Induktīvais sildītājs darbojas, virpuļstrāvu mijiedarbojoties ar induktora elektromagnētisko lauku ar metāla virsmu. Ir vairākas shēmas indukcijas sildītāja izgatavošanai ar savām rokām. Vispieejamākās no tām ir konstrukcijas, kas izgatavotas no polipropilēna caurulēm un metināšanas invertora.
Indukcijas sildītāja darbības princips
Kad gar induktora spoli plūst mainīga elektriskā strāva, ap to veidojas elektromagnētiskais lauks. Kad spoles vidū ievieto metāla serdi ar magnētiskām īpašībām, tā temperatūra paaugstinās. Šī indukcijas sildīšana ir parādība, ko izraisa virpuļstrāvas. Tas tiek novērots tikai tad, kad droseli darbina maiņstrāvas strāva, kurai ir pietiekama zīmes un virziena izmaiņu biežums. Pieliekot līdzstrāvu induktīvajai daļai, serdes temperatūra nemainās.
Induktora darbība sagatavju sildīšanai balstās uz šo principu. Vienības galvenā sastāvdaļa vairumā gadījumu ir spirālveida konfigurācija, kas izgatavota no metāla. Virtuves plītīs šo lomu spēlē saplacināts elements, kas atrodas nelielā attālumā no plīts. Apkures katlā induktora lomu spēlē tērauda caurule, kas piepildīta ar dzesēšanas šķidrumu (tās funkciju veic šķidrums).
Apsveramās vienības svarīgās sastāvdaļas ir ģenerators un sildelements. Pirmais tiek izmantots, lai iegūtu pietiekami augstas frekvences barošanu no tipiska dzīvojamā tīkla 50 Hz. Otrais ir metāla konstrukcija, kas spēj absorbēt siltumu, atrodoties lauka telpā. Ģenerators nosūta induktoram (spirāles elementam) elektrisko strāvu, kas pielāgota vajadzīgajiem parametriem. Šajā gadījumā uzlādēto daļiņu plūsma iet caur spoli, izveidojot lauku. Metāls, kas ievietots tā darbības zonā, tiek sildīts ar Fuketa strāvu iedarbību bez tieša kontakta ar induktoru. Lai sildītu ūdeni šādā vienībā, tam jābūt saskarē ar sildelementu. Vienkāršākais šāda dizaina piemērs būtu metāla caurule, caur kuru iet ūdens straume. Šajā procesā šķidrums atdzesē sienas, kas pagarina struktūras kalpošanas laiku.
Ierīces priekšrocības un trūkumi
Indukcijas sildīšana var sniegt vairākas priekšrocības, kuras nevar nodrošināt elektrodu pielikumu izmantošana. Tā kā šķidruma sildīšanu veic metāla elements, kas nepiedalās elektroķīmiskajās reakcijās, ierīces izturība ir atkarīga tikai no spoles. Tās darbības ilgumu nosaka ierīces darbības ilgums. Daži induktori darbojas vairāk nekā 10 gadus. Tas ir saistīts arī ar ierīces saderību ar dažāda veida siltuma pārneses šķidrumiem. Papildus tīram ūdenim šai lomai ir piemērotas mašīnu eļļas un antifrīzu formas.
Iekārtas iekšējās daļas lietošanas laikā nav pārklātas ar kaļķa nogulsnēm.Sakarā ar pastāvīgu kontaktu ar šķidrumu, tiek samazināta detaļu pārkaršanas iespēja, kas arī veicina kalpošanas laika pagarināšanu. Konvekcija ierīcē parasti sasniedz pietiekamu līmeni, ka nav nepieciešams uzstādīt cirkulācijas sūkni. Nav nepieciešami skaņas izolācijas pasākumi - ierīce darbojas diezgan klusi.
Tomēr indukcijas sildītājam ir arī vājās puses:
- Lai ierīce darbotos, nepieciešama elektriskā enerģija. Telpā, kur nav elektrības vai nav iespējas nodrošināt piekļuvi tai, apkures katls nevarēs strādāt. Vietās ar regulāriem tīkla pārtraukumiem tas nedarbosies efektīvi.
- Pārāk paaugstinoties temperatūrai, siltumu pārnesošais šķidrums pārvēršas gāzveida stāvoklī. Tas izraisa spēcīgu spiediena palielināšanos konstrukcijā, kā rezultātā var rasties cauruļu plīsumi. Lai tas nenotiktu, instalācija būs jāaprīko ar spiediena un temperatūras kontroles ierīcēm. Tas var būt manometrs, temperatūras sensors, avārijas izslēgšanas ierīce, ja parametri ir ārpus norādītā diapazona.
Nepieciešamība pēc papildu instrumentiem var ievērojami palielināt pašmāju indukcijas sildītāja aprīkojuma izmaksas.
Ierīce tiek uzskatīta par gandrīz pilnīgi klusu, taču praksē tas ne vienmēr notiek. Tas attiecas uz rūpnieciskiem modeļiem un instalācijām, kas paredzētas mājās.
Pašmāju ierīces iespējas
Ir vairāki veidi, kā padarīt sildītāju mājās. Vispieejamākā iespēja ir izgatavot ierīci no virtuves elektriskās plīts un polipropilēna caurules. Invertora ierīci ir grūti izpildīt, bet tā ir pietiekami jaudīga.
Cauruļu sildelements
Šī attīstība ietver elektriskā plīts uzstādīta spirāles induktora demontāžu un tā vietā jauna dizaina ievietošanu. Lai to ražotu, jums būs nepieciešama polipropilēna caurule 0,5 m garumā un 4 cm diametrā, magnētiskais elements, 5 tekstolīta stieņi, krāni savienošanai ar apkures tīklu. Jums būs jāiegādājas arī vadītāja spole ar 2 mm² šķērsgriezumu, kas pārklāta ar stikla izolāciju (šādu kabeli bieži izmanto transformatoru metināšanas ierīcēs) un metāla mazgāšanas spilventiņi trauku mazgāšanai.
Darbību secība ierīces ražošanā:
- Caurulē ievieto magnētu un piepilda ar veļas lupatām (to vietā ir pieņemama sasmalcināta stieple).
- Liekumi ir aprīkoti ar vītnēm.
- Gar ķermeni ir pielīmēti stieņi, uz kuriem tiek uzvilkta stieple, kas pārklāta ar stikla izolāciju.
- Plīts tiek izjaukta un no tā tiek noņemts rūpnīcas induktors, kas izgatavots plakanas spirāles formā. Tās vietā ir uzstādīta sagatavota konstrukcija.
Šī aparāta sildītājs ir metāla mazgāšanas lupatiņa, kas ievietota spoles mainīgajā laukā. Ieslēdzot paneli maksimālajā režīmā ar paralēlu ūdens padevi, tas izrādīsies uzsildīts par 15-20 ° C. Ņemot vērā, ka būvniecībai izmantoto flīžu jauda parasti nepārsniedz 2000 W, iegūtais agregāts ir piemērots dzīvojamo telpu apsildīšanai līdz 25 m² platībā.
Ierīces efektivitāti var palielināt, savienojot to ar metināšanas mašīnu, taču šāds darbs ir saistīts ar vairākām grūtībām. Pirmkārt, ierīce būs jāizjauc un diagrammā jāmeklē vietas, kas vēl nav labotas. Tas ir saistīts ar faktu, ka tajā tiek izveidota līdzstrāva, un sildītāja darbībai ir nepieciešama maiņstrāva. Otrkārt, jums būs jāizmanto biezāka elektroinstalācija (piemēram, vara ar diametru 1,5 mm, pārklāta ar emaljas savienojumu) un jāaprēķina nepieciešamais pagriezienu skaits.Visbeidzot, instalācijā būs jāiekļauj dzesēšanas mehānisms.
Indukcijas katla montāža
Šis risinājums nenozīmē flīžu demontāžu. Tā vietā kapteinim būs jāmetina katla tvertne atbilstoši tās izmēriem. Tiek ņemta profila caurule, kas izgatavota no tērauda ar biezumu 2 mm un cauruma izmēru no 2 līdz 4 cm. No tā būs nepieciešams izgatavot tukšus elementus pa paneļa platumu. Caurules tiek metinātas gareniski, saskaņojot tās ar mazākām malām. Uz augšu un uz leju līdz gala daļām jums hermētiski jāmetina dzelzs riepas. Tajos tiek izgatavoti caurumi un uzstādīti vītņoti cauruļvadi. Jums arī jāmetina pāris stūri, kas veido plauktu krāsnij.
Ir nepieciešams krāsot ierīci ar temperatūras izturīgu emaljas sastāvu. Pēc tam, kad tas ir izžuvis un nostiprināts, katls tiek uzstādīts uz sienas un iestrādāts apkures sistēmā. Plīts iekļaujas ligzdā ar stūriem un ir savienota ar elektrisko tīklu. Tad jums jāaizpilda instalācija ar dzesēšanas šķidrumu, jānoņem gaisa masas un jāsāk sildīt induktora elementu.
Pašmāju sildītājs nav pietiekami jaudīgs, lai sildītu lielas dzīvojamās telpas. Salnā ziemā viņš varēs apsildīt divas mazas istabas. Pārejas sezonās, kad ārējā gaisa temperatūra ir aptuveni nulle, iekārta varēs apkalpot lielas platības - līdz 40 m2.
No metināšanas invertora
Paredzot izmantot metināšanas mašīnu, jāpatur prātā, ka ir stingri aizliegts tieši savienot induktoru ar tā spailēm. Šīs prasības pārkāpšana ir saistīta ar visu instalācijas elementu veiktspējas zudumu. Lai apvienotu induktīvo sildītāju ar metināšanas mašīnu, pēdējam būs jāveic vairākas sarežģītas manipulācijas, kurām nepieciešama kapteiņa pieredze un detalizēta vienības ierīces izpratne. Primārajam tinumam jābūt savienotam pēc invertora mehānisma augstfrekvences signālu pārveidotāja, nevis tā iebūvētā induktīvā droseles. Turklāt ir nepieciešams lodēt kondensācijas bloku un demontēt diodes tiltu.
Kā padarīt jaudīgu indukcijas sildītāju
Aplūkoto ierīču enerģijas patēriņš ir aptuveni 2,5 kW. Lai izgatavotu ierīci ar lielāku ātrumu (4 kW), kapteinim ir nepieciešamas nopietnas zināšanas radioelektronikas jomā. Nepieredzējušam radioamatierim nav droši uzņemties šo darbu.
Viena no iespējām var būt barošanas bloka konstrukcija ar diviem tinumu pāriem, transformatoru, draiveri un vadības paneļiem. Frekvences vērtība, kādā darbojas vienība, ir zemāka par rezonanses vērtību. Vadītāju padevei tiek izmantotas divas spoles, viena ir paredzēta vadības panelim, bet otra - barošanas avotam. Tas darbina releja starteri, ventilatoru un dzesētāja sūkni.
Drošības padomi
Šāda veida augus plaši izmanto ne tikai telpu apsildīšanai, bet arī kausēšanas darbu veikšanai. Galvenā mājās radīto indukcijas ierīču problēma ir tādu komponentu trūkums, kas nodrošina temperatūras un spiediena kontroli un aizsardzību pret sprādzienu. Tādēļ, strādājot ar šādām vienībām, jābūt piesardzīgiem un piesardzīgiem.
Pirms katla iedarbināšanas ir jāpārbauda dobuma piepildīšana ar dzesēšanas šķidrumu. Korpuss, kas izgatavots no polimēriem, sāks kust, bez regulāras atdzesēšanas ar šķidrumu. Tas nozīmē deformācijas izmaiņas un pilnīgu instalācijas kļūmi. Arī briesmas var attēlot sakarsētā metāla nokrišņi no kušanas korpusa. Šādā gadījumā būs nepieciešams nomainīt vairākus agregātus.
Ierīce ir savienota ar elektrību, izmantojot atsevišķu vadu, kas iet no vairoga. Kontakti jāpārklāj ar izolācijas materiālu.Ja konstrukcijā ir iesaistīta metināšanas mašīna, tās invertoram jābūt iezemētam. Šajā darbībā izmantotajam vadam jābūt 4-6 mm šķērsām. Lai novērstu pārmērīgu iekārtas sildīšanu bez ūdens, ieplūdes atverē ieteicams uzstādīt pārspiediena vārstu.
Secinājumi un ieteikumi
Ir pamats uzņemties ierīces neatkarīgu ražošanu, ja mājsaimniecībā jau ir indukcijas panelis. Tā iegādes izmaksas ir diezgan augstas un salīdzināmas ar elektrodu sildītāja cenu. Dažu šo modeļu jauda sasniedz 10 kW, savukārt uzstādīšanu ar indikatoru virs 2,5 kW mājās var veikt tikai meistars ar atbilstošu kompetences līmeni (vismaz jāspēj salikt frekvences pārveidotāju) ķēde). Tāpat pirms uzstādīšanas ir jāpārliecinās, vai nav plaisu un atveru, caur kurām šķidrums no siltuma ģeneratora var noplūst: šāds incidents var izraisīt ugunsgrēku.
Vienkārša dizaina indukcijas sildītāju, kas paredzēts nelielai telpas platībai, ir viegli izgatavot bez īpašas apmācības. Lai iegūtu jaudīgākas un efektīvākas iespējas, piemēram, ar metināšanas mašīnu vai divām plāksnēm, montētājam ir jābūt kompetencei elektronikas jomā. Šo iekārtu strukturālo īpašību dēļ ir nepieciešams iegādāties papildu vadības ierīces, lai nodrošinātu drošību.
