Индукционный нагреватель воды – Индукционный водонагреватель своими руками — схема

Содержание

Как сделать индукционный нагреватель воды своими руками

Каждый владелец загородного дома или коттеджа, в первую очередь, заботится о том, чтобы в его жилище всегда было тепло и уютно.

Достичь такого комфорта помогает правильно подобранное отопительное оборудование, которое бы эффективно обогревало дом и, в тоже время, затраты на него были минимальными. На сегодняшний день наиболее эффективными отопительными системами считают те, в которых для обогрева используют электрическое оборудование. Мы предлагаем рассмотреть альтернативный вариант электрического отопления.

Современный полет технической мысли позволил создать новый вид электрического оборудования для отопления, который называется вихревой индукционный нагреватель воды. В этой статье мы попытаемся подробно рассказать о том, что собой представляет этот агрегат и какими преимуществами он обладает, а также опишем технологию его изготовления своими руками. (Об особенностях индукционного отопления Вы можете почитать эту статью).

Из чего состоит и как работает

Любой индукционный нагреватель состоит из основных трех компонентов:

инвертор, который преобразует бытовую электроэнергию в высокочастотный ток;
индуктор, который создает электромагнитное поле;
нагревательный элемент, с помощью которого непосредственно нагревается вода.

Принцип же действия нагревателя этого вида заключается в последовательном взаимодействии всех его основных компонентов. Иначе говоря:

инвертор вырабатывает высокочастотный ток и подает его непосредственно на индуктор;
катушка из определенного количества витков медной проволоки, которая и является индуктором, создает магнитное поле, считающееся причиной появления вихревых потоков;
нагревательный элемент, который находится внутри индуктора, под воздействием вихревых токов хорошо разогревается;
и как следствие, теплоноситель, который находится внутри теплообменника, одновременно с ним также разогревается, и в горячем виде непосредственно передается в отопительную систему.

Как видим, принцип работы агрегата этого вида достаточно простой, поэтому, можно смело допустить предположение, что индукционный нагреватель воды обладает целым рядом достоинств.

Преимущества

К числу позитивных характеристик индукционного агрегата можно отнести следующие важные моменты:

Долговечность использования. Благодаря не слишком замысловатой конструкции, индукционный нагреватель можно бесперебойно использовать в течение более 30 лет
Экономичность. Коэффициент полезного действия агрегата этого вида приближается к 100%. Иначе говоря, все электричество полностью перерабатывается в тепловую энергию, практически без потерь.
Удобство. Обслуживание индукционного нагревателя не требует постоянного технического обслуживания. Достигается это благодаря тому, что электромагнитное поле, помимо создания нагрева, образует вибрации, которые не дают возможности появлению накипи на внутренних стенках теплообменника.
Компактность. Нагреватели этого вида имеют небольшие габаритные размеры, что способствует их установке в помещениях любого типа.
Бесшумность. Индукционные агрегаты, благодаря своей конструкции, функционируют достаточно тихо.
Экологичность. Котел этого вида не производит выброс вредных продуктов сгорания, поэтому не требуется оборудования дымохода и системы вентиляции.

По анализу отзывов, основным недостатком такого агрегата является его высокая стоимость. Но существует оптимальный выход – сконструировать индукционный нагреватель воды своими руками.

Необходимые инструменты и материалы

Надумав сделать индукционный агрегат своими руками, прежде всего, нужно приготовить все необходимые материалы и инструменты.

Их перечень выглядит следующим образом:

кусачки;
плоскогубцы;
циркуляционный насос;
нержавеющая проволока;
медная проволока;
отрезок трубы из пластика;
шаровые краны и переходники;
тиристоры.

Схема и порядок сборки

Электрическая схема индукционного нагревателя воды. (Для увеличения нажмите)Конструирование индукционного нагревателя своими руками должно происходить согласно следующим последовательным этапам:

Нагревательный элемент. Один из торцов пластиковой трубы фиксируется металлической сеткой. Затем нержавеющая проволока нарезается кусачками на небольшие отрезки, которые плотно помещаются внутри трубы. При этом очень важно не допускать пустот. Второй торец трубы также фиксируется металлической сеткой.
Индуктор. Поверх пластиковой трубы наматывается медная проволока, которая будет создавать вихревые потоки. При этом очень важно знать, что количество витков должно быть не менее 90.
Инвертор. Этот прибор конструируется на тиристорах, которые позволяют эффективно преобразовывать обычную электроэнергию в высокочастотный ток. Тиристорный инвертор является самым важным компонентом индукционного нагревателя. Стоит также отметить, что у тиристорного преобразователя электронное управление, которое позволяет плавно регулировать подачу тока, а также надежно защищает от аварийных ситуаций.
Подключение. Когда индукционный нагреватель воды полностью смонтирован, то с помощью шаровых кранов и переходников он непосредственно подключается к отопительной системе.

Придерживаясь всех указанных рекомендаций, вы без особых усилий сконструируете индукционный нагреватель своими руками.

Смотрите видео, в котором специалист подробно показывает процесс сборки индукционного нагревателя воды своими руками:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

teplo.guru

Индукционный водонагреватель своими руками

Сегодня при организации нагрева воды большое распространение получил индукционный водонагреватель. Эта востребованность обеспечена тем, что прибор является полностью экологически безопасным, не сушит и не пережигает воздух. Использование такого прибора может быть реализовано для проточного нагревания воды или в качестве нагревательного котла. Купить индукционный водонагреватель можно как в магазине, так и изготовить своими руками. Стоит отметить, что по техническим характеристикам он не уступит покупаемой модели, правда, будет выглядеть не так привлекательно, но стоит при этом намного меньше.

Особенности приборов

Применение такого прибора в домашних условиях позволяет получить максимальную производительность и надежность в эксплуатации. При этом агрегат не нужно сопровождать особой документацией и разрешением для установки, например, как газовый бойлер. Применяя индукционный нагреватель в роли традиционного отопительного котла, в некоторых случаях не потребуется использование насоса. Движение теплоносителя достигается путем

процессов конвекции: вода при большом нагревании превращается в пар.

Стоит отметить, что у индукционного водонагревателя есть масса преимуществ, которые выделяют его среди конкурентов.

Стоимость такого устройство незначительная.
Есть возможность собрать нагреватель самостоятельно.
Не издает постороннего шума. Катушка в процессе работы достаточно сильно вибрирует, но она практически не ощутима.
Из-за постоянной вибрации грязь и накипь не успевает прикрепляться к функциональным элементам, поэтому прибор не нуждается в регулярной чистке.
В своем составе имеет тепловой генератор, который очень легко делается герметичным. Вода, выступающая теплоносителем, помещена в нагревательный элемент, благодаря чему энергия передается через магнитное поле. Здесь не требуется использование контактов, а соответственно сальников и различных уплотнительных резинок, которые имеют особенность быстро выходить из строя.

Редко ломается, так как за нагрев воды отвечает простая трубка, в которой просто нечему сломаться или перегореть.

Выбирая индукционный водонагреватель, хозяин получает прибор с минимальным эксплуатационным обслуживанием, так как он состоит из небольшого числа составляющих. А они, в свою очередь, очень редко выходят из строя.

Принцип работы индукционного котла

Но и без недостатков нельзя обойтись. Как и в любом виде техники, они есть.

Высокое потребление электроэнергии, которое выльется большими счетами за свет;
Устройство очень сильно нагревается, причем горячим становится все вокруг, поэтому не стоит прикасаться к прибору во время его работы.
Индукционный водонагреватель имеет сильную теплоотдачу, поэтому необходима установка датчика температуры, чтобы предотвратить перегрев прибора, и, соответственно, взрыв.

Виды индукционных водонагревателей

Все приборы подобного типа, которые могут быть изготовлены своими руками, можно разделить на две группы:

Вихревые нагреватели индукторного типа, которые чаще всего используются в домах для выполнения функций отопления. Именно их процесс изготовления будет рассмотрен ниже.
Обогреватели, конструкция которых подразумевает применение разных видов электронных узлов и деталей.

При создании вихревого индукционного нагревателя (или сокращенно ВИН) своими руками, следует предусмотреть следующие конструкционные узлы:

элемент, отвечающий за преобразование электроэнергии в ток высокочастотного типа;
индуктор (чаще всего выполняется в виде цилиндрическом элементе из медной проволоки), что при использовании выполняет функцию трансформатора, отвечающего за образование поля магнитного характера;
элемент, который будет играть роль нагревательного, располагается внутри самого индуктора.

Работа ВИН выглядит следующим образом.

Высокочастотный ток из преобразователя передается на индуктор.
В индукторе образуется магнитное поле, что в свою очередь создает потоки вихревого характера.
Теплообменник под действием вихревых потоков достаточно быстро достигает высокой температуры и, соответственно, нагревает теплоноситель, который распространяет тепло дальше.

Схема современного водонагревателя

Одним из самых главных компонентов является индукционная катушка, к изготовлению которой стоит отнестись с особой внимательностью. Медная проволока очень аккуратно наматывается на трубу из пластика, причем число мотков не должно быть меньше 100.

Из представленного описания можно сделать вывод, что изготовить индукционный водонагреватель самостоятельно не сложно.

Особенности изготовления

Индукционный нагреватель своими руками можно изготовить двумя способами. Вкратце стоит рассмотреть каждый из них.

Вариант 1

Наиболее простой прибор (при этом он будет иметь высокую мощность) можно изготовить на основе печатной схемы. Среди особенностей схемы, которая будет использоваться в приборе, следует выделить следующие моменты:

вся конструкция, по сути, представлена мультивибратором с организацией высокой мощности;
особое внимание стоит уделить сопротивлению, так как именно оно будет предотвращать перегрев транзисторов;
индуктор в таком приборе должен быть выполнен в виде спирали из 6-8 витков медной проволоки;
в качестве регулятора можно использовать соответствующий элемент из блока питания компьютера и не задумываться над его контракцией.

Специалисты рекомендуют: чтобы избежать поломок из-за выделения сильной энергии, транзисторы лучше всего устанавливать на радиаторы специальной конструкции.

Вихревой индукционный нагреватель

Вариант 2

В основу изготовления такого прибора своими руками положено использование электронного трансформатора.

Суть такого способа изготовления индукционного водонагревателя состоит в следующем.

Две трубы с использованием сварки стоит соединить так, чтобы визуально они походили на бублик. Этот элемент впоследствии будет играть роль как элемента для нагревания, так и проводника.
На корпус потребуется намотать проволоку из меди.
Чтобы обеспечить качественное и быстрое движение воды, в основной корпус приваривают 2 патрубка. В один из них вода будет поступать, а со второго выходить уже в саму систему.

Вот и все советы по тому, как собрать такой нагревательный прибор своими руками и обеспечить в доме качественное отопление и постоянное присутствие горячей воды.

tehnika.expert

принцип работы проточного бойлера, последовательность изготовления

К экономичным приспособлениям для подогрева относится индукционный водонагреватель. Отличается от других видов отопителей экологической чистотой, современным оформлением, не сушит атмосферу, безопасный в применении прибор. Подогревает проточную воду и энергоноситель в отопительной системе. Устройство покупают в магазине или изготавливают собственноручно. Последний вариант сэкономит средства, хоть и будет выглядеть не так презентабельно.

Высокочастотные нагреватели

Знатоки электротехники скажут, что конструкция представляет собой стандартный трансформатор, но вместо вторичной обвивки применяется теплообменник. Он не преобразовывает электроэнергию, но нагревает жидкость. Устройство характеризуется неприхотливостью в работе и долговечностью. Простой агрегат, содержащий теплообменник из цветных металлов или нержавейки и катушку с витками медной проволоки, редко ломается.

Устройства делятся на две группы:

устройства индукторного типа вихревого действия используются в отопительном контуре для подогрева воды, антифриза или масла;
приборы, в конструкцию которых включены различные электронные детали и узлы.

Потери энергии в генераторе при передаче считаются минимальными и не берутся во внимание. При этом показатель полезного действия достигает 98,5%. Узлы агрегата:

генератор переменного тока, выполненный так, что повышает частоту;
преобразователь электричества в магнитные потоки, является катушкой с медной обмоткой;
приемник тепла представляет собой трубу из металла.

Индукционное действие

Заготовка из металла или графита, способная проводить электричество, размещается в индукторе. Последний имеет в составе один или несколько оборотов провода из меди. С помощью мощного генератора продуцируются электрические токи высокой частоты (2−5 МГц). В пространстве вокруг индуктора появляются электромагнитные волны, разогревающие заготовку.

В конструкции другого типа используется трансформатор без сердечника, при этом часть машины для создания магнитного поля (индуктор) является первичной катушкой. В качестве вторичной обвивки применяется токопроводящая заготовка, накоротко замкнутая. Магнитный поток от одной обмотки к другой стыкуется в атмосфере.

При высоких показателях частоты вихревые потоки оттесняются магнитными полями в тонкие пласты на поверхности заготовки. Плотность вышележащих слоев увеличивается и деталь нагревается. Тепло последовательно передается в нижние слои заготовки.

Индуктор греется в процессе работы, по причине восприимчивости собственных волн. Дополнительно он получает тепло от раскаленной детали заготовки. Для понижения температуры индуктора из медных элементов применяется водяное охлаждение. Жидкость поступает методом отсасывания для снижения безопасности в случае разгерметизации устройства или прожога.

Принцип работы

Работа основана на том, что наведенные вихревые токи нагревают деталь, расположенную в области волнового излучения. Разработанные и находящиеся в производстве агрегаты отличаются высокой мощностью, но оборудование регулярно совершенствуется выпускающими предприятиями.

Внешне прибор выглядит как закрытая емкость из металла круглой или прямоугольной конфигурации. Основной составляющей конструкции является катушка индукции. Число витков ее обмотки рассчитываются в зависимости от нужной мощности и производительности. Трубопровод внутри катушки забирает тепло и передает его воде или антифризу из отопительной системы.

В конструкцию обязательно включается понижающий трансформатор и инвертор, способствующий преобразованию бытового электричества в высокочастотный ток. Медь для нагревательной трубы применяется из-за ее высокого коэффициента проводимости тепла.

Отопительный котел на наведенных токах

Индукционный бойлер зарекомендовал себя не только в виде проточного нагревателя. В этом случае включают в схему трансформатор с двумя катушками, а сварочный генератор уже не используют. Агрегат преобразует вихревые потоки на первой обвивке в электромагнитное поле, возникающее на вторичной катушке. В качестве переносчика тепла в трубы заливают не только воду, но и антифриз или масло. Они должны быть токопроводящими.

Положительные и отрицательные характеристики

Обслуживание проточного индукционного водонагревателя отопления будет стоить дешевле, чем эксплуатация газового оборудования или электрического бойлера. Детали высокочастотного агрегата никогда не портятся, его работа не останавливается. При нагревании энергоносителя в системе отопления можно не применять помпу, т. к. ток воды по коллектору осуществляется методом конвенции (нагревание воды превращает ее в пар).

Достоинства индукционных приборов подогрева:

Долговечность эксплуатации — срок службы определяется производителями до 30 лет. Устройство не требует замены элементов и дорогого обслуживания техническими специалистами. Профилактика прибора в виде общей чистки проводится раз в 7−10 лет.
При получении сильного тепла использование электрической энергии снижено на 30−40% по сравнению с нагревательными агрегатами на тэнах.
На внутренних поверхностях и элементах не оседает накипь, т. к. ее образование невозможно в соответствии с принципом работы. А также не наслаиваются труднорастворимые солевые массы.

Несмотря на экономичность и удобство эксплуатации такой прибор имеет некоторые недостатки. Они проявляются в следующем:

Устройство нагревается не только само, но и захватывает окружающий воздух. Что касается самого корпуса, то его лучше не трогать в процессе работы.
Из-за высокой эффективности агрегата устанавливают датчик с функцией регулирования и ограничения температуры. Если пренебречь таким прибором, то возможен взрыв индукционного водонагревателя при беспрерывной работе.
Прибор плохо влияет на организм человека.

Схема агрегата своими руками

При создании прибора следует помнить, что трансформатор имеет первичный контур, работающий для воспроизведения индукции определенного направления. Вторичная деталь нагревается и передает тепло движущейся внутри жидкости.

При изготовлении обмотки в бытовых условиях применяют медный провод. Помимо этого, предусмотрен генератор высокой частоты, иногда ставят насос, но необязательно. Сборка индукционного обогревателя проходит двумя способами.

Вариант первый

Простой прибор с высокой мощностью разрабатывают, взяв за основу печатную схему. В ней присутствуют особенности, которые учитываются при сборке:

Конструкция является релаксационным агрегатом, выпускающим прямоугольные электрические колебания. Синусоидальные волны характеризуются короткими фронтами. Обычно мультивибратор представлен резистивным усилителем с двумя каскадами.
Обмотка делается в форме спирали, содержащей 6−8 оборотов медного кабеля. В виде регулятора ставят похожую деталь из питающего блока компьютера.
Транзисторы располагают на специальных снимающих радиаторах из-за опасности перегрева.

Версия вторая

Работает схема на основе использования электронного трансформаторного устройства. При сборке учитывают следующие моменты:

если две соединенные сваркой нагревательные трубы расположить так, чтобы они образовывали форму бублика, то эта деталь впоследствии выступит не только нагревательным элементом, но и сыграет роль проводника;
на поверхности корпуса делают несколько оборотов из медного кабеля;
для быстрого передвижения и качественного нагревания жидкости к корпусу крепят сваркой два патрубка, для подачи и выпуска воды.

Монтаж оборудования

Сборка идет в определенном порядке. Вначале подготавливается рабочая область и инструменты. После этого делают следующее:

небольшой кусок трубы из полипропилена с толщиной стенки не меньше 3 мм фиксируют;
концы сердечника обрезают, чтобы было в запасе 100 мм на отводы;
на отводе снизу крепят уголок, затем сюда подключают обратный отопительный контур;
кабель располагают витками вокруг трубы, плотно выполняя более 90 оборотов;
на верхнем отводе монтируют тройник для организованного выхода жидкости в систему;
устраивают защитный контур из металла или полимера;
к выходам водонагревателя подсоединяют медный провод и заполняют стержень водой;
испытывают индуктор на работоспособность.

Прибор ставят ближе к заготовке. Это повышает плотность поля около детали и нагнетает мощность. Коэффициент нагревания снижается с увеличением частоты. Если для заготовки используют намагниченный материал, то продуцируется дополнительное тепло из-за перемагничивания.

Учитывают индуктивность подводящих шин, которая может иметь граничные значения и превышать аналогичный показатель одновиткового индуктора. В качестве одного из вариантов используется бывший в употреблении радиопередатчик большой мощности. В нем контур антенны меняют на индуктор нагревания.

Особенности эксплуатации

Из-за того что используемый прибор относится к источникам тепла повышенной опасности, при работе с ним нужно соблюдать определенные правила техники безопасности. Естественное движение жидкости в контуре требует установки температурных контролирующих датчиков с функцией автоматического прекращения нагрева.

Для подключения котла или водонагревателя к сети нельзя использовать стационарную розетку. Проводят от распределительного щитка отдельную линию и ставят автомат. Последний выключатель перекроет подачу электричества в случае замыкания или другой аварии в системе подогрева.

Все участки открытых проводов и контактов изолируют для устранения опасности поражения током, особенно это касается самодельных агрегатов. Не разрешается запускать индуктор, если в трубах отсутствует жидкость, иначе происходит взрыв. Монтируют прибор на высоте от пола 80 см, при этом до потолка обязательно должно быть 30−35 см. Не располагают агрегат в жилых комнатах, т. к. электромагнитные волны опасны для здоровья.

Обязательно выполняют зануление индуктора, подключая его к щитку, или заземляют прибор в почву (если это первый этаж). Рекомендуется установка предохранительного пропускного клапана для автоматического уменьшения давления в водяном контуре.

Использование индукционного прибора в отопительной системе или водопроводе не регламентируется нормативными актами РФ. Перед покупкой устройства или изготовлением своими руками стоит взвесить все нюансы. Лучше устанавливать его на даче или в подсобном помещении частного строения, т. к. индукция оказывает негативное действие на человека.

Смотрите также

pikucha.ru

устройство, преимущества и недостатки, изготовление своими руками

Если вы пришли в магазин за бойлером, а продавец-консультант настойчиво предлагает вам какую-то круглую весьма скромных размеров штуковину, не торопитесь смеяться над ним и крутить пальцем у виска. Именно так выглядит индукционный водонагреватель – новое слово в мире электрических теплогенераторов.

Тем, кто старается применять только самые экономичные и эффективные решения, стоит присмотреться к этим устройствам внимательнее. Так поступили и мы, после чего решили поделиться с читателем своими впечатлениями.

Электромагнитная индукция на службе у человека

Суть явления электромагнитной индукции состоит в образовании электрического тока внутри проводника при условии, что проходящий через него магнитный поток изменяется во времени. Добиться этого можно по-разному: либо меняя параметры самого поля, либо перемещая проводник внутри постоянного поля – главное, чтобы количество и интенсивность проходящих через него силовых линий постоянно изменялись.

Пользу от данного явления невозможно переоценить. Именно на нем основана работа любого электрогенератора – от маленькой бензиновой установки до гигантской электростанции мощностью 3000 МВт. Оно же используется в индукционных нагревательных установках.

Закон электромагнитной индукциии

Идея индукционного нагрева проста: если с помощью переменного магнитного поля возбудить электроток в материале с высоким сопротивлением, последний начнет нагреваться. Метод стали широко применять в промышленности, например, в металлургии, где с его помощью осуществляют плавку и закалку металлов.

Постепенно технология перекочевала и в бытовую сферу. Появились индукционные плиты и варочные поверхности, о которые невозможно обжечься. Затем – индукционные котлы отопления и водонагреватели.

Индукционная печь применяется не только для плавки металла, но и для обогрева жилища. Такое устройство легко можно сделать самостоятельно. Индукционная печь своими руками: принцип действия, конструкция и параметры, а также особенности эксплуатации, читайте внимательно.

По каким критериям нужно выбирать электрический накопительный водонагреватель, читайте тут.

Какой водонагреватель лучше выбрать: накопительный или проточный? Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/vodonagrevateli/kakoj-luchshe-protochnyj-ili-nakopitelnyj.html вы узнаете все об особенностях каждого вида приборов. Сравнение по экономичности и практичности.

Устройство индукционного водонагревателя

Описать конструкцию индукционного водонагревателя можно буквально несколькими словами.

Он состоит всего из трех компонентов:

трубы, по которой течет вода;
катушки из провода, намотанной вокруг этой трубы;
инвертора – электронного устройства повышающего частоту переменного электротока до нескольких десятков килогерц.

Вот и все. Чрезвычайно прост и принцип действия:

Инвертор преобразует поступающий из городской электросети ток в высокочастотный и подает его на катушку.
При пропускании тока через катушку она превращается в электромагнит, а поскольку ток является переменным, то и генерируемое магнитное поле постоянно меняется.
Переменное магнитное поле возбуждает в сердечнике, то есть трубе с жидкостью, электроток, который приводит к ее нагреву.

Достоинства и недостатки технологии

По сравнению с обычным водонагревателем, оборудованным ТЭНами, индукционный имеет ряд преимуществ:

Высокий КПД на уровне 97% – 98%, благодаря которому потребление электроэнергии удается сократить на 30% – 50%.
Простота конструкции: нагрев воды с помощью резистивного элемента сопряжен с некоторыми сложностями. Во-первых, ТЭН нужно размещать внутри емкости с жидкостью, для чего целостность последней приходится нарушать, а место врезки – герметизировать. Нередко в этом месте появляются протечки, что требует вмешательства сервисной службы. Во-вторых, появляется необходимость защиты ТЭНа от образования накипи, для чего приходится применять магниевый анод. С определенной периодичностью эту деталь нужно менять. С индукционным водонагревателем дело обстоит проще. Никакие элементы с водой не контактируют, кроме стенок трубы, через которую она течет. Кроме того, переменное магнитное поле препятствует образованию на них солевых отложений.
Высокая скорость нагрева: ТЭН передает тепловую энергию только той части жидкости, которая непосредственно контактирует с его поверхностью. Далее в дело вступает конвекция: нагретая вода поднимается вверх, холодная опускается вниз – все это, разумеется, требует времени. В индукционном нагревателе магнитное поле воздействует на весь объем находящейся в нем жидкости, поэтому ее нагрев происходит гораздо быстрее.
Долговечность: благодаря тому, что все основные элементы индукционного водонагревателя не подвергаются негативному воздействию жидкости, такой агрегат сохраняет работоспособность в течение 30-ти лет.
Самостоятельное изготовление. Простое устройство обуславливает еще один «плюс» – возможность изготовления индукционного водонагревателя своими руками.

Что можно сказать о недостатках? Есть только один – высокая стоимость.

Солнечную батарею можно только купить в магазине, так как устройство сложное для самостоятельного изготовления. А вот солнечный водонагреватель своими руками сделать довольно просто. Рассмотрим особенности устройства солнечного коллектора для подогрева воды.

Виды электрических проточных водонагревателей рассмотрим в этой статье. Особенности выбора прибора.

Как сделать индукционный водонагреватель своими руками?

Для изготовления самодельного устройства понадобится следующее:

Инвертор и трансформатор от самого дешевого сварочного аппарата с возможностью настройки выходного тока на 18 – 25 А.
Несколько обрезков нержавеющей проволоки диаметром 6 – 8 мм и длиной от 3,8 до 5,5 см или аналогичных по размерам фрагментов листовой заготовки.
Отрезок толстостенной полимерной трубы диаметром 4,5 – 5 см.
Мелкая сетка из лески или нержавеющей проволоки.
Эмалированный провод из меди сечением 1,5 – 2 кв. мм.

Длина провода должна быть такой, чтобы с его помощью поверх пластиковой трубы можно было соорудить катушку из 85 – 95 витков (зависит от силы тока на выходе сварочного трансформатора).

Самодельный индукционный нагреватель

Если все готово, можно приступать к работе:

Укрепите с одной стороны пластиковой трубы мелкую сетку.
Развернув трубу вертикально сетчатым донышком вниз, заполните ее металлическими обрезками.
Намотайте на трубу медный провод, так чтобы получившаяся катушка располагалась посредине отрезка.
Подключите катушку к выходным клеммам сварочного трансформатора.
С помощью переходников подключите самодельный водонагреватель к системе водоснабжения.

Чтобы добиться максимального эффекта, катушку с трубой следует поместить в корпус, изготовленный из любого бака или другой емкости. Затем корпус нужно утеплить.

При установке устройства учитываются следующие требования:

Водонагреватель должен располагаться вертикально сетчатым донышком вниз.
Вода должна поступать в устройство снизу вверх.
Если водонагреватель применяется в системе отопления, она должна быть оборудована циркуляционным насосом.
Минимально допустимое расстояние от водонагревателя до строительных конструкций: пол и потолок – 80 – 90 см, стены – 30 – 40 см.

Систему можно усовершенствовать путем установки терморегулятора.
Заключение
Несмотря на высокую стоимость, индукционные электронагреватели становятся все более популярными.
Это обусловлено несколькими преимуществами, о которых было рассказано в данной статье.
Также в материале приведена подробная инструкция, с помощью которой индукционный водонагреватель можно изготовить самостоятельно.
Видео на тему
microklimat.pro
Индукционный электрический водонагреватель — самодельный проточный вариант сборки
Сейчас мы с вами посмотрим как собрать своими руками индукционный электрический водонагреватель и какие у него преимущества. А вы знаете о принципе его действия?
Узнать цену и купить отопительное оборудование и сопутствующие товары вы можете у нас. Пишите, звоните и приходите в один из магазинов в вашем городе. Доставка по всей территории РФ и стран СНГ.
На сегодняшний день одним из наиболее экономичных приборов для нагрева воды является индукционный электрический водонагреватель. На рынке отопительного оборудования он появился недавно, но успел завоевать доверие пользователей. Такое устройство можно с легкостью найти и приобрести в магазине, а можно изготовить собственноручно. В таком случае вы сэкономите значительную часть своих финансов.

Индукционный нагрев
Устройство и принцип действия
Индукционный водонагреватель выглядит как закрытая металлическая емкость небольшого размера.

Принцип работы индукционного нагревателя
Конструкция этого прибора состоит из следующих элементов:
труба: по ней двигается вода;
катушка из провода: находится внутри бака;
инвертор: электронное устройство, которое повышает частоту переменного тока до нескольких десятков килогерц.
Принцип работы несложный, состоит из таких этапов:
С помощью инвертора осуществляется преобразование поступающего тока в высокочастотный.
Далее происходит подача тока на катушку.
Когда ток пропускается через катушку, он преобразовывается в электромагнит, поскольку ток переменный, то и магнитное поле также меняется.
Электрический ток нагревает воду в трубе.
Достоинства и недостатки
Устройство, функционирующее по принципу электромагнитной индукции, отличается массой преимуществ:
высокий КПД, более 90 %;
длительный срок службы — в среднем 20-30 лет, при этом не возникает необходимости проводить дорогостоящее техобслуживание, в качестве профилактики достаточно осуществлять чистку устройства раз в 7-10 лет;
практически бесшумная работа;
накипь не образовывается, т.к. устройство функционирует по принципу постоянной вибрации;
прибор не обязательно покупать, его можно изготовить своими руками.
На обслуживание индукционного водонагревателя вы будете тратить намного меньше денег, чем на уход за газовым котлом или бойлером, т.к. прибор состоит из минимального количества деталей, которые не склонны к поломке.
Как сделать своими руками
Все водонагреватели индукционного типа, которые изготавливаются вручную, делятся на две группы:
Вихревые водонагреватели, они обычно применяются в домах и предназначены для отопления.
Обогреватели, строение которых предполагает использование различных электронных деталей.
Создавая вихревой индукционный нагреватель своими руками, обязательно нужно обеспечить наличие следующих элементов:
инвертор и трансформатор от обычного сварочного аппарата;
пару кусков нержавеющей проволоки, диаметр этих обрезков должен быть 6-8 мм, а длина 3-5 см;
часть толстостенной полимерной трубы, диаметр которой 4,5-5 см;
мелкая сетка из лески или нержавейки;
эмалированный медный провод сечением 2 мм².
Схема индукционного водонагревателя
Если вы обзавелись всеми необходимыми деталями, можно приступать непосредственно к изготовлению:
С одного боку пластиковой трубы надо закрепить мелкую сетку.
Далее нужно развернуть трубу вертикально, чтобы сетчатое донышко находилось внизу и заполнить ее металлическими обрезками.
Затем нужно намотать на трубу провод из меди, произвести намотку нужно таким образом, чтобы образовавшаяся катушка находилась посередине отрезка.
На следующем этапе катушка подсоединяется к выходным клеммам сварочного трансформатора.
Используя переходники, подключите водонагреватель к системе водоснабжения.
Для того, чтобы получить максимальный эффект, катушку с трубой нужно встроить в корпус, сделанный из любого бака или другой емкости.
Осуществляя монтаж обязательно соблюдайте следующие правила:
Водонагреватель должен находиться вертикально, сетчатое донышко — внизу.
Подача воды осуществляется сверху вниз.
Если водонагреватель используется в системе отопления, то она должна быть снабжена циркуляционным насосом.
Минимальная дистанция от водонагревателя до строительный конструкций: пол и потолок — 80-90 см, стены — 30-40 см.
Вы можете сделать систему более совершенной, для этого оборудуйте ее терморегулятором.
О том, как работает терморегулятор в водонагревателе, можете прочитать на этой странице.
Индукционные водонагреватели стоят недешево, однако они становятся более популярными и востребованными у покупателей. И это неудивительно. Ведь множество достоинств в функционировании этих приборов оправдывают их цену. Подобные водонагреватели имеют высокий КПД, к тому же подобные устройства вы можете самостоятельно сделать и установить.
teplofan.ru
Индукционный водонагреватель: устройство и особенности
Явление индукции заключается в возникновении наведенных токов. В случае нагревателей траектории движения носителей имеют вихревой характер и значительную амплитуду. В результате металл резко нагревается. В промышленных целях используют токи разной частоты, но не выше 1 МГц, в противном случае глубина проникновения резко снижается. Однако находится применение. Подобным образом удается закалить поверхность осей и прочих вытянутых деталей, которые сложно обработать прочим методом. Локальный поверхностный нагрев вызывает образование аустенита с последующим резким охлаждением до мартенсита. Используется в металлургии и металлообработке и процесс отпуска стали с целью придания пластичности. Индукционный водонагреватель представляет упрощенную промышленную установку уменьшенного размера и малой мощности.
Индукция в промышленности и быту
Для процесса индукции характерна минимальная инерция. Стоит появиться переменному полю, возникают в ответ токи Фуко. Преимущество метода: излучение практически отсутствует, поле быстро затухает с расстоянием. Поэтому радиочастоты начинаются на сотнях кГц. По озвученной причине использовать указанные длины волн в металлургии уже невыгодно. Спираль индукционного нагревателя в этом случае превращается в антенну. Другое дело ультразвук и частоты, лежащие чуть ниже. Отлично наводят токи Фуко и не вредят рабочим (операторам, покупателями, кухаркам), использующим оборудование.
Промышленные индукционные нагреватели имеют потрясающую мощность — 100 кВт и более. При подобных условиях металл нагревается от двух процессов, упомянутых выше, закалки и отпуска, просто-напросто плавится. На этом принципе построены индукционные печи с потрясающими способностями к энергопотреблению. Воплощаемая задумка: энергия передается непосредственно стали, нагреваемой на глазах. Это позволяет применять явление индукции в кузнечном деле.
Ряд областей, где требуется нагрев, упомянутые устройства с успехом решают поставленные задачи:
штамповка металлов;
сварка и пайка;
отжиг;
нормализация стали.
В быту индукционный нагрев используют в приборах для готовки пищи и водонагревателях. Это позволяет получать дорогие безынерционные приборы, одновременно имеющие высокий КПД. Тройка названий на слуху, где используется технология:
Мультиварки.
Варочные панели.
Водонагреватели.
Не исключаем наличие прочих устройств, призванных облегчить жизнь человека.
Итак, принцип действия индукционного нагревателя промышленного типа заключается в следующем. Напряжение на входе выпрямляется и поступает на вход инвертора, генерирующего импульсы нужной частоты. В кухонных плитах с уменьшением длины волны поднимается температура. Не исключено, что подобный эффект используется в индукционных нагревателях. Главным элементом является катушка (Николы Теслы). От формы зависит нагреваемая часть. Спиральные катушки в виде пружины поднимают температуру той детали, что внутри (к примеру, труба), плюс детали снаружи (внутренность трубы).
Читатели представят эффект по картинкам из школьных учебников. Вспомните, как магнитное поле пронизывает катушку: максимальная плотность линий напряженности приходится на осевую линию конструкцию, придуманной Лапласом.
Материалом служит медная трубка. У нее хорошие электропроводность и прочность. Поскольку высокочастотный ток идет преимущественно по поверхности, внутренняя часть проводника не задействована. Получается относительно дешевая и легкая конструкция. На частоте 50 Гц это неактуально, скорее, подходит для тока акустического диапазона и выше. Дополнительный момент — электрическое сопротивление. Нисколько эффект не увеличиваем, убирая сердцевину, ток уже идет по поверхности. Чем выше мощность индукционного нагревателя, тем толще трубка. Одновременно падает электрическое сопротивление.
Одновременно в ферромагнитном материале, поневоле ставшим сердечником катушки, по которой течет ток высокой частоты, возникает магнитный поток, согласно напряжению меняющий направление. Эффект сопровождается выделением тепла, на которое тратится мощность индукционного нагревателя. Потому КПД настолько высок.
Катушка не греется. На всякий случай покрывают специальным материалом: керамическая ткань или жесткий состав. Делается это из соображений:
Чтобы витки катушки не перемкнулись между собой, тогда работа устройства окажется нарушена.
Второй причиной для промышленных индукционных нагревателей служит защита от докрасна раскаленных деталей, иногда касающихся катушки.
Современные материалы легко выдерживают температуры свыше 1000 ºС без последствий.
Устройство индукционных водонагревателей
Принцип действия индукционного водонагревателя напоминает промышленные эквиваленты. Только функционал и задачи намного скромнее. Предназначением индукционного водонагревателя является подача на рабочую катушку тока высокой частоты и мощности. В результате сердцевина начинает греться. Располагается там труба с водой — типичный проточный водонагреватель. Соль в том, что дроссель наводит переменный магнитный поток в стальной трубе, а вода, протекая мимо, забирает тепло. Не значит, что индукционный водонагреватель непригоден для пластиковых стояков, их возможно присоединить. Но внутри прибора труба стальная.
В сравнении с промышленными индукционными нагревателями дело намного проще. Стоит медный трансформатор, как у сварочного аппарата, передающий ток катушке. Напрямую включать нежелательно, выйдет нечто вроде короткого замыкания. Считаем, что внутри должны быть обыкновенный термостат для регулировки температуры и потенциометр для изменения мощности. Как в утюгах.
Отдельные любители предлагают изготовить индукционный водонагреватель своими руками путем размещения в отрезке полиэтиленовой трубы стального сверла, еле-еле проходящего внутрь по диаметру. Вокруг конструкции прокладываются продольные деревянные рейки. Сверху наматывается катушка, охватывающая трубу. При пропускании по виткам переменного тока сверло начнёт ударно греться. Понятно, что в результате прохождения внутри трубы воды, струя получит львиную долю тепла.
Любители рекомендуют использовать сварочный инвертор, нагруженный на катушку из армированной стеклоизоляцией проволоки, обмотанную вокруг трубы со сверлом внутри. Так избавляемся от потребности изобретать. Но вспоминая про стоимость сварочного инвертора, язык не поворачивается назвать изобретение удачным. Зато возможно безопасно опробовать задумку – работает или нет. Трудность в создании приемлемой конструкции генератора. Вряд ли ток из розетки в 50 Гц наведет индукционные токи и перемагнитит домены. Иначе зачем производители промышленных электрически нагревателей стараются и делают источники питания для приборов.
Упомянутые любители рекомендуют выбирать частоту питания прибора в 50 кГц. Чтобы собрать инвертор на мощность 3—6 кВт, придется здорово попотеть. Не у каждого дома пробки потянут такую нагрузку. Теперь обрисованы недостатки индукционных водонагревателей. Преимущества — в большом КПД. Принцип работы индукционного водонагревателя основывается на двух ипостасях:
Токи Фуко вызываются электромагнитной волной, неизбежно возникающей, когда появляются переменные электрическое или магнитное поле. В металле наводится эффект, независимо от принадлежности к ферромагнитным материалам.
Эффект перемагничивания тоже вызывает нагрев. Переменное магнитное поле изменяет ориентацию доменов, что сопровождается тепловым эффектом. Выше точки Кюри явление пропадает. Для стали температура потери магнитных свойств лежит выше 700 ºС. Потому посуда для индукционной варочной панели выбирается стальная. Алюминиевая будет греться исключительно за счет токов Фуко, значит, гораздо медленнее, нежели железо. У стали электрическое сопротивление больше, что является дополнительным преимуществом.
Вывод
Преимущества индукционных водонагревателей:
Экономия энергии до 30% относительно прочих приборов.
Безынерционность.
Долговечность. Вихревые Индукционные нагреватели из Ижевска работают до 30 лет при гарантии производителя 3 года.
Экологичность спорная, если вспомнить про тепловые насосы, но это лучше, чем жечь дрова, уголь и газ.
Прибор требуется заизолировать базальтовой ватой, чтобы грел не воздух, а трубу. В противном случае получатся большие потери на конвекцию. Причем базальтовая вата защищает катушку от трубы, не иначе. Использование индукционных водонагревателей собственной конструкции представляется сегодня проблематичным. Генератор колебаний возможно собрать самостоятельно либо использовать инвертор, сварочный или из варочной панели. ВИНы из Ижевска соединяют последовательно для целей отопления и водоснабжения. Но не в домашних условиях.
vashtehnik.ru
Индукционный нагреватель. Огонь, вода, работающие люди, но не пожар!
Эту игрушку я ждал с нетерпением. Об индукционном нагреве я знал давно, со времен студенчества. Иногда видел ролики, как закаляют заготовки, припавают твердосплавные пластины на резцы и прочая-прочая. Но для меня все это было чем-то из области производства, грязных жарких и душных цехов.
Поэтому, когда в списке предлагаемых на обзор гаджетов я увидел данный нагреватель, колебаний не было. Я его просто возжелал!
Оговорка по Фрейду и п.18
Как и, наверное, большинство читателей, я интересуюсь разными вещами. Всегда есть соблазн и желание приобрести что-то для своего увлечения, либо просто хочется поиграть с приглянувшимся гаджетом, как известно с возрастом лишь меняется цена игрушек.
Обзоры — это совмещение приятного с полезным. Мне нравится делиться своим опытом взаимодействия с различными вещами, спонсорам нравится видимо, как я это делаю, и получается взаимовыгодное сотрудничество. Я никогда не беру на обзор вещи, которые мне не интересны, и с которыми я не хочу провести какое-то время. Как правило я беру вещи, предназначение и характеристики которых я себе неплохо представляю, так я избегаю своего и вашего, мои уважаемые читатели, разочарования в большинстве случаев.
Обзоры я делаю объективно, товары не рекламирую, и моя цель дать вам пищу для размышления, и поделиться своим опытом пользования данной вещи. Читайте, думайте, пишите свое мнение в комментариях — в общении и обмене мнениями рождается истина!
Недавно был обзор данного устройства от уважаемого dia. В этом обзоре dia даже выпаял часть деталей, чтобы лучше понять устройство этого гаджета и нарисовал его электрическую схему. Не буду дублировать его работу, можно сходить в тот обзор и все посмотреть. И не забудьте поставить dia плюсик пожалуйста.
В своем обзоре я бы хотел рассказать, что такое индукционные нагреватели, зачем они вообще нужны, и почему же я так радовался и ждал приезда этого гаджета. И самое интересное — что я с ним делал 🙂
Как обычно, начнем с небольшого экскурса в историю.
Явление электромагнитной индукции открыл Майкл Фарадей в 1831 году. Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Без открытия Фарадея не было бы у нас трансформаторов, генераторов, радио и вообще электротехнической и электронной промышленности.
Индукционный нагрев — это нагревание материалов электрическими токами, которые индуцируются переменным магнитным полем. Т.е. создав переменное магнитное поле и поместив туда материал мы сможем его нагреть. И уже в 1900 г. шведская фирма «Benedicks Bultfabrik» построила и запустила первую индукционную сталеплавильную печь!
Для того, чтобы расплавить или хотя бы нагреть металл, нам необходимо создать колебательный контур и в поле, создаваемое данным контуром поместить металлический предмет.
Вот чертеж индукционной сталеплавильной печи. Как раз на нем видно, что тигель с расплавляемым металлом, окружен катушками, наводящими на него переменное магнитное поле.
А это печь в действии.
В общем случае схема индукционного нагрева выглядит следующим образом: У нас есть генератор и колебательный контур. Частота колебания в контуре зависит от индуктивности катушки и емкости конденсаторов. Различные материалы восприимчивы к различным частотам колебаний. Например, при частоте колебаний контура, при которой происходит плавления стали, например, цветные металлы могут даже не начать толком нагреваться. И наоборот.
Где же используется индукционный нагрев. На самом деле в огромном количестве мест. Он везде вокруг нас. Индукционные электроплиты, как самый яркий пример
Индукционные проточные водонагреватели
Портативные нагреватели, с их помощью например можно разогреть и открутить приржавевшую гайку.
А на производстве индукционный нагреватель используется для поверхностной закалки изделий. Это быстро, экономично и безопасно, с точки зрения отсутствия огня и горючих материалов.
И самое для меня наверное интересное, т.к. я обладатель небольших домашних токарного и фрезерного станков — напайка твердосплавных пластин на державки резцев.
Как я и говорил, для меня системы индукционного нагрева всегда были либо уделом промышленности, либо умельцев, паяющих огромные монструозные схемы с гигантскими блоками питания, которым место дома можно найти с огромной натяжкой. И какое же удивление вызвало обнаружение крохотного устройства из класса — «воткни в блок питания и получай удовольствие».
Переходим к герою нашего обзора. Состоит он из двух частей. Генератор построенный на основе обычного двухтранзисторного мультивибратора (за схемой можно сходить в обзор уважаемого dia), для тех кто разбирается в электронике, то ничего сложного, а для тех, для кого это незнакомые термины, то в двух словах — простая и надежная схема, работающая «из коробки». На плате генератора размещена сборка из емкостей. Вторая деталь — катушка колебательного контура. Соединяются обе детали винтовым разъемом.
Размер миниатюрный 5.5 см на 4 см и толщиной 2 см. Диаметр катушки 2.8 см, длина 7.5 см. Питание устройства 5-12В, ток до 5А.
Т.е. максимальная потребляемая мощность может составить 12В х 5А = 60Вт. Это потребление не самой яркой лампочки накаливания. Много это или мало? Давайте прикинем на пальцах. Современная сталелитейная промышленность в среднем тратит 650 кВтч на плавку 1 тонны стали, т.е. 650 Втч на 1 кг или 65 Втч на плавку 100 грамм. Таким образом наша малявка при должном подходе и минимизации теплопотерь в атмосферу за час может расплавить чуть меньше 100 грамм стали. Очень и очень недурственно. Казалось бы 60 Вт потребляемой мощности и 100 грамм расплавленной стали. Весьма полезно все считать, т.к. на глазок некоторые вещи совсем не очевидны, как например мне было в этом случае.
Давайте перейдем от слов к ~~развлечениям~~ делу.
У меня была целая куча идей, которые я хотел реализовать.
По всем идеям я снял подробное видео. Его можно будет посмотреть в конце обзора.
Идея номер 1. Закалка отверточных бит. Частенько, если приходится много закручивать шуруповертом винтов приходится наблюдать картину слизывания крестовины бит.
Есть способ продлить жизнь битам. Частенько биты продают чуть недозакалеными. Это делают видимо для избежания их раскалывания в процессе эксплуатации. Либо по каким-то другим неведомым причинам. Такие биты можно дозакалить. Этим мы и займемся.
Как же закаливают металлы? Существует огромное количество сплавов и индивидуальных режимов их термической обработки. Я не буду погружаться в рамках данного обзора в эти дебри. Если все предельно упростить, то для закалки в примитивных домашних условиях изделий из неопознанной стали можно (с кучей условностей разумеется) использовать следующий способ.
а. Нагрев до вишневого цвета (750 градусов по Цельсию).
б. Охлаждение в воде
в. Отпуск в духовке при температуре 180-190 градусов по Цельсию в течении 1 часа. Отпуск необходим для снятия внутренних напряжений, чтобы изделие не лопнуло у нас в руках в процессе эксплуатации
Привожу картинку с цветами металла и соответствующим им температурам
Соответственно, разогреваем биту
И охлаждаем ее в воде. Затем отпуск в духовке и… вуаля. Более прочная бита у нас в арсенале.
Идея номер 2. Из остатков ножовочного полотна сделать мини стамески по дереву. Подробный процесс в видео. Делюсь лишь фоткой конечных изделий
Выглядят они неказисто, но древесину режут исправно. Тест есть на видео.
Идея номер 3. Из подручных гвоздей и железяк сделать настоящее сверло. И сверло получилось! Оно успешно просверлило дерево, алюминий… и не только. Посмотрите на видео))) Заточка и закаленный кончик все выдержали, кроме тела сверла, которое я отпустил, но повторно не закалил. Вот что с ним стало после моих издевательств)))
Идея номер 4. Водонагреватель. Проверка концепции. Кладем гвоздь в трубочку, трубочку в спираль — вода кипит.
Можно сделать подогрев чего — либо, например воды в емкости. Туда поставить банку с молоком, подключить термодатчик, для контроля температуры и будет йогуртница))).
Вот видео моих издевательств над материей )))
Как резюме. Мне индукционный нагреватель понравился. Для домашнего использования мне лично пригодится однозначно. Я периодически нуждаюсь в необходимости закалить какую-либо небольшую деталь (ось накатки для токарника, например). И этот способ мне нравится больше горелки в домашних условиях. Также я получил большое удовольствие от процесса созидания из обломков пилки и ненужных ключей качественно новых вещей.
Хочу ли я нагреватель большей мощности? В квартиру — однозначно нет. Другие режимы, другая техника безопасности. В отдельную мастерскую — однозначно да.
Меня поражает скорость прогресса, если честно. И технологии. Устройство размером со спичечный коробок позволяет ощутить себя и кузнецом, и термистом и сантехником- отопителем))
Получайте удовольствие от жизни, выбирайте себе инструменты и игрушки по вкусу, и Удачи!
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
mysku.ru
No related posts.