Endüktif bir ısıtıcı, indüktörün elektromanyetik alanı tarafından üretilen girdap akımlarının metal bir yüzey ile etkileşimi ile çalışır. Kendi elinizle bir indüksiyon ısıtıcısı yapmak için birkaç şema vardır. Bunlardan en uygun fiyatlı olanı polipropilen borulardan yapılmış yapılar ve bir kaynak invertörüdür.
İndüksiyon ısıtıcısının çalışma prensibi
İndüktörün bobini boyunca alternatif bir elektrik akımı aktığında, çevresinde bir elektromanyetik alan oluşur. Bobinin ortasına manyetik özelliklere sahip bir metal çekirdek yerleştirildiğinde sıcaklığı yükselir. Bu indüksiyon ısıtması, girdap akımlarının neden olduğu bir olgudur. Sadece jikleye, işaret ve yönde yeterli bir değişim frekansına sahip alternatif bir elektrik akımı ile güç verildiğinde gözlenir. Endüktif bir parçaya bir DC akımı uygulandığında, çekirdek sıcaklıkta bir değişiklik olmaz.
İş parçalarını ısıtmak için indüktörün çalışması bu prensibe dayanmaktadır. Ünitenin ana bileşeni çoğu durumda metalden yapılmış bir spiral konfigürasyondur. Ocaklarda bu rol, ocaktan kısa bir mesafede bulunan düzleştirilmiş bir eleman tarafından oynanır. Bir ısıtma kazanında, indüktörün rolü, bir soğutucu ile doldurulmuş çelik bir boru tarafından oynanır (işlevi bir sıvı tarafından gerçekleştirilir).
Ele alınan ünitenin önemli bileşenleri alternatör ve ısıtma elemanıdır. Birincisi, 50 Hz'lik tipik bir konut elektrik şebekesinden yeterince yüksek frekanslı güç kaynağı elde etmek için kullanılır. İkincisi, alan boşluğundayken ısıyı emebilen metal bir yapıdır. Jeneratör, gerekli parametrelere göre ayarlanmış bir elektrik akımını indüktöre (spiral eleman) gönderir. Bu durumda, yüklü parçacıkların akışı bobinden geçerek bir alan oluşturur. Etki alanına yerleştirilen metal, indüktör ile doğrudan temas olmaksızın Fouquet akımlarının etkisi altında ısıtılır. Böyle bir ünitede suyu ısıtmak için ısıtma elemanı ile temas halinde olmalıdır. Böyle bir tasarımın en basit örneği, içinden bir su akışının geçtiği metal bir boru olacaktır. Bu süreçte sıvı, yapının ömrünü uzatan duvarları soğutur.
Cihazın avantajları ve dezavantajları
İndüksiyonla ısıtma, elektrot eklerinin kullanımının sağlayamadığı bir dizi fayda sağlayabilir. Sıvının ısıtılması elektrokimyasal reaksiyonlarda yer almayan metal bir element tarafından yapıldığından cihazın dayanıklılığı sadece bobine bağlıdır. Çalışma süresi, cihazın çalışma süresi ile belirlenir. Bazı indüktörler 10 yıldan fazla çalışır durumda kalır. Bu aynı zamanda ünitenin farklı tipteki ısı transfer akışkanları ile uyumluluğu ile de ilgilidir. Sade suya ek olarak, makine yağları ve antifriz formülasyonları bu rol için uygundur.
Ünitenin iç kısımları kullanım sırasında kireç birikintileriyle kaplı değildir.Sıvı ile sürekli temas nedeniyle, parçaların aşırı ısınma olasılığı azalır ve bu da hizmet ömrünün uzamasına katkıda bulunur. Cihazdaki konveksiyon, genellikle bir sirkülasyon pompasının kurulmasına gerek kalmayacak kadar yeterli bir düzeye ulaşır. Ses yalıtımı önlemlerine gerek yoktur - cihaz oldukça sessiz çalışır.
Bununla birlikte, indüksiyon ısıtıcısının da zayıf yönleri vardır:
- Cihazın çalışması için elektrik enerjisine ihtiyaç vardır. Elektriğin olmadığı veya erişim sağlamanın bir yolu olmadığı bir odada kazan çalışmayacaktır. Düzenli ağ kesintilerinin olduğu yerlerde verimli çalışmayacaktır.
- Sıcaklık çok yükseldiğinde, ısı aktaran sıvı gaz haline dönüşür. Bu, yapıdaki basınçta güçlü bir artışa neden olur ve bunun sonucunda boru kopması meydana gelebilir. Bunun olmasını önlemek için tesisatın basınç ve sıcaklık kontrol cihazlarıyla donatılması gerekecektir. Parametreler belirtilen aralığın dışında olduğunda bir basınç göstergesi, bir sıcaklık sensörü, bir acil kapatma cihazı olabilir.
Ek alet ihtiyacı, ev yapımı bir endüksiyonlu ısıtıcı için ekipman maliyetlerinde önemli bir artışa katkıda bulunabilir.
Cihaz neredeyse tamamen sessiz olarak kabul edilir, ancak pratikte bu her zaman böyle değildir. Bu, evde tasarlanmış endüstriyel modeller ve kurulumlar için geçerlidir.
Ev yapımı cihaz seçenekleri
Evde ısıtıcı yapmanın birkaç yolu vardır. En uygun fiyatlı seçenek, bir mutfak elektrikli sobası ve bir polipropilen borudan bir cihaz yapmaktır. İnverter cihazının yürütülmesi zordur, ancak yeterince güçlüdür.
Boru ısıtma elemanı
Bu geliştirme, bir elektrikli sobaya monte edilmiş bir spiral indüktörün sökülmesini ve yerine yeni bir tasarımın yerleştirilmesini içerir. Üretimi için 0,5 m uzunluğunda ve 4 cm çapında bir polipropilen boruya, bir manyetik elemana, 5 textolite çubuğa, ısıtma ağına bağlantı için musluklara ihtiyacınız olacak. Ayrıca, cam yalıtımla kaplanmış 2 mm² kesitli bir iletken bobini (bu tür bir kablo genellikle kaynak transformatör cihazlarında kullanılır) ve bulaşıkları yıkamak için metal ovma pedleri satın almanız gerekecektir.
Cihazın imalatındaki eylemlerin sırası:
- Tüpe bir mıknatıs yerleştirilir ve bezle doldurulur (bunların yerine kıyılmış tel kabul edilebilir).
- Bükümler dişlerle donatılmıştır.
- Çubuklar, üzerine cam yalıtımlı bir telin sarıldığı gövde boyunca yapıştırılır.
- Ocak demonte edilir ve düz bir spiral şeklinde yapılmış fabrika indüktörü ondan çıkarılır. Yerine hazırlanmış bir yapı kurulur.
Bu aparattaki ısıtıcı, bobinin alternatif alanına yerleştirilmiş metal bir el bezidir. Panel, suyun paralel geçişi ile maksimum modda başlatıldığında, 15-20 ° C'ye kadar ısıtılacaktır. İnşaat için kullanılan karoların genellikle 2000 W'tan fazla olmayan bir güce sahip olduğu göz önüne alındığında, ortaya çıkan ünite 25 m²'ye kadar alana sahip konut binalarını ısıtmak için uygundur.
Cihazın verimliliği, bir kaynak makinesine bağlanarak artırılabilir, ancak bu tür işler bir takım zorluklarla doludur. İlk olarak, cihazın demonte edilmesi ve şemada henüz düzeltilmemiş yerler aranması gerekecektir. Bunun nedeni, içinde bir doğru akımın yaratılması ve ısıtıcının çalışması için alternatif bir akımın gerekli olmasıdır. İkincisi, daha kalın kablolar kullanmanız (örneğin, bir emaye bileşiği ile kaplanmış 1,5 mm çapında bakır) kullanmanız ve gerekli dönüş sayısını hesaplamanız gerekecektir.Son olarak, tesisata bir soğutma mekanizmasının dahil edilmesi gerekecektir.
Bir indüksiyon kazanının montajı
Bu çözüm, karoların sökülmesini içermez. Bunun yerine ustanın kazan tankına boyutlarına göre kaynak yapması gerekecektir. 2 mm kalınlığında ve 2 x 4 cm delik boyutunda çelikten yapılmış bir profil boru alınır, panelin genişliği boyunca ondan boş elemanlar yapılması gerekecektir. Borular, daha küçük kenarlara uyacak şekilde uzunlamasına kaynaklanır. Uç kısımlara kadar, demir lastikleri hava geçirmez şekilde kaynaklamanız gerekir. İçlerinde delikler yapılır ve dişli borular takılır. Ayrıca fırın için raf oluşturan birkaç köşeyi kaynaklamanız gerekir.
Cihazı sıcaklığa dayanıklı bir emaye bileşimi ile boyamak gerekir. Kurutulup sabitlendikten sonra kazan duvara monte edilir ve ısıtma sistemine gömülür. Ocak, köşeleri olan bir yuvaya sığar ve elektrik şebekesine bağlanır. Ardından tesisatı bir soğutucu ile doldurmanız, hava kütlelerini boşaltmanız ve indüktör elemanını ısıtmaya başlamanız gerekir.
Ev yapımı bir ısıtıcı, geniş yaşam alanlarını ısıtmak için yeterince güçlü değildir. Soğuk bir kışın iki küçük odayı ısıtabilecek. Geçiş mevsimlerinde, dış hava sıcaklığının sıfır civarında olduğu zamanlarda ünite, 40 m2'ye kadar geniş alanlara hizmet edebilecektir.
Bir kaynak invertöründen
Kaynak makinesini kullanmayı planlarken, indüktörün doğrudan terminallerine bağlanmasının kesinlikle yasak olduğu akılda tutulmalıdır. Bu gereksinimin ihlali, kurulumun tüm unsurlarının performans kaybıyla doludur. Endüktif bir ısıtıcıyı bir kaynak makinesiyle birleştirmek için, ikincisinin, ustanın deneyimini ve ünite cihazının ayrıntılı bir şekilde anlaşılmasını gerektiren bir dizi karmaşık manipülasyon gerçekleştirmesi gerekecektir. Birincil sargı, yerleşik endüktif bobini yerine inverter mekanizmasının yüksek frekanslı sinyallerinin dönüştürücüsünden sonra bağlanmalıdır. Ek olarak, yoğuşma ünitesini lehimlemek ve diyot köprüsünü sökmek gerekir.
Güçlü bir indüksiyon ısıtıcısı nasıl yapılır
Söz konusu cihazların 2,5 kW civarında bir güç tüketimi vardır. Daha yüksek oranlı (4 kW) bir cihaz yapmak için, bir ustanın radyo elektroniği alanında ciddi bilgiye ihtiyacı vardır. Deneyimsiz bir radyo amatörünün bu işi üstlenmesi güvenli değildir.
Seçeneklerden biri, iki çift sargı, bir transformatör, sürücü ve kontrol panoları içeren bir güç kaynağı ünitesinin yapısı olabilir. Ünitenin çalıştığı frekansın değeri, rezonant olandan daha düşüktür. Sürücüleri beslemek için iki bobin kullanılır, biri kontrol panosu içindir, diğeri ise güç bobinidir. Röle marş motoruna, fana ve soğutucu pompasına güç sağlar.
Güvenlik ipuçları
Bu tip tesisler, sadece alan ısıtma için değil, aynı zamanda eritme işleri yapmak için de yaygın olarak kullanılmaktadır. Ev yapımı indüksiyon cihazlarındaki temel sorun, sıcaklık ve basınç kontrolü ve patlama koruması sağlayan bileşenlerin eksikliğidir. Bu nedenle, bu tür üniteleri çalıştırırken dikkatli ve dikkatli olunmalıdır.
Kazanı çalıştırmadan önce, boşluğun soğutucu ile doldurulup doldurulmadığını kontrol etmek gerekir. Polimerlerden yapılmış kasa, sıvı ile düzenli soğutma yapmadan erimeye başlayacaktır. Bu, deformasyon değişikliklerini ve kurulumun tamamen başarısız olmasını gerektirir. Ayrıca tehlike, eriyen gövdeden ısıtılmış metalin serpilmesiyle de temsil edilebilir. Böyle bir durumda, bir dizi birim düzeneğinin değiştirilmesi gerekecektir.
Cihaz, kalkandan geçen ayrı bir kablo aracılığıyla elektriğe bağlanır. Kontaklar yalıtkan malzeme ile kaplanmalıdır.Yapıda bir kaynak makinesi varsa, invertörü topraklanmalıdır. Bu işlem için kullanılan tel 4-6 mm çapında olmalıdır. Su yokluğunda tesisatın aşırı ısınmasını önlemek için girişe bir aşırı basınç valfi takılması tavsiye edilir.
Sonuç ve Öneriler
Evde zaten bir indüksiyon paneli varsa, cihazın bağımsız üretimini üstlenmek için bir neden vardır. Satın alma maliyeti oldukça yüksektir ve bir elektrot ısıtıcısının fiyatı ile karşılaştırılabilir. Bu modellerden bazılarının gücü 10 kW'a ulaşırken, evde 2,5 kW'ın üzerinde bir gösterge ile kurulum yaparken sadece uygun yeterlilik seviyesine sahip bir usta tarafından yapılabilir (en azından bir frekans dönüştürücü monte edebilmeniz gerekir) devre). Ayrıca, kurulumdan önce, ısı üreticisinden gelen sıvının sızabileceği hiçbir çatlak ve delik olmadığından emin olmak gerekir: böyle bir olay yangına neden olabilir.
Odanın küçük bir alanına hizmet etmek için tasarlanmış basit bir tasarıma sahip bir indüksiyon ısıtıcısı, özel eğitim olmadan yapmak kolaydır. Örneğin bir kaynak makinesi veya iki kart ile daha güçlü ve verimli seçenekler, montajcının elektronik alanında yetkin olmasını gerektirir. Bu kurulumların yapısal özellikleri, güvenliği sağlamak için ek kontrollerin edinilmesini gerektirmektedir.
