль.
  3. Далее делаем 90 витков вокруг трубки медным проводом, получаем индуктор. Нагревательный элемент — трубка, в качестве генератора используем сварочный аппарат.
  4. Прибор должен работать в режиме высокочастотного переменного тока.
  5. Подключаем медную проволоку к полюсам сварочного аппарата и проверяем работу.

Схема индукционного простого нагревателя мощностью 1600 Вт

Скорее представленную схему следует рассматривать как экспериментальную версию. Однако такой вариант вполне жизнеспособен. Основные преимущества схемы:

  • относительная простота,
  • наличие запчастей,
  • простота сборки.

Схема индукционного нагревателя (изображение ниже) работает по принципу «двойного полумоста», дополненного четырьмя силовыми транзисторами IGBT серии IGBT (STGW30NC60W). Управление транзисторами осуществляется микросхемой IR2153 (полумостовой драйвер с независимой тактовой частотой).

НАГРЕВАТЕЛИ

Индукционный нагреватель - Простая схема домашнего монтажа
Схематическое изображение упрощенного индукционного нагревателя малой мощности, конструкция которого позволяет использовать в частных домах

Двойной полумост может обеспечивать ту же мощность, что и полный мост, но драйвер затвора полумоста с тактовой частотой проще в реализации и, следовательно, в использовании. Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1 (2x 120A) работает как антипараллельная диодная схема.

Достаточно диодов гораздо меньшего размера (30 А). Если вы собираетесь использовать транзисторы серии IGBT со встроенными диодами (например, STGW30NC60WD), от этого варианта можно отказаться.

Рабочая резонансная частота регулируется потенциометром. Наличие резонанса определяется максимальной яркостью светодиодов.

БТИЗ ТРАНЗИСТОР

Мощный диод и транзистор для цепи индукционного нагрева
Электронные компоненты простого индукционного нагревателя своими руками: 1 — мощный двойной диод типа STTH200L06TV1; 2 — транзистор со встроенными диодами типа STGW30NC60WD

ДИОДЫ STTH

Конечно, всегда есть возможность построить более сложный драйвер. В общем, лучшим решением будет использование автоматической настройки.

Такое, как правило, используется в схемах профессиональных индукционных нагревателей, но токовая цепь при такой модернизации явно теряет коэффициент простоты.

Регулировка частоты, катушка индуктивности, мощность

Схема индукционного нагревателя обеспечивает частотное регулирование в диапазоне примерно 110 — 210 кГц. Однако для схемы управления требуется вспомогательное напряжение 14-15 В, получаемое от небольшого адаптера (переключатель может быть переключаемым или обычным).

Выход цепи индукционного нагревателя подключен к рабочей цепи катушки через согласующий индуктор L1 и развязывающий трансформатор. Индуктивность состоит из 4 витков провода на сердечнике 23 см, изолирующий трансформатор состоит из 12 витков двухпроводного кабеля, намотанного на сердечник 14 см.

Выходная мощность индукционного нагревателя с указанными параметрами составляет около 1600 Вт. При этом не исключена возможность увеличения мощности до более высоких значений.

КОНДЕНСАТОРЫ

Индукционный нагреватель - экспериментальный проект
Экспериментальная конструкция индукционного нагревателя, ручная работа в доме. КПД устройства довольно высокий, несмотря на малую мощность.

Рабочая катушка индукционного нагревателя изготовлена ​​из проволоки диаметром 3,3 мм. Лучшим материалом для аккумулятора является медная трубка, для которой можно использовать простую систему водяного охлаждения. Катушка индуктивности имеет:

  • 6 витков обмотки,
  • диаметр 24 мм,
  • высота 23мм.

Для этого элемента схемы существенное нагревание рассматривается как характерное явление, поскольку агрегат работает в активном режиме. Этот момент следует учитывать при выборе материала для изготовления.

Модуль резонансного конденсатора

Резонансный конденсатор выполнен в виде батареи малогабаритных конденсаторов (модуль собран из 23 малогабаритных конденсаторов). Общая емкость аккумулятора составляет 2,3 мкФ. Конструкция позволяет использовать конденсаторы емкостью 100 нФ (~ 275 В, полипропилен МКП, класс Х2).

Этот тип конденсатора не предназначен для таких целей, как индукционный нагрев. Однако, как показала практика, указанный тип конденсаторных элементов вполне удовлетворителен для работы на резонансной частоте 160 кГц. Рекомендуется использовать фильтр ЭМИ.

ЭМИ ФИЛЬТРЫ

Индукционный нагреватель с фильтром электромагнитных помех
Фильтр электромагнитного излучения. Примерно это рекомендуется для использования в конструкции индукционного нагревателя, чтобы минимизировать помехи

Регулируемый трансформатор можно заменить на «плавный пуск». Например, можно порекомендовать прибегнуть к использованию простой схемы ограничения тока:

  • обогреватели,
  • галогенные лампы,
  • другие устройства,

Мощностью около 1 кВт, включенные последовательно с индукционным нагревателем при первом запуске.

Бюджетный вариант из инверторной сварки

Простой и не менее эффективный вариант сборки обогревателя в домашних условиях — сваркой инверторным способом:

  • берется толстостенная полимерная трубка;
  • 2 клапана и разводка монтируются с торца трубы;
  • в трубу засыпаются отрезки стальной проволоки диаметром 5 мм;
  • установлен верхний клапан;
  • как и в предыдущем варианте осталось сделать 90 витков медным проводом и индуктор готов.

Генератор сварочный, нагреватель — трубка с проволокой.
Примечание! Прибор должен быть установлен в режим высокочастотного переменного тока.
Чтобы вся конструкция работала, осталось подключить медную проволоку к достоинствам сварки и проверить конструкцию на практике.
Процесс нагрева заключается в воздействии магнитного поля и нагреве проволоки вихревыми токами, в результате чего вода закипает.

Печь для металла

Среди других положительных качеств метода следует отметить высокий уровень пожарной безопасности, а также простоту конструкции: сборку индукционного нагревателя своими руками из сварочного инвертора может произвести специалист средняя квалификация, очевидно, при наличии графика работы.

Конструкция индукционной печи не отличается особой сложностью. Для сборки устройства вам потребуются:

  • аккумулятор 12В;
  • обмотка из медной проволоки;
  • пленочные конденсаторы;
  • диоды;
  • полевой транзистор;
  • радиаторы;
  • кольца питателя ПК.

В этом списке указано, что изготовление устройства не потребует значительных финансовых затрат. Алгоритм сборки следующий:

  1. Установка транзисторов на радиаторы охлаждения. В процессе эксплуатации устройство подвергается температурному воздействию, в связи с чем необходимо использовать большие радиаторы.
  2. Дыхательное производство. Для этого потребуется медный провод и кольца от блока питания ПК. Следите за расстоянием между поворотами — оно должно быть одинаковым.
  3. Сборка конденсаторной батареи. Общая емкость батареи при последовательном подключении должна составлять 4,7 мкФ.
  4. Сделайте обертку. Оптимальная толщина медной проволоки — 2 мм. Сделать нужно 8 витков, чтобы внутреннее пространство могло вместить вычурные элементы. Не забывайте, что блок питания закончился.
  5. Подключаем аккум.

Сила тока регулируется на этапе сборки печи путем изменения количества оборотов. Для серьезной работы требуется мощный блок питания. Не стоит забывать и о системе вентиляции и отвода тепла, так как духовка во время работы довольно сильно нагревается. Тщательное соблюдение инструкций защитит от возможных изменений или модификаций устройства

Нагреватель для воды

Установка такого оборудования в частном доме поможет решить проблему с обогревом помещения или обеспечением горячей водой. Несмотря на высокое энергопотребление, такие устройства популярны благодаря своей простоте и отсутствию проблем с согласованием проекта.

Чтобы собрать эффективный утеплитель, нужно подготовить следующие материалы:

  • сварочный инвертор;
  • керамзит или другой теплоизоляционный материал;
  • медная проволока;
  • стальная проволока;
  • толстостенная пластиковая труба;
  • трубы разного диаметра.

Работа устройства основана на принципе индукционного нагрева теплоносителя.

Последовательность сборки котла следующая:

  1. Производство котлов. Для этого выбирают две трубы разного диаметра, которые вставляются друг в друга с зазором 20-25 мм. Размер труб подбирается индивидуально, в зависимости от необходимой мощности ТЭНа. Увеличение длины приводит к увеличению мощности. Затем вырезают два кольца, соблюдая размер зазора между трубами. Полученный бак имеет тороидальную форму
  2. Свариваем концы колец. Обратите внимание на герметичность соединения.
  3. Производим подключение к системе отопления. Входной и выходной патрубки привариваются к внешней стене. Обратите внимание, что вход должен быть вверху, а выход — внизу. Трубы должны проходить по касательной к корпусу. Их диаметр должен соответствовать используемой системе отопления.
  4. Делаем упаковку. Он должен повторять форму котла. Необходимо сделать 35-40 витков, соблюдая равное расстояние между витками. Эта сумма обеспечит достаточную выгоду.
  5. Делаем защитный чехол. Он должен быть изготовлен из диэлектрического материала, например из пластика. Диаметр защитного кожуха должен обеспечивать боковой выход патрубков. Пространство между котлом и защитным кожухом необходимо заполнить теплоизоляционным материалом, чтобы избежать рассеивания тепла.
  6. Подключаем инверторное устройство и теплоноситель. Котел готов к работе.

Этот дизайн самодостаточен. Способен работать без постороннего вмешательства 20-25 лет. Отсутствие подшипников и других подвижных элементов гарантирует надежность устройства.

Особенности эксплуатации

Самодельная сборка обогревателя — это только полдела

Не менее важно правильное функционирование получившейся конструкции. Изначально каждое из этих устройств представляет определенную опасность, так как не способно самостоятельно контролировать уровень нагрева теплоносителя

В связи с этим каждый обогреватель требует определенной доработки, то есть установки и подключения дополнительных устройств управления и автоматики.

Как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора своими руками

Во-первых, отвод шланга оснащается штатным комплектом предохранительных устройств: предохранительным клапаном, манометром и выпускным отверстием для воздуха. Следует помнить, что индукционные водонагреватели будут нормально работать только при наличии принудительной циркуляции воды. Гравитационный контур очень быстро приведет к перегреву элемента и разрушению пластиковой трубки.

Во избежание подобных ситуаций в ТЭН установлен термостат, подключенный к устройству аварийной остановки. Опытные инженеры-электрики используют для этих целей термостаты с датчиками температуры и реле, которые отключают контур при достижении теплоносителем заданной температуры.

Самодельные конструкции отличаются довольно низким КПД, так как вместо свободного прохода на пути воды есть препятствие в виде проволочных частиц. Они почти полностью закрывают трубу, вызывая повышенное гидравлическое сопротивление. При нештатных ситуациях возможны повреждения и поломка пластика, после чего горячая вода обязательно приведет к короткому замыканию. Обычно эти обогреватели используются в небольших помещениях, как дополнительная система обогрева в холодное время года.

Использование индукционных катушек вместо традиционных нагревательных элементов в системах отопления позволило значительно повысить эффективность агрегатов при меньшем потреблении электроэнергии. Индукционные нагреватели появились на рынке сравнительно недавно, к тому же по довольно высоким ценам. Поэтому умельцы не обошли вниманием эту тему и придумали, как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора.

Особенности и предостережения

Поскольку самодельные индукционные нагреватели со сварочным инвертором не могут самостоятельно контролировать температуру воды, в первоначальном виде они представляют собой источник повышенной опасности. Следовательно, устройство требует доработки, а именно добавления устройств управления и автоматики. Для начала на выходе из трубы необходимо установить стандартную предохранительную арматуру, которая включает манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан.

Важный. Устройство может нормально работать только в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. При гравитационном потоке элемент быстро перегревается, что грозит разрушением пластиковой трубы.

Во избежание перегрева водонагреватель должен быть оборудован устройством аварийной остановки, управляемым термостатом. Если у вас есть хорошие навыки в области сборки электрических цепей, для управления отоплением можно использовать термостат с датчиком температуры воды и реле, размыкающее цепь при достижении заданной температуры теплоносителя.

Недостатком такой конструкции является невысокий КПД, а надежность устройства вызывает сомнения. Дело в том, что в заводских котлах вода беспрепятственно проходит через теплообменник и на нашем пути встречается препятствие в виде кусков катанки. Они покрывают весь участок трубы и создают высокое гидравлическое сопротивление. А в случае нештатной ситуации авария чревата поломкой пластика и возможным коротким замыканием из-за протекания горячей воды.

преобразование сварочного инвертора в индукционный нагреватель

Следует сказать, что преобразование сварочного инвертора в индукционный нагреватель также нецелесообразно, поскольку тепловая мощность устройства будет ограничиваться максимальной электрической мощностью инвертора. Обычно имеющегося в доме устройства хватает на обогрев помещения площадью не более 25-30 м2, а что вы будете делать с пайкой все это время? Действительно, такой утеплитель можно использовать, но только в исключительных случаях, как временный метод обогрева.

Несколько слов о безопасности

Индукционный нагреватель от сварочного инвертора, как и любой другой самодельный прибор, может быть опасен для окружающих. Для обеспечения защиты необходимо соблюдать некоторые правила:

  1. Тщательная изоляция. Все токопроводящие элементы и соединения должны быть изолированы, чтобы избежать поражения электрическим током.
  2. Выбор системы отопления. Индукционный нагреватель нельзя использовать в системах отопления с естественной циркуляцией воды. Применение разрешено только с водяным насосом.
  3. Грамотный местный. Рекомендуемое расстояние от внутренних частей и стен — не менее 40 см, а от пола или потолка — не менее 80 см.
  4. Устройства для обеспечения безопасности. Регулирующий клапан и манометр защитят систему от перепадов давления. Также должен быть предусмотрен механизм для удаления воздуха из системы.

Устройство самодельного нагревателя

Рекомендуется рассмотреть классический индукционный прибор на примере проектирования водонагревателя для системы отопления. Такие схемы чаще всего используются на дачных участках и в загородных домах. Изготовление устройства начинается с индуктора. Для этого медную проволоку нужно намотать в один ряд, придав ей изначально цилиндрическую форму. Каждая петля изолирована от соседней, за исключением контактов между ними.

Число оборотов, гарантирующее нормальную работу, в среднем составляет 80-100. Медные жилы могут иметь разное сечение — от 2,5 до 4 мм2. Сердечником служит сама греющая труба, но на практике такой вариант не дает желаемого эффекта.

Поэтому для более интенсивного охлаждения теплоносителя рекомендуется использовать пластиковый шланг определенной длины. Его внутреннее пространство заполнено стальной проволокой диаметром 5-6 мм, разрезанной на короткие отрезки. В этом случае за счет индукции нить, протекающая в воде, начинает нагреваться. Существенно увеличивается площадь теплообмена и теплоноситель нагревается намного быстрее. Чтобы фрагменты проволоки не смывались потоком воды, концы отрезка трубы ограничиваются ограждением из стальной сетки.

Соединение между индуктором и инвертором может быть выполнено несколькими способами. Некоторые специалисты изготавливают дополнительный промежуточный трансформатор. Затем к его вторичной обмотке вместе с конденсатором подключают катушку индуктивности. В другом варианте на имеющийся в инверторе высокочастотный тороидальный трансформатор намотан медный провод размером в один виток. Кроме того, к нему напрямую подключается индуктор.

В любом случае нельзя использовать плюсовые и минусовые клеммы инвертора, предназначенные для сварки. На выходе у них выпрямленное напряжение, которое сопровождается высокочастотными пульсациями. Под его воздействием рабочее магнитное поле не появится, а индуктор перегреется и сгорит. Инвертор придется переделывать, что само по себе довольно сложно, так как потребуются знания и навыки работы с электронными схемами.

Оцените статью
Adblock
detector