Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Indukční kotle jsou spotřebiče, které se vyznačují velmi vysokou účinností. Umožňují výrazně snížit náklady na energii ve srovnání s tradičními zařízeními vybavenými topnými tělesy.

Modely průmyslové výroby nejsou levné. Nicméně, každý domácí řemeslník, který vlastní jednoduchou sadu nástrojů může udělat indukční ohřívač vlastníma rukama. Abychom mu pomohli, nabízíme podrobný popis principu provozu a montáže účinného ohřívače.

Princip činnosti indukčního ohřívače

Indukční ohřev není možný bez použití tří hlavních prvků:

  • induktor;
  • generátor;
  • topné těleso.

Induktor je cívka, obvykle vyrobený z měděného drátu, s jeho pomocí generovat magnetické pole. Alternátor se používá k výrobě vysokofrekvenčního proudu ze standardního proudu domácí elektrické sítě s frekvencí 50 Hz.

Jako topný prvek se používá kovový předmět schopný absorbovat tepelnou energii pod vlivem magnetického pole. Pokud tyto prvky správně připojíte, můžete získat vysoce výkonné zařízení, které je ideální pro ohřev teplonosné kapaliny a vytápění domu.

Pomocí generátoru se do induktoru přivádí elektrický proud s požadovanými charakteristikami, tzn. na měděné cívce. Při jeho průchodu vytváří proud nabitých částic magnetické pole.

Princip činnosti indukčních ohřívačů je založen na výskytu elektrických proudů uvnitř vodičů vyskytujících se pod vlivem magnetických polí.

Zvláštností tohoto pole je, že má schopnost měnit směr elektromagnetických vln při vysokých frekvencích. Pokud je v tomto poli umístěn kovový předmět, začne se zahřívat bez přímého kontaktu s induktorem pod vlivem generovaných vířivých proudů.

Vysokofrekvenční elektrický proud z měniče do indukční cívky vytváří magnetické pole s neustále se měnícím vektorem magnetických vln. Kov umístěný v tomto poli se rychle zahřívá.

Absence kontaktu umožňuje, aby ztráty energie při přechodu z jednoho typu na druhý byly nevýznamné, což vysvětluje zvýšenou účinnost indukčních kotlů.

Pro ohřev vody pro topný okruh stačí zajistit kontakt s kovovým ohřívačem. Kovová trubka se často používá jako topné těleso, kterým prochází voda. Voda současně ochlazuje ohřívač, což výrazně zvyšuje jeho životnost.

Indukční elektromagnet je produkován navíjením drátu kolem feromagnetického jádra. Výsledná indukční cívka se zahřívá a přenáší teplo na ohřáté těleso nebo chladivo, které proudí vedle něj, přes výměník tepla.

Výhody a nevýhody zařízení

Existuje mnoho „plusy“ indukčního ohřívače. Jedná se o jednoduché schéma pro nezávislou výrobu, zvýšenou spolehlivost, vysokou účinnost, relativně nízké náklady na energii, dlouhou životnost, nízkou pravděpodobnost poruch apod.

Výkon zařízení může být významný, jednotky tohoto typu jsou úspěšně používány v hutním průmyslu. Rychlostí ohřevu chladicí kapaliny, zařízení tohoto typu s důvěrou konkurují tradičním elektrickým kotlům, teplota vody v systému rychle dosáhne požadované úrovně.

Během provozu indukčního kotle mírně vibruje ohřívač. Tato vibrace třese vodní kámen a další možné nečistoty z kovových trubkových stěn, proto je třeba takový přístroj zřídkakdy čistit. Topný systém by měl být samozřejmě chráněn před těmito nečistotami mechanickým filtrem.

Indukční cívka ohřívá kov (trubku nebo kusy drátu) umístěné uvnitř, pomocí vysokofrekvenčních vířivých proudů, kontakt není nutný

Trvalý kontakt s vodou minimalizuje pravděpodobnost vyhoření ohřívače, což je běžný problém u tradičních kotlů s topnými tělesy. Navzdory vibracím je kotel mimořádně tichý, v místě instalace zařízení není nutná žádná další izolace.

Dokonce i indukční kotle jsou dobré, protože téměř nikdy netěsní, pokud není instalace systému správná. To je velmi cenná kvalita pro elektrické vytápění, protože eliminuje nebo významně snižuje pravděpodobnost nebezpečných situací.

Absence netěsností je způsobena bezkontaktní metodou přenosu tepelné energie do ohřívače. Chladicí kapalina pomocí výše popsané technologie může být zahřívána téměř do stavu výparů.

To zajišťuje dostatečnou konvekci tepla pro stimulaci účinného pohybu chladiva potrubím. Ve většině případů nemusí být topný systém vybaven oběhovým čerpadlem, i když vše závisí na vlastnostech a schématu konkrétního topného systému.

Někdy je zapotřebí oběhové čerpadlo. Instalace zařízení je relativně snadná. I když to bude vyžadovat určité dovednosti při instalaci elektrických spotřebičů a topných trubek. Ale toto šikovné a spolehlivé zařízení má řadu nevýhod, které by měly být také zváženy.

Kotel například ohřívá nejen chladicí kapalinu, ale i celý pracovní prostor, který ji obklopuje. Pro tuto jednotku je nutné vyčlenit oddělenou místnost a odstranit z ní všechny cizí předměty. Dlouhodobý pobyt v blízkosti pracovního kotle může být pro osobu také nebezpečný.

Pro provoz vyžadují indukční ohřívače elektrický proud. Domácí i výrobní zařízení jsou připojena k domácímu napájecímu zdroji.

Pro provoz přístroje je nutná elektrická energie. V oblastech, kde není volný přístup k tomuto prospěchu civilizace, bude indukční pot nepoužitelný. Ano, a tam, kde dochází k častému přerušení dodávek elektřiny, se projeví nízká účinnost. Pokud zařízení nedbale manipulujete, může dojít k výbuchu.

Pokud se chladicí kapalina přehřeje, změní se na páru. Výsledkem je, že se tlak v systému dramaticky zvýší, což trubky jednoduše nevydrží, oddělí je. Proto by měl být přístroj pro normální provoz systému vybaven alespoň manometrem a ještě lépe nouzovým vypínacím zařízením, termostatem atd.

To vše může výrazně zvýšit náklady na domácí indukční kotel. Ačkoliv je přístroj považován za prakticky tichý, není tomu tak vždy. Některé modely mohou z různých důvodů stále produkovat určitý šum. U zařízení vyrobeného nezávisle se zvyšuje pravděpodobnost takového výsledku.

Při konstrukci jak výrobních tak i improvizovaných indukčních ohřívačů nejsou prakticky žádné opotřebitelné komponenty. Slouží po dlouhou dobu a pracují bezchybně.

Domácí výrobní kroky

Chcete-li si takové zařízení sami, není tak těžké. K tomu budete potřebovat:

  1. Vytvořte topné těleso.
  2. Vytvořte cívku s cívkou z měděného drátu.
  3. Připravte si alternátor.
  4. Připojte ohřívač cívky k topnému systému.
  5. Připojte cívku k generátoru.
  6. Zapněte systém.
  7. Proveďte zkušební provoz, abyste zkontrolovali provoz jednotky.

V průmyslových modelech se jako ohřívač používá kovová trubka s tlustými stěnami, ale je to velmi obtížné a nemá smysl dávat dostatek energie pro improvizované zařízení k ohřevu takového prvku. Indukční cívka je schopna ohřívat jakýkoliv kov, takže ohřívač může být modifikován.

Průmyslové modely indukčních kotlů jsou vybaveny topným článkem z tlusté kovové trubky. Doma, kopírování takové jednotky je obtížné

Jako pouzdro pro indukční ohřívač ze svařovacího střídače se používá kus plastové trubky. Mělo by být o něco větší než průměr topných trubek. Délka trubky pro ohřívač může být asi jeden metr, vnitřní průměr se může měnit v rozmezí 50-80 mm.

Pro připojení ohřívače k systému musíte nainstalovat adaptéry do spodní a horní části skříně. Spodní část trubky musí být uzavřena roštem, pak je uvnitř těla vloženo plnicí těleso tvořené malými částicemi kovu. Je možné získat výplň, například z drátu, tyče, úzké kovové trubky atd.

Délka segmentů může být libovolně měněna. Nejčastěji se pro tento účel používá ocelový drát o průměru 6-8 mm, který se jednoduše nakrájí na malé kousky. Někteří mistři doporučují řezání do dlouhých tyčí, každý asi 90 cm, tzn. ohřívače.

Pro těleso topného tělesa indukčního kotle, který byl vyroben ručně, budete potřebovat širokou plastovou trubku o průměru 50 mm

Čím vyšší je magnetický odpor oceli, ze které je drát vyroben, tím lépe se zahřívá. V závislosti na velikosti těchto kusů je také vybrána ochranná mřížka, která je namontována ve spodní části skříně. Plnivo se nalije nebo pokládá do potrubí až na vrchol. Poté je horní část také uzavřena mřížkou.

Schéma umožňuje získat představu o připojení indukční cívky k ohřívači kotle a svařovacímu stroji

Domácí ohřívač pro indukční kotel tak vypadá jako tlustá plastová trubka, naplněná kovovými kusy a uzavřená na obou stranách mřížkou. Nad a pod ohřívačem jsou adaptéry pro připojení k topnému okruhu. Polymerová trubka pro ohřívač musí mít dostatečně silné stěny.

Kromě toho žádný plast pro tyto účely není vhodný, materiál musí nést účinky poměrně silného tepla a nesmí uvolňovat žádné nebezpečné látky do atmosféry nebo do chladicí kapaliny. Nyní je nutné provést indukční mřížku. K tomu vezměte měděný drát a naviňte jej přímo na těleso ohřívače.

V některých modelech domácích indukčních ohřívačů se místo plastové trubky používá úzká měděná trubka. To není nejlepší volba, protože není snadné složit takový prvek správně.

Čím více otáček drátu, tím lépe. Předpokládá se, že indukční cívka by měla být alespoň 90 otáček. Cívka je navinuta na trubce velmi těsně, mezi cívkami by neměla být žádná mezera.

Pro navíjení je vhodný drát izolovaný mědí 1-1, 5 mm. Silnější kabel zde není potřebný, protože také ztěžuje práci navíjení, bude obtížnější uspořádat otáčky těsně.

Tento obvod pomůže správně zapojit cívku cívky do svařovacího stroje s invertorem, pokud se to provede nesprávně, cívka se změní na elektromagnet (+)

Přítomnost mezer může vést k hluku způsobenému vibracemi, který je doprovázen prací takové jednotky. V průběhu času může tato situace vést ke zničení izolace, což způsobí zkrat.

Kromě adaptérů by měly být uzavírací ventily instalovány nad a pod. Jsou nezbytné k zajištění toho, aby v případě potřeby vypnula voda v topném okruhu.

Při instalaci ohřívače je třeba mít na paměti, že jeho spodní konec by měl směřovat do vratného potrubí, potrubí určeného pro sběr chlazeného chladiva v systému dvou potrubí. Nejjednodušší způsob, jak získat alternativní generátor pole, je vzít střídač ze svařovacího stroje.

Kontakty indukční cívky jsou připojeny na póly střídače. Jakmile je napájecí zdroj přiveden k jednotce a je zapnut, spustí se domácí indukční kotel.

Pro výrobu takového zařízení je vhodný i cenově výhodný svařovací stroj, například model vyrobený v Číně, který vám umožní nastavit proud začínající na úrovni 10 A. Nainstalujte senzor termostatu do blízkosti napájecího adaptéru. Připojení svařovacího měniče se provádí přes tento regulátor teploty.

Na výstupech musí být umístěny usměrňovací diody. K tomu musíte otevřít těleso svařovacího stroje a připájet vodiče k výstupu a poté je připojit k diodám. Pokud se připojíte bez diod přímo, pak proud s usměrněným napětím přejde na vinutí a cívka bude pracovat jako elektromagnet a ne jako induktor.

Pro vytvoření indukční cívky se doporučuje použít měděný drát o průřezu 1, 5 mm ve spolehlivém izolačním plášti, který je třeba vyrobit asi 90 otáček.

V některých moderních svařovacích strojích je k dispozici dotykový senzor, který začíná pracovat v okamžiku, kdy se elektroda dotkne pracovní plochy. Tento moment musí být vzat v úvahu, aby se snímač buď aktivoval ve správný okamžik, nebo aby neovlivnil provoz domácího kotle.

Pokud má nezkušený řemeslník problémy s přepracováním svařovacího stroje, je lepší vyhledat odbornou radu.

Pro výrobu indukčního kotle vlastníma rukama si můžete vzít libovolný svařovací stroj s vhodnými vlastnostmi. V případě potřeby lze zařízení znovu použít pro svařování.

Pokud je svařování provedeno správně, může být svařovací stroj v budoucnu použit k určenému účelu. Vodiče bude nutné odpojit diodami a provést opačnou montáž. Pod vlivem vysokofrekvenčního střídavého proudu vytvoří indukční cívka magnetické pole.

Kov uvnitř pouzdra polymeru se začne ohřívat a přenášet teplo do vody, která cirkuluje kolem topného okruhu. Zahřátí chladicí kapaliny trvá pouze několik minut.

Místo indukčního ohřívače by mělo být zvoleno správně. Zařízení by mělo být umístěno 800 mm pod stropem a nejméně 300 mm by mělo být odděleno od stěn a nábytku.

Pár slov o bezpečnosti

Samočinné indukční kotle nejsou obvykle vybaveny systémy řízení a ochrany, což z nich činí nebezpečné. Před zapnutím jednotky proto musíte zajistit, aby byla dutina těla naplněna teplonosnou kapalinou.

Je-li polymerní těleso ohřívače vystaveno stálému ohřevu bez mytí chladivem, jednoduše se roztaví, někdy to vede nejen k deformaci ohřívače, ale také k jeho úplnému poškození.

Agregáty tohoto typu se často používají pro spalování a tavení kovů. Vysoké teploty získané z indukčního ohřívače vyžadují pečlivou pozornost z hlediska bezpečnosti.

Také může být nebezpečné, aby horký kovový výplň vypadl z roztaveného tělesa. V tomto případě je nutné zařízení téměř kompletně demontovat a vytvořit pro něj nový topný prvek.

Přípojky napájení by měly být provedeny pomocí samostatného kabelu ze stínění. Samozřejmě je nutné všechny kontakty uzavřít izolací. Inverzní svařovací stroj musí být také uzemněn, což je důležitý bod pro bezpečnost.

Budete potřebovat kabel o průřezu nejméně 4 milimetry. Někteří odborníci doporučují dát přednost šestimilimetrovému kabelu. Aby se předešlo přehřátí domácího indukčního ohřívače v důsledku nedostatku vody v systému, doporučuje se instalovat přetlakový ventil na přívod ohřívače.

Indukční ohřívací zařízení zabere relativně málo místa, ale musí být umístěno v určité vzdálenosti od stropu, stěn, nábytku atd.

Samoobslužné zařízení tohoto typu, které není vybaveno speciálními prostředky ochrany, je potenciálně nebezpečným předmětem, který vyžaduje neustálé monitorování. Proto stojí za to vynakládat o něco více peněz, ale koupit potřebné přístroje.

To není na škodu odhadovat náklady, možná nákup ready-made indukční kotel nebude stát mnohem více. Průmyslová zařízení jsou obvykle vybavena veškerou nezbytnou ochranou.

Jsou zde uvedeny funkce a postupná výrobní technologie další verze domácího indukčního kotle pro topný systém.

Závěry a užitečné video na toto téma

Film č. 1. Přehled principů indukčního ohřevu:

Film č. 2. Zajímavá volba pro výrobu indukčního ohřívače:

Pro instalaci indukčního ohřívače není nutné získat povolení od regulačních orgánů, průmyslové modely takových zařízení jsou zcela bezpečné, jsou vhodné pro soukromý dům a pro obyčejný byt. Ale majitelé samoobslužných jednotek by neměli zapomenout na bezpečnost.

Komentář, prosím, materiál, který nabízíme známému. Zeptejte se na zajímavé nebo nejasné body. Možná máte vlastní zkušenosti s budováním nebo instalací indukčního kotle? V níže uvedených polích můžete sdílet a odesílat jedinečné fotografie.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Topení