Bir kaynak invertöründen ev yapımı vorteks endüksiyon ısıtıcısı

Aliexpress'ten parça satın alın

Gaz yerine elektrikle ısıtan cihazlar güvenli ve kullanışlıdır. Bu tür ısıtıcılar kurum ve hoş olmayan kokular üretmezler, ancak çok miktarda elektrik tüketirler. Mükemmel bir çıkış yolu, bir indüksiyon ısıtıcısını kendi ellerinizle monte etmektir. Bu para tasarrufu sağlar ve aile bütçesine katkıda bulunur. İndüktörün bağımsız olarak monte edilebileceği birçok basit şema vardır.

Devrelerin anlaşılmasını kolaylaştırmak ve yapıyı doğru bir şekilde monte etmek için elektriğin tarihine bakmak faydalı olacaktır. Elektromanyetik bobin akımı ile metal yapıları ısıtmak için yöntemler yaygın olarak kullanılmaktadır. endüstriyel ev aletleri üretimi - kazanlar, ısıtıcılar ve sobalar.Kendi elinizle çalışan ve dayanıklı bir indüksiyon ısıtıcısı yapabileceğiniz ortaya çıktı.

Cihazların çalışma prensibi

Cihazların çalışma prensibi

19. yüzyılın ünlü İngiliz bilim adamı Faraday, manyetik dalgaları elektriğe dönüştürmek için 9 yıl araştırma yaptı. 1931'de nihayet elektromanyetik indüksiyon adı verilen bir keşif yapıldı. Merkezinde bir manyetik metal çekirdeği bulunan bobinin tel sargısı, alternatif akımın gücü altında bir manyetik alan oluşturur. Girdap akışlarının etkisi altında çekirdek ısınır.

Faraday'ın keşfi hem endüstride hem de ev yapımı motorların ve elektrikli ısıtıcıların imalatında kullanılmaya başlandı. Bir girdap indüktörüne dayanan ilk dökümhane 1928'de Sheffield'de açıldı. Daha sonra, aynı prensibe göre, fabrikaların atölyeleri ısıtıldı ve suyu, metal yüzeyleri ısıtmak için uzmanlar kendi elleriyle bir indüktör topladı.

O zamanın cihazının şeması bugün geçerlidir. Klasik bir örnek, aşağıdakileri içeren bir endüksiyon kazanıdır:

• metal çekirdek;
• çerçeve;
• ısı yalıtımı.

Akımın frekansını hızlandırmak için devrenin özellikleri aşağıdaki gibidir:

• 50 Hz'lik endüstriyel frekans, ev yapımı cihazlar için uygun değildir;
• indüktörün ağa doğrudan bağlanması, uğultu ve düşük ısınmaya yol açacaktır;
• etkili ısıtma, 10 kHz frekansında gerçekleştirilir.

Şemalara göre montaj

Fizik yasalarına aşina olan herkes kendi elleriyle endüktif bir ısıtıcı monte edebilir. Cihazın karmaşıklığı, ustanın hazırlık derecesine ve deneyimine göre değişecektir.

Etkili bir cihaz oluşturabileceğiniz birçok video eğitimi vardır. Aşağıdaki temel bileşenleri kullanmak neredeyse her zaman gereklidir:

• 6-7 mm çapında çelik tel;
• indüktör için bakır tel;
• metal ağ (kabloyu kasanın içinde tutmak için);
• adaptörler;
• gövde boruları (plastik veya çelikten yapılmış);
• yüksek frekanslı invertör.

Bu, kendi ellerinizle bir indüksiyon bobini monte etmek için yeterli olacaktır ve o, ani su ısıtıcısının kalbinde yer alan kişidir. Gerekli unsurları hazırladıktan sonra doğrudan cihazın üretim sürecine gidebilirsiniz:

• teli 6-7 cm'lik parçalar halinde kesin;
• borunun içini metal bir ağ ile örtün ve teli üste kadar doldurun;
• benzer şekilde boru açıklığını dışarıdan kapatın;
• bakır teli bobin için plastik kasanın etrafına en az 90 kez sarın;
• yapıyı ısıtma sistemine yerleştirin;
• bir invertör kullanarak bobini elektriğe bağlayın.

Benzer bir algoritmaya göre, aşağıdakileri yapmanız gereken bir indüksiyon kazanını kolayca monte edebilirsiniz:

• 2 mm'den daha kalın olmayan bir duvarla 25 x 45 mm çelik borudan boşlukları kesin;
• bunları daha küçük çaplarla birleştirerek birbirine kaynak yapın;
• uçlarına kaynak demir kapakları ve dişli borular için delikler açın;
• bir tarafta iki köşeyi kaynaklayarak bir indüksiyon ocağı için bir montaj yapın;
• ocağı köşelerden yuvaya yerleştirin ve şebekeye bağlayın;
• sisteme soğutma sıvısı ekleyin ve ısıtmayı açın.

Birçok indüktör, 2 - 2,5 kW'dan yüksek olmayan bir güçte çalışır. Bu tür ısıtıcılar 20 - 25 m²'lik bir oda için tasarlanmıştır.

Jeneratör bir araba servisinde kullanılıyorsa, onu bir kaynak makinesine bağlayabilirsiniz, ancak bazı nüansları dikkate almak önemlidir:

• Bir invertör gibi DC'ye değil, AC'ye ihtiyacınız var. Gerilimin doğrudan bir yönü olmadığı noktaların varlığı için kaynak makinesinin incelenmesi gerekecektir.
• Daha büyük bir kesite sahip bir tele dönüş sayısı matematiksel bir hesaplama ile seçilir.
• Çalışma elemanlarının soğutulması gerekli olacaktır.

Endüktif ısıtma prensibi hakkında

Öncelikle elektrikli indüksiyonlu ısıtıcıların nasıl çalıştığını açıklayalım. Bobinin dönüşlerinden geçen alternatif akım, çevresinde bir elektromanyetik alan oluşturur. Sargının içine manyetik bir metal çekirdek yerleştirilirse, alanın etkisi altında ortaya çıkan girdap akımları ile ısıtılacaktır. Bütün prensip bu.

Isıtma elemanının kendisine indüktör denir ve kurulumun ana parçasıdır. Kalorifer kazanlarında içinden soğutucu akan çelik boru, mutfak ocaklarında ise aşağıdaki fotoğrafta görüldüğü gibi ocağa mümkün olduğunca yakın düz bir serpantindir.

İkinci kısım indüksiyon ısıtıcı - diyagram, akımın frekansını arttırmak. Mesele şu ki, voltaj endüstriyel frekans 50 Hz bu tür cihazlar için uygun değildir. İndüktörü doğrudan ağa bağlarsanız, çekirdeği ve sargılarla birlikte kuvvetli ve hafifçe ısınmaya başlar. Elektriği etkin bir şekilde ısıya dönüştürmek ve tamamen metale aktarmak için frekansın en az 10 kHz'e çıkarılması gerekir ki bu elektrik devresinin yaptığı şeydir.

İndüksiyonlu kazanların ısıtma elemanlarına ve elektrotlu kazanlara göre gerçek avantajları nelerdir:

1. Suyu ısıtan bir parça, elektrokimyasal işlemlere katılmayan basit bir boru parçasıdır (elektrotlu ısı jeneratörlerinde olduğu gibi). Bu nedenle, indüktörün hizmet ömrü yalnızca bobinin performansı ile sınırlıdır ve 10-20 yıla ulaşabilir.
2. Aynı nedenden dolayı, eleman her tür soğutucu ile eşit derecede “arkadaştır” - su, antifriz ve hatta motor yağı, fark yoktur.
3. İndüktörün iç kısımları çalışma sırasında kireçle kaplanmaz.

Su ısıtmak için endüksiyon cihazlarının artıları ve eksileri

Cihaz oldukça sade bir tasarıma sahiptir ve kullanım ve kurulum için özel belgeler gerektirmez. İndüksiyonlu su ısıtıcısı, kullanıcı için yüksek derecede verimliliğe ve optimum güvenilirliğe sahiptir. Isıtma için bir kazan olarak kullanırken, konveksiyon nedeniyle su borulardan aktığı için bir pompa kurmanıza bile gerek yoktur (ısıtıldığında sıvı pratik olarak buhara dönüşür).

Ayrıca, cihazın diğer su ısıtıcı türlerinden ayıran bir takım avantajları vardır. Yani, indüksiyon ısıtıcısı:

İndüksiyonlu ısıtıcılarda su, içinden aktığı boru nedeniyle ısınır ve ikincisi, bobin tarafından oluşturulan endüksiyon akımı nedeniyle ısıtılır.

• muadillerinden çok daha ucuz, böyle bir cihaz bağımsız olarak kolayca monte edilebilir;
• tamamen sessiz (çalışma sırasında bobin titreşse de, bu titreşim bir kişi tarafından fark edilmez);
• çalışma sırasında kir ve kirecin duvarlarına yapışmaması nedeniyle titrer ve bu nedenle temizlenmesi gerekmez;
• çalışma prensibi nedeniyle kolayca kapatılabilen bir ısı üreticisine sahiptir: soğutucu, ısıtma elemanının içindedir ve enerji, elektromanyetik bir alan aracılığıyla ısıtıcıya aktarılır, temasa gerek yoktur; bu nedenle, hızla bozulabilen veya sızabilen sızdırmazlık sakızı, contalar ve diğer elemanlara ihtiyaç duyulmaz;
• su, bir ısıtma elemanının aksine bozulmayan veya yanamayan sıradan bir boru ile ısıtıldığından, ısı üreticisinde kırılacak hiçbir şey yoktur;

Bir indüksiyon ısıtıcısının bakımının bir kazan veya gaz kazanından çok daha ucuz olacağını unutmayın. Cihaz, neredeyse hiç arızalanmayan minimum parçaya sahiptir.

Çok sayıda avantaja rağmen, indüksiyonlu su ısıtıcısının bir takım dezavantajları vardır:

• sahipleri için ilk ve en acı verici elektrik faturasıdır; cihaz ekonomik olarak adlandırılamaz, bu nedenle kullanımı için makul bir süre ödemeniz gerekir;
• ikincisi, cihaz çok ısınır ve sadece kendisini değil, çevredeki alanı da ısıtır, bu nedenle çalışması sırasında ısı üreticisinin gövdesine dokunmamak daha iyidir;
• üçüncü olarak, cihaz son derece yüksek verimliliğe ve ısı dağılımına sahiptir, bu nedenle, kullanırken bir sıcaklık sensörü taktığınızdan emin olun, aksi takdirde sistem patlayabilir.

İndüksiyon tipi ünitelerin avantajları

Bu tip ev ısıtma cihazlarının şüphesiz avantajları aşağıdaki özellikleri içerir:

• verimlilik - elektrik enerjisinin ısıya dönüştürülmesi, neredeyse tamamen önemli kayıplar olmadan gerçekleşir;
• kullanım kolaylığı - bu tür birimlerin sürekli bakımı gerekli değildir;
• kompakt boyutlar - indüksiyonlu su ısıtıcıları küçüktür, hemen hemen her odada ısıtma sistemine monte edilebilirler;
• operasyonda sessizlik - bu ekipman oldukça sessiz çalışır, çalışması sırasında gürültü olmaz;
• uzun hizmet ömrü - indüksiyon üniteleri dayanıklıdır, 30 yıl veya daha uzun süre kesintisiz çalışabilir;
• yüksek çevresel performans - cihazın çalışması sırasında hiçbir zararlı emisyon oluşmaz, baca ve havalandırma sistemi gerekli değildir.

Birçok kişi, indüksiyonlu kazanların diğer ev ısıtma seçeneklerinden çok daha karlı olduğunu düşünüyor. Ve ısıtma elemanları ile donatılmış ekipmanlarla karşılaştırıldığında, bu ünitelerin ısıtma süresi neredeyse iki kat daha hızlıdır. Sıvının sürekli sirkülasyonu ve titreşimi nedeniyle, borularda ve cihazın içinde kireç oluşmaz, bu da ısıtma sisteminin bakımını ve bakımını büyük ölçüde kolaylaştırır.

Endüksiyon kazanlarının görünümü

Ancak bu tür bir cihazın bazı dezavantajları da vardır. Ve ana dezavantaj, indüksiyon ekipmanının maliyet açısından oldukça pahalı olmasıdır. Ancak evi kendiniz ısıtmak için böyle bir ısıtıcı yapmayı deneyebilirsiniz.

Tavsiye. Belirli becerilere ve teknik bilgilere sahipseniz, eviniz için kendi ellerinizle bir indüksiyonlu ısıtıcı monte edebilirsiniz.Ancak, cihazı monte etme sürecine geçmeden önce, bunları yapmak o kadar kolay olmadığı için, bu tür birimleri oluşturma konusundaki yeteneklerinizi ve deneyiminizi gerçekçi bir şekilde değerlendirmelisiniz.

Ev yapımı cihazlar için seçenekler

İnternette, çeşitli amaçlar için oluşturulmuş yeterli sayıda çeşitli tasarım vardır. 250-500 W bilgisayar güç kaynağından yapılmış endüksiyonlu küçük boyutlu bir ısıtıcı alın. Fotoğrafta gösterilen model, alüminyum, bakır ve pirinç çubukları eritmek için garajda veya araba servisinde usta için faydalı olacaktır.

Ancak alan ısıtma için, düşük güç nedeniyle tasarım uygun değildir. İnternette testleri ve çalışmaları videoya çekilen iki gerçek seçenek var:

• bir kaynak invertörü veya bir endüksiyon mutfak paneli ile çalışan bir polipropilen borudan yapılmış bir su ısıtıcısı;
• aynı ocaktan ısıtmalı çelik kazan.

Şimdi kendin yap indüksiyonlu ısıtıcıların nasıl yapıldığına ve en önemlisi nasıl çalıştıklarına daha yakından bakalım.

Bir borudan bir ısıtma elemanı yapıyoruz

Bu konuyla ilgili bilgileri yakından araştırıyorsanız, usta montajını popüler YouTube video kaynağına gönderdiğinden, muhtemelen bu tasarıma rastlamışsınızdır. Bundan sonra, birçok site, bu indüktörün üretiminin metin versiyonlarını adım adım talimatlar şeklinde yayınladı. Kısaca ısıtıcı şu şekilde yapılır:

1. 40 mm çapında ve 50 cm uzunluğunda polipropilenden yapılmış bir borunun içinde bulaşık yıkamak için metal fırçalar bulunur (filmaşin doğrayabilirsiniz). Bir mıknatıs tarafından çekilmeleri gerekir.
2. Dişli dallar, ısıtma şebekesine bağlantı için boruya lehimlenmiştir.
3. Dışarıda, gövde boyunca 4-5 textolite çubuk yapıştırılır. Üzerlerine kaynak transformatörlerinde kullanılan cam izolasyonlu 1,7-2 mm² kesitli bir tel sarılır.
4. Ocak demonte edilir ve "doğal" düz şekilli indüktör sökülür. Bunun yerine borudan ev yapımı bir ısıtıcı bağlanır.

Tahmin edebileceğiniz gibi, burada ısıtma elemanının rolü, bobinin alternatif manyetik alanında bulunan metal fırçalar tarafından oynanır. Ocağı maksimumda çalıştırırsanız, aynı anda akan suyu doğaçlama bir kazandan geçirirseniz, ünite testleri ile gösterilen 15-20 ° C'ye kadar ısıtmak mümkün olacaktır.

Çoğu indüksiyon ocağının gücü 2–2,5 kW aralığında olduğundan, bir ısı üreticisi kullanarak toplam alanı 25 m²'den fazla olmayan odaları ısıtmak mümkündür. İndüktörü kaynak makinesine bağlayarak ısıyı arttırmanın bir yolu var ama burada bazı zorluklar var:

1. Evirici bir doğru akım üretir, ancak alternatif bir akıma ihtiyaç vardır. İndüksiyonlu ısıtıcıyı bağlamak için, cihazın sökülmesi ve voltajın henüz düzeltilmediği noktanın şemasında bulunması gerekecektir.
2. Daha büyük bir kesite sahip bir tel almak ve hesaplama ile dönüş sayısını seçmek gerekir. Opsiyonel olarak emaye izolasyonlu bakır tel Ø1,5 mm.
3. Elemanın soğutulmasını organize etmek gerekli olacaktır.

Yazar, aşağıdaki videosunda endüktif bir su ısıtıcısının performans kontrolünü göstermektedir. Testler, ünitenin iyileştirilmesi gerektiğini gösterdi, ancak nihai sonuç ne yazık ki bilinmiyor. Zanaatkar projeyi yarım bırakmış gibi görünüyor.

Bir kaynak invertöründen

En basit bütçe seçeneği, bir kaynak invertörü kullanarak bir indüksiyon ısıtıcısı üretmektir:

1. Bunu yapmak için bir polimer boru alıyoruz, duvarları kalın olmalı. Uçlardan 2 valf monte ediyoruz ve kabloları bağlıyoruz.
2. Boruyu parçalar (5 mm çapında) metal tel ile dolduruyoruz ve üst valfi monte ediyoruz.
3. Ardından, bakır tel ile borunun etrafında 90 dönüş yapıyoruz, bir indüktör alıyoruz. Isıtma elemanı bir borudur, jeneratör olarak bir kaynak makinesi kullanıyoruz.
4. Enstrüman yüksek frekanslı AC modunda olmalıdır.
5. Bakır teli kaynak makinasının direklerine bağlayıp çalışmasını kontrol ediyoruz.

Bir indüktör olarak çalışırken, bir manyetik alan yayılacak, girdap akımları ise kopan teli ısıtacak ve bu da polimer bir boruda kaynayan suya yol açacaktır.

Üretim talimatları

planlar

Şekil 1. İndüksiyonlu ısıtıcının elektrik şeması

Şekil 2. Cihaz.

Şekil 3. Basit bir endüksiyon ısıtıcısının şeması

Fırının üretimi için aşağıdaki malzemelere ve araçlara ihtiyacınız olacak:

• havya;
• lehim;
• textolite tahtası.
• mini matkap.
• radyo elementleri.
• Termal macun.
• tahta aşındırma için kimyasal reaktifler.

Ek olarak malzemeler ve özellikleri:

1. Isıtma için gerekli olan alternatif bir manyetik alan yayan bir bobin yapmak için 8 mm çapında ve 800 mm uzunluğunda bir bakır boru parçası hazırlamak gerekir.
2. Güçlü güç transistörleri, ev yapımı bir indüksiyon kurulumunun en pahalı parçasıdır. Frekans üreteci devresini monte etmek için bu tür 2 eleman hazırlamak gerekir. Bu amaçlar için markaların transistörleri uygundur: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Devrenin imalatında, listelenen alan etkili transistörlerin 2 özdeşi kullanılmıştır.
3. Bir salınım devresinin üretimi için 0.1 mF kapasiteli ve 1600 V çalışma voltajına sahip seramik kapasitörlere ihtiyaç duyulacaktır.Bobinde yüksek güçlü bir alternatif akımın oluşması için bu tür 7 kapasitör gereklidir.
4. Böyle bir endüksiyon cihazının çalışması sırasında, alan etkili transistörler çok ısınacak ve bunlara alüminyum alaşımlı radyatörler takılmazsa, maksimum güçte birkaç saniye çalıştıktan sonra bu elemanlar arızalanacaktır. Transistörler, ince bir termal macun tabakası aracılığıyla ısı alıcılarına yerleştirilmelidir, aksi takdirde bu tür soğutmanın verimliliği minimum olacaktır.
5. İndüksiyonlu ısıtıcıda kullanılan diyotlar ultra hızlı hareket etmelidir. Bu devre için en uygun diyotlar: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Devre 3'te kullanılan dirençler: 0,25 W - 2 adet gücünde 10 kOhm. ve 440 ohm güç - 2 watt. Zener diyotları: 2 adet. 15 V çalışma voltajı ile. Zener diyotların gücü en az 2 watt olmalıdır. Bobinin güç çıkışlarına bağlanmak için bir bobin endüksiyonlu olarak kullanılır.
7. Tüm cihaza güç sağlamak için 500'e kadar kapasiteye sahip bir güç kaynağı ünitesine ihtiyacınız olacak. W. ve 12 - 40 V'luk bir voltaj. Bu cihaza bir araba aküsünden güç verebilirsiniz, ancak bu voltajda en yüksek güç okumalarını alamayacaksınız.

Bir elektronik jeneratör ve bobin üretme süreci biraz zaman alır ve aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir:

1. Bakır borudan 4 cm çapında bir spiral yapılır Spiral yapmak için, 4 cm çapında düz bir yüzeye sahip bir çubuğa bir bakır boru sarılmalıdır.Spiralin dokunmaması gereken 7 dönüşü olmalıdır. .Transistör radyatörlere bağlantı için borunun 2 ucuna montaj halkaları lehimlenmiştir.
2. Baskılı devre kartı şemaya göre yapılır. Polipropilen kapasitörler tedarik etmek mümkünse, bu tür elemanların minimum kayıplara sahip olması ve büyük voltaj dalgalanmalarında kararlı çalışması nedeniyle, cihaz çok daha kararlı çalışacaktır. Devredeki kapasitörler paralel olarak kurulur ve bakır bobinli bir salınım devresi oluşturur.
3. Metalin ısınması, devre bir güç kaynağına veya aküye bağlandıktan sonra bobinin içinde gerçekleşir. Metali ısıtırken, yay sargılarında kısa devre olmamasını sağlamak gerekir. Bobinin ısıtılmış metaline aynı anda 2 tur dokunursanız, transistörler anında arızalanır.

Operasyon özellikleri

Ev yapımı ısıtıcı montajı savaşın sadece yarısıdır

Aynı derecede önemli olan, ortaya çıkan yapının doğru çalışmasıdır. Başlangıçta, bu tür her cihaz, soğutucunun ısınma seviyesini bağımsız olarak kontrol edemediğinden belirli bir tehlike oluşturur. Bu bağlamda, her ısıtıcı belirli bir iyileştirme, yani ek kontrol ve otomatik cihazların kurulumunu ve bağlantısını gerektirir.

Bu bağlamda, her ısıtıcı belirli bir iyileştirme, yani ek kontrol ve otomatik cihazların kurulumunu ve bağlantısını gerektirir.

Her şeyden önce, boru çıkışı standart bir güvenlik cihazı seti ile donatılmıştır - bir emniyet valfi, bir basınç göstergesi ve havayı boşaltmak için bir cihaz. İndüksiyonlu su ısıtıcılarının ancak zorunlu su sirkülasyonu olması durumunda normal şekilde çalışacağı unutulmamalıdır.Bir yerçekimi devresi çok hızlı bir şekilde elemanın aşırı ısınmasına ve plastik borunun tahrip olmasına yol açacaktır.

Bu gibi durumlardan kaçınmak için, ısıtıcıya acil kapatma cihazına bağlı bir termostat takılır. Deneyimli elektrik mühendisleri bu amaçla, soğutma sıvısı ayarlanan sıcaklığa ulaştığında devreyi kapatan sıcaklık sensörlü ve röleli termostatlar kullanır.

Ev yapımı tasarımlar oldukça düşük verimlilik ile karakterize edilir, çünkü serbest geçiş yerine su yolunda tel parçacıkları şeklinde bir engel vardır. Boruyu neredeyse tamamen kaplayarak hidrolik direncin artmasına neden olurlar. Acil durumlarda, plastiğin hasar görmesi ve yırtılması mümkündür, bundan sonra sıcak su kesinlikle kısa devreye neden olacaktır. Tipik olarak, bu ısıtıcılar, soğuk mevsimde küçük odalarda ek bir ısıtma sistemi olarak kullanılır.

Isıtma ekipmanlarında geleneksel ısıtma elemanları yerine indüksiyon bobinlerinin kullanılması, ünitelerin verimini daha az elektrik tüketimi ile önemli ölçüde artırmayı mümkün kılmıştır. İndüksiyon ısıtıcıları nispeten yakın zamanda, ayrıca oldukça yüksek fiyatlarla satışa çıktı. Bu nedenle, ustalar bu konuyu dikkatsiz bırakmadılar ve kaynak invertöründen bir indüksiyon ısıtıcısının nasıl yapıldığını anladılar.