Индукционный нагреватель: схема нагрева, плюсы и минусы, варианты устройств

Принцип работы индукционного нагревателя

Индуктивный нагреватель функционирует благодаря взаимодействию генерируемых электромагнитным полем дросселя вихревых токов с металлической поверхностью. Существует несколько схем изготовления индукционного нагревателя своими руками. Самые доступные из них – конструкции из полипропиленовой трубы и сварочного инвертора.

  1. Принцип работы индукционного нагревателя
  2. Преимущества и недостатки прибора
  3. Варианты самодельных устройств
  4. Нагревательный элемент из трубы
  5. Сборка индукционного котла
  6. Из сварочного инвертора
  7. Как сделать мощный индукционный нагреватель
  8. Советы по безопасности
  9. Выводы и рекомендации

Принцип работы индукционного нагревателя

Основной элемент индукционного нагревателя — спиральная деталь

Когда переменный электрический ток протекает по спирали дросселя, вокруг него формируется электромагнитное поле. При помещении в середину катушки сердечника из металла, обладающего магнитными свойствами, его температура повышается. Это индукционный нагрев – явление, возникающее под действием вихревых токов. Наблюдается оно только при питании дросселя переменным электротоком, обладающим достаточной частотой изменений знака и направления. Когда на индуктивную деталь поступает постоянный ток, изменения температуры сердечника не происходит.

На этом принципе основано функционирование индуктора для нагрева заготовок. Основным компонентом агрегата в большинстве случаев является спиральная конфигурация из металла. В плитах для приготовления пищи в этой роли задействован уплощенный элемент, находящийся на малом расстоянии от варочной панели. В отопительном котле роль индуктора выполняет трубка из стали, наполненная теплоносителем (его функцию выполняет жидкость).

Важными составляющими рассматриваемого агрегата являются генератор переменного тока и нагревательный элемент. Первый применяют для получения питания достаточно высокой частоты из типовой квартирной электросети в 50 Гц. Второй представляет собой конструкцию из металла, способную к поглощению теплоты при нахождении в полевом пространстве. Генератор направляет на индуктор (спиральный элемент) электроток, приведенный к нужным параметрам. При этом через катушку идет поток заряженных частиц, создающий поле. Металл, помещенный в зону его действия, разогревается под действием токов Фуке без прямого соприкосновения с индуктором. Для подогрева воды в таком агрегате необходимо наличие ее контакта с нагревательным элементом. Самым простым примером такой конструкции будет труба из металла, по которой проходит водный поток. В процессе жидкость охлаждает стенки, что продлевает срок службы конструкции.

Преимущества и недостатки прибора

В качестве жидкости можно использовать машинное масло или антифриз

Индукционный нагрев может предоставить ряд выгод, которые не способно дать применение электродных приспособлений. Поскольку нагрев жидкости осуществляется металлическим элементом, не принимающим участия в электрохимических реакциях, долговечность устройства зависит только от катушки. Продолжительностью ее эксплуатации определяется продолжительность функционирования устройства. Некоторые индукторы сохраняют работоспособность более 10 лет. С этим же связана совместимость агрегата с разными типами жидкостей-теплоносителей. Помимо простой воды для этой роли пригодны машинные масла и незамерзающие составы.

Внутренние части агрегата в процессе использования не покрываются скоплениями накипи. Благодаря постоянному соприкосновению с жидкостью снижается вероятность перегрева деталей, что также способствует продлению срока эксплуатации. Конвекция в устройстве обычно достигает достаточного уровня, чтобы не потребовалось устанавливать циркуляционный насос. Нет необходимости и в шумоизоляционных мероприятиях – аппарат работает достаточно тихо.

Для аварийного отключения самодельного устройства необходим датчик температуры датчик

Однако индукционный нагреватель имеет и слабые стороны:

  1. Для функционирования устройства требуется электрическая энергия. В помещении, где не проведено электричество или нет возможности обеспечить к нему доступ, котел работать не сможет. В местах с регулярными сетевыми перебоями он не будет работать эффективно.
  2. При чрезмерном повышении температуры переносящая тепло жидкость переходит в газообразное состояние. Это провоцирует сильное повышение давления в конструкции, в результате чего может случиться разрыв труб. Чтобы это не произошло, потребуется оборудовать установку средствами контроля давления и температуры. Это могут быть манометр, термодатчик, приспособление для аварийного отключения при выходе параметров за рамки заданного диапазона.

Потребность в дополнительных оснастках может поспособствовать серьезному увеличению расходов на оборудование самодельного индукционного обогревателя.

Устройство считается почти полностью бесшумным, но на практике это не всегда так. Это касается моделей промышленного производства и установок, спроектированных в домашних условиях.

Варианты самодельных устройств

Сделать обогреватель в домашних условиях можно несколькими способами. Самым доступным вариантом является изготовление устройства из кухонной электрической плиты и полипропиленовой трубы. Сложным в исполнении, но достаточно мощным является инверторный аппарат.

Нагревательный элемент из трубы

Индукционную плиту для сооружения нагревателя необходимо разобрать

Данная разработка предполагает демонтаж спирального индуктора, установленного в электроплите, и размещение на его месте новой конструкции. Для ее изготовления потребуется полипропиленовая трубка длиной 0,5 м и диаметром 4 см, магнитный элемент, 5 текстолитовых стержней, отводы для соединения с сетью отопления. Также понадобится приобрести моток проводника с площадью поперечника 2 мм² с покрытием из стеклоизола (такой кабель часто используют в сварочных трансформаторных устройствах) и металлические мочалки для мытья посуды.

Последовательность действий при изготовлении аппарата:

  1. В трубку помещают магнит и заполняют ее мочалками (вместо них допустимо применение порубленной проволоки).
  2. Монтируют отводы, снабженные резьбой.
  3. Вдоль корпуса наклеивают стерженьки, на которые наматывают провод, покрытый стеклоизолом.
  4. Разбирают варочную панель и снимают с нее заводской индуктор, исполненный в виде плоской спирали. На его место устанавливают подготовленную конструкцию.

Нагревателем в данном аппарате выступают металлические мочалки, помещенные в переменное поле катушки. При запуске панели в максимальном режиме при параллельном пропускании воды ее получится нагреть на 15-20 °С. Учитывая, что используемые для конструкции плитки обычно имеют мощность не более 2000 Вт, получившийся агрегат пригоден для обогрева жилых помещений площадью до 25 м².

Эффективность устройства можно увеличить, соединив его со сварочным аппаратом, но такая работа сопряжена с рядом трудностей. Во-первых, аппарат потребуется разбирать и искать на схеме места, еще не подвергшиеся выпрямлению. Это связано с тем, что в нем создается постоянный ток, а для функционирования нагревателя требуется переменный. Во-вторых, потребуется использовать более толстую проводку (например, медную диаметром 1,5 мм, покрытую эмалевым составом) и рассчитывать необходимое количество витков. Наконец, необходимо будет внедрить в установку механизм охлаждения.

Сборка индукционного котла

Принцип работы индукционного котла для отопления

Данное решение не предполагает разборки плитки. Вместо этого мастеру будет нужно сварить по ее габаритам бачок котла. Берется профильная трубка из стали толщиной 2 мм и габаритами отверстия 2 на 4 см. Из нее потребуется сделать заготовочные элементы по ширине панели. Трубы свариваются по длине, совмещаясь меньшими сторонами. Кверху и книзу к торцовым частям нужно герметически приварить покрышки из железа. В них проделываются дырочки и устанавливаются патрубки, снабженные резьбой. Также нужно приварить пару уголков, формирующих полочку для печи.

Читайте также:
Геотермальное отопление дома под ключ: цена и стоимость монтажа

Красить аппарат нужно температуростойким эмалевым составом. После его высыхания и закрепления котел монтируют на стену и врезают в отопительную систему. Варочная панель помещается в гнездышко с уголками и подсоединяется к электрической сети. Затем нужно наполнить установку теплоносителем, провести стравливание воздушных масс и завести нагрев индукторного элемента.

Самодельный нагреватель отличается недостаточной мощностью для обогрева больших жилплощадей. Морозной зимой он сможет отопить две маленькие комнаты. В переходные сезоны, когда температура воздуха на улице держится около нуля, агрегат сможет обслужить большие площади – до 40 м2.

Из сварочного инвертора

При намерении задействовать сварочный аппарат необходимо учитывать, что подсоединять индуктор к его зажимам напрямую строго запрещается. Нарушение этого требования чревато потерей работоспособности всех элементов установки. Чтобы объединить индуктивный нагреватель со сварочным аппаратом, в последнем придется провести ряд сложных манипуляций, требующих опытности мастера и детального понимания устройства агрегата. Первичную обмотку необходимо подключить вслед за преобразователем высокочастотных сигналов инверторного механизма вместо его встроенного индуктивного дросселя. Помимо этого, необходимо провести спайку блока конденсации и демонтировать диодный мостик.

Как сделать мощный индукционный нагреватель

Мощный индукционный нагреватель с блоком питания

Рассмотренные устройства имеют потребляемую мощность в районе 2,5 кВт. Чтобы изготовить аппарат с более высоким показателем (4 кВт), от мастера нужны серьезные знания в области радиоэлектроники. Неопытному радиолюбителю браться за эту работу небезопасно.

Одним из вариантов может быть конструкция из блока питания с двумя парами обмоток, трансформатора, драйверной и управляющей плат. Значение частоты, на которой функционирует агрегат, уступает резонансной. Две катушки служат для снабжения драйверов, одна – для платы управления, и еще одна является силовой. Она питает пусковой релейный механизм, вентилятор и насос охладителя.

Советы по безопасности

Установки этого типа широко применяются не только для отопления помещений, но и для проведения плавильных работ. Основная проблема, связанная с индукционными устройствами домашнего изготовления, связана с отсутствием узлов, обеспечивающих контроль показателей температуры и давления и предохранение от взрыва. Поэтому при эксплуатации таких агрегатов нужно проявлять внимательность и осторожность.

Перед запуском индукционного котла необходимо заполнить систему теплоносителем

Перед запуском котла надлежит проверить наполнение полости теплоносителем. Корпус, выполненный из полимеров, без регулярного охлаждения жидкостью начнет плавиться. Это влечет за собой деформационные изменения и полный выход установки из строя. Также опасность может представлять выпадение накаленного металла из плавящегося корпуса. При таком инциденте потребуется провести замену ряда узлов установки.

К электричеству аппарат подключают через отдельный провод, который ведется от щита. Контакты нужно перекрыть изоляционным материалом. Если в конструкции задействован аппарат для сварки, его инвертор должен быть заземлен. Провод, используемый для этой операции, должен иметь 4-6 мм в поперечнике. Для предотвращения избыточного нагревания установки при отсутствии воды целесообразно вмонтировать во входное отверстие клапан избыточного давления.

Выводы и рекомендации

Браться за самостоятельное изготовление устройства есть резон, если в хозяйстве уже имеется индукционная панель. Затраты на ее приобретение достаточно высоки и сопоставимы с ценой электродного нагревателя. Мощность некоторых таких моделей достигает 10 кВт, в то время как смастерить в домашних условиях установку с показателем выше 2,5 кВт под силу только мастеру с должным уровнем компетентности (как минимум, нужно уметь собирать схему частотного преобразователя). Также перед монтажом необходимо удостовериться в отсутствии щелей и прорех, через которые жидкость из теплогенератора может просочиться наружу: такой инцидент способен вызвать пожар.

Индукционный нагреватель простой конструкции, рассчитанный на обслуживание небольшой площади помещения, несложно смастерить без специальной подготовки. Более мощные и эффективные варианты, например, со сварочным аппаратом или двумя платами, требуют от сборщика компетенций в области радиоэлектроники. Особенности строения этих установок обусловливают необходимость приобретения дополнительных средств контроля для обеспечения безопасности.

Принцип работы и сферы использования индукционных обогревателей

В стремлении минимизировать расходы на отопление, регулярно проводятся изыскания новых источников энергии. Те, которые не нашли широкого применения, называют «альтернативными». В их числе тепловая энергия, получаемая посредством магнитной индукции. Ее выгодность сложно переценить. Индукционные обогреватели — одни из самых экономичных. Эти приборы хороши и тем, что их можно сделать своими руками.

Что из себя представляют индукционные обогреватели?

Прибор, работающий по принципу магнитной индукции, не новшество. На производствах давно работают индукционные печи, в которых плавят металл. Но для решения бытовых проблем оборудование этого типа используется нечасто, несмотря на то, что работает от электросети с напряжением 220 и 380 В, экономично и безопасно в эксплуатации.

Зачем нужен и где используется?

В последние годы, благодаря информированности населения о новых источниках тепловой энергии, популярность индукционных устройств неуклонно растет.

Как работает: устройство и принцип действия


Несмотря на кажущуюся сложность, устройство и принцип работы индукционного обогревателя просты. Прибор состоит из нескольких элементов:

  • индуктора, который представляет собой катушку с намотанной на нее медной проволокой (внешний контур);
  • сердечника, в роли которого выступает труба с теплоносителем (внутренний контур).
  • на катушку подается электропитание от сети через трансформатор, генерирующий переменный высокочастотный ток;
  • в области катушки образуется магнитное поле, непрестанно меняющее свой вектор и продуцирующее вихревые потоки;
  • токи, возникающие в результате завихрений, нагревают внутренний контур;
  • тепло от металлической трубы передается находящейся в ней воде;
  • горячий теплоноситель циркулирует по магистрали системы отопления, непрестанно нагреваясь при прохождении внешнего контура индукционного прибора.
Отзывы об индукционных обогревателях: плюсы и минусы

Цивилизацией пока не найдены технологии, позволяющие создавать совершенную технику. Все современные обогреватели имеют свои достоинства и недостатки. Это утверждение справедливо и для индукционных.

  • высокий КПД, достигающий 99%;
  • в трубах системы отопления не образуется накипь;
  • в качестве теплоносителя подойдет любой из традиционных: вода, антифриз, минеральное масло высокой степени очистки;
  • нет необходимости в регулярном обслуживании системы: она способна бесперебойно функционировать длительный период времени;
  • монтаж обогревателя прост и не требует привлечения специалистов;
  • высокая степень пожаро- и электробезопасности;
  • возможность работы от сети постоянного и переменного тока.
  • требуется бесперебойное электроснабжение, потому в загородных условиях необходимо иметь резервный источник питания в виде генератора;
  • высокая цена на индукционные обогреватели, имеющиеся в продаже.
Читайте также:
Зависимая и независимая система отопления: схема присоединения, плюсы и минусы

Производители и популярные модели: рейтинг лучших и цены

Потребителю, незнакомому с особенностями эксплуатации индукционных обогревателей, будет полезен обзор лучших моделей этого оборудования.

ЭДИСОН-4,7

Индукционные котлы марки «Эдисон» выпускает российское предприятие «Сибтехномаш». В линейке отопительного оборудования несколько агрегатов разной мощности, отличающихся габаритами и функционалом. Оборудование предназначено для работы в системах отопления замкнутого типа (автономных), потому в многоквартирном доме неприменимо. Все котлы «Эдисон» имеют возможность регулирования температуры по двум параметрам:

  • теплоносителя;
  • воздуха в помещении.

При выбранном режиме автоматически поддерживают заданные показатели.

  • мощность — 4,7 кВт;
  • теплоотдача — 3960 ккал/час;
  • максимальная температура теплоносителя — 115°С;
  • габариты — 370×220×1035 мм;
  • вес — 40 кг.

Стоимость: 28990 руб.

Электрокотел ЭДИСОН-50

Мощный котел индукционного типа, отличающийся высокой теплоотдачей — 42130 ккал/час. Оптимален для устройства системы отопления загородных домов и коттеджей. КПД агрегата достигает 98%. Оборудование работает от электросети с напряжением 380 В.

  • мощность — 50 кВт;
  • максимальная температура теплоносителя — 115°С;
  • габариты — 400x1070x760 мм;
  • вес — 240 кг.

Стоимость: 144000 руб.

Miratron А006

Индукционный котел, рассчитанный на обогрев жилых и производственных помещений. Оборудование имеет многоступенчатую систему электро- и пожаробезопасности. На нагревательном элементе котла не образуется накипь, прибор работает бесшумно. Управление ручное, автоматическое, удаленное через модуль GSM. На дисплее отображаются показатели работы аппарата.

  • мощность — 6 кВт;
  • максимальная температура теплоносителя — 115°С;
  • габариты — 400×1200×300 мм;
  • вес — 40 кг.

Стоимость: 45000 руб.

Индукционный котел Miratron А0024

Один из лучших индукционных обогревателей для дома и дачи. Котел предназначен для работы в одноконтурных системах отопления замкнутого типа. При монтаже бойлера косвенного нагрева способен обеспечить горячее водоснабжение. Предназначен для обогрева зданий площадью до 240 м 2 . Установка напольная.

  • мощность — 24 кВт;
  • отапливаемый объем — 672 м 3 ;
  • габариты — 1600x700x350 мм;
  • вес — 99,9 кг.

Стоимость: 123077 руб.

Торнадо-50

Оборудование представляет собой узел нагрева, предназначенный для монтажа в системах воздушного отопления. Успешно используется для создания требуемого температурного режима в пропарочных и сушильных камерах, в целях устройства тепловых завес. Обогреватель отличается высокой надежностью, оснащен системой автоматического управления с возможностью программирования работы котла по заданному графику. В числе преимущество аппарата экономичность и компактность.

  • мощность — 50 кВт;
  • максимальная температура воздуха на выходе — 80°С;
  • тепловая мощность — 42130 ккал/час;
  • габариты — 1550х1500х1360 мм;
  • вес — 50 кг.

Стоимость: 201050 руб.

Какого производителя и какой тип лучше выбрать: ТОП-3

Немного найдется компаний, специализирующихся на выпуске теплового оборудования индукционного типа. На российском рынке представлена продукция нескольких крупнейших производителей отопительной техники: Miratron, «ВИН», SAV, «Гейзер», «Сибтехномаш». Индукционные котлы и обогреватели этих брендов зарекомендовали себя как надежные и высокоэффективные.

Что учитывать при выборе устройства?

При выборе техники, работающий по принципу магнитной индукции, прежде всего учитывают ее мощность и рекомендуемую производителем площадь обслуживания. Немаловажный фактор — способ монтажа: настенный или напольный. Тяжеловесные индукционные котлы требуют наличия перекрытия, способного выдерживать значительные весовые нагрузки. Наиболее удобны в эксплуатации обогреватели с возможностью программирования режима работы.

3 лучших модели

Из представленных в обзоре, можно отметить несколько приборов, пользующихся повышенным спросом:

  • ЭДИСОН-50.

  • Эти обогреватели отличаются достойным качеством сборки, в конструкции использованы детали из высококачественных материалов.

    Стоимость

    Стоимость индукционных обогревателей зависит от нескольких параметров:

    • мощности;
    • способа управления;
    • функционала.

    Самые доступные в цене — котлы «Эдион». При одинаковых технических характеристиках, они дешевле аналогов от других производителей:

    • ЭДИСОН-4,7 — 28990 руб;
    • ЭДИСОН-50 — 144000 руб.

    Отопительное оборудование мощностью 6-50 кВт можно купить за 45-200 тыс руб:

    • Miratron А006 — 45000 руб;
    • Miratron А0024 — 123077 руб;
    • Торнадо-50 — 201050 руб.

    Где купить индукционный обогреватель для производственных помещений или дома?

    В Москве
    1. «Альтернативная энергия»; Рязанский проспект, д. 4А, стр. 2; +7 (495) 789-51-74.
    2. «Теплодвор»; Советская, 35; +7(495)48-132-48.
    3. SAV; Азовская 6 корп 3; +7 (495)766-53-17.
    В Санкт-Петербурге
    1. «Альтернативная Энергия СПб»; Лиговский проспект дом 39; +7 (962) 699-28-98.
    2. «Ho.Re.Ca»; 1-й Верхний пер, 12б; ул. Коли Томчака д. 1/6 литер 6; +7 (929) 053-97-25.
    3. «Твердотопливные котлы»; Домостроительная, д. 1; +7 (812) 923-18-67.

    Индукционные обогреватели с каждым годом набирают популярность, и производители пополняют линейки этого оборудования новыми моделями. В связи с этим, можно ожидать снижения цен на эту экономичную и надежную отопительную технику.

    Индукционный нагрев, основные принципы и технологии.

    Принцип работы индукционного нагревателя


    Основной элемент индукционного нагревателя — спиральная деталь
    Когда переменный электрический ток протекает по спирали дросселя, вокруг него формируется электромагнитное поле. При помещении в середину катушки сердечника из металла, обладающего магнитными свойствами, его температура повышается. Это индукционный нагрев – явление, возникающее под действием вихревых токов. Наблюдается оно только при питании дросселя переменным электротоком, обладающим достаточной частотой изменений знака и направления. Когда на индуктивную деталь поступает постоянный ток, изменения температуры сердечника не происходит.

    На этом принципе основано функционирование индуктора для нагрева заготовок. Основным компонентом агрегата в большинстве случаев является спиральная конфигурация из металла. В плитах для приготовления пищи в этой роли задействован уплощенный элемент, находящийся на малом расстоянии от варочной панели. В отопительном котле роль индуктора выполняет трубка из стали, наполненная теплоносителем (его функцию выполняет жидкость).

    Важными составляющими рассматриваемого агрегата являются генератор переменного тока и нагревательный элемент. Первый применяют для получения питания достаточно высокой частоты из типовой квартирной электросети в 50 Гц. Второй представляет собой конструкцию из металла, способную к поглощению теплоты при нахождении в полевом пространстве. Генератор направляет на индуктор (спиральный элемент) электроток, приведенный к нужным параметрам. При этом через катушку идет поток заряженных частиц, создающий поле. Металл, помещенный в зону его действия, разогревается под действием токов Фуке без прямого соприкосновения с индуктором. Для подогрева воды в таком агрегате необходимо наличие ее контакта с нагревательным элементом. Самым простым примером такой конструкции будет труба из металла, по которой проходит водный поток. В процессе жидкость охлаждает стенки, что продлевает срок службы конструкции.

    Читайте также:
    Какой стороной укладывать пароизоляцию к утеплителю: к стене, потолку и полу

    Индукторы для индукционного нагрева

    Поскольку эффективность нагрева материала меняется в зависимости от соотношения внутреннего диаметра катушки индуктора и диаметра заготовки, не выгодно использовать один индуктор для большого диапазона диаметров.

    Если вы хотите заказать индукторы для индукционного нагрева, нужно иметь в виду, что низкое значение соотношения диаметров используется, как правило, для поверхностной закалки, а когда требуется, чтобы материал был прогрет равномерно.

    ZAVODRR изготовит индукторы для индукционного нагрева с оптимальными размерами заготовки (которая также влияет на величину напряженности электрического поля в нагреваемом объекте). Направляйте чертежи деталей, индуктор стоит от 15 000 рублей, срок изготовления 14 рабочих дней.

    Преимущества и недостатки прибора


    В качестве жидкости можно использовать машинное масло или антифриз
    Индукционный нагрев может предоставить ряд выгод, которые не способно дать применение электродных приспособлений. Поскольку нагрев жидкости осуществляется металлическим элементом, не принимающим участия в электрохимических реакциях, долговечность устройства зависит только от катушки. Продолжительностью ее эксплуатации определяется продолжительность функционирования устройства. Некоторые индукторы сохраняют работоспособность более 10 лет. С этим же связана совместимость агрегата с разными типами жидкостей-теплоносителей. Помимо простой воды для этой роли пригодны машинные масла и незамерзающие составы.

    Внутренние части агрегата в процессе использования не покрываются скоплениями накипи. Благодаря постоянному соприкосновению с жидкостью снижается вероятность перегрева деталей, что также способствует продлению срока эксплуатации. Конвекция в устройстве обычно достигает достаточного уровня, чтобы не потребовалось устанавливать циркуляционный насос. Нет необходимости и в шумоизоляционных мероприятиях – аппарат работает достаточно тихо.


    Для аварийного отключения самодельного устройства необходим датчик температуры датчик

    Однако индукционный нагреватель имеет и слабые стороны:

    1. Для функционирования устройства требуется электрическая энергия. В помещении, где не проведено электричество или нет возможности обеспечить к нему доступ, котел работать не сможет. В местах с регулярными сетевыми перебоями он не будет работать эффективно.
    2. При чрезмерном повышении температуры переносящая тепло жидкость переходит в газообразное состояние. Это провоцирует сильное повышение давления в конструкции, в результате чего может случиться разрыв труб. Чтобы это не произошло, потребуется оборудовать установку средствами контроля давления и температуры. Это могут быть манометр, термодатчик, приспособление для аварийного отключения при выходе параметров за рамки заданного диапазона.

    Потребность в дополнительных оснастках может поспособствовать серьезному увеличению расходов на оборудование самодельного индукционного обогревателя.

    Устройство считается почти полностью бесшумным, но на практике это не всегда так. Это касается моделей промышленного производства и установок, спроектированных в домашних условиях.

    Индукционный нагрев ТВЧ труб и валов

    Индукционный нагрев ТВЧ труб на первый взгляд кажется дорогостоящим из-за цены на оборудование, но на самом деле позволяет при минимальных затратах на электроэнергию и высокой скорости нагрева (что уже есть экономия) получить отличные результаты при проведении множества работ: снятие и нанесение покрытия, термообработка сварных швов, сгибание при изготовлении трубопровода и многое другое.

    Индукционный нагрев ТВЧ валов позволяет производить операции по ТВЧ закалки. ТВЧ нагрев валов может производиться на глубину до 1-2 мм (поверхностный ТВЧ нагрев) либо на глубину до 5 мм (глубокая закалка ТВЧ). Глубина зависит от выбора индукционного нагревателя и правильного подбора его мощности.

    Что подверглось обработке током высокой частоты, можно эксплуатировать гораздо дольше и при более неблагоприятных внешних воздействиях, индукционный нагрев ТВЧ труб и валов отличается:

    • возможность бесперебойной круглосуточной эксплуатации;
    • быстрая настройка и подключение;
    • качественный равномерный нагрев;
    • малые габаритные размеры.

    Варианты самодельных устройств

    Сделать обогреватель в домашних условиях можно несколькими способами. Самым доступным вариантом является изготовление устройства из кухонной электрической плиты и полипропиленовой трубы. Сложным в исполнении, но достаточно мощным является инверторный аппарат.

    Нагревательный элемент из трубы


    Индукционную плиту для сооружения нагревателя необходимо разобрать
    Данная разработка предполагает демонтаж спирального индуктора, установленного в электроплите, и размещение на его месте новой конструкции. Для ее изготовления потребуется полипропиленовая трубка длиной 0,5 м и диаметром 4 см, магнитный элемент, 5 текстолитовых стержней, отводы для соединения с сетью отопления. Также понадобится приобрести моток проводника с площадью поперечника 2 мм² с покрытием из стеклоизола (такой кабель часто используют в сварочных трансформаторных устройствах) и металлические мочалки для мытья посуды.

    Последовательность действий при изготовлении аппарата:

    1. В трубку помещают магнит и заполняют ее мочалками (вместо них допустимо применение порубленной проволоки).
    2. Монтируют отводы, снабженные резьбой.
    3. Вдоль корпуса наклеивают стерженьки, на которые наматывают провод, покрытый стеклоизолом.
    4. Разбирают варочную панель и снимают с нее заводской индуктор, исполненный в виде плоской спирали. На его место устанавливают подготовленную конструкцию.

    Нагревателем в данном аппарате выступают металлические мочалки, помещенные в переменное поле катушки. При запуске панели в максимальном режиме при параллельном пропускании воды ее получится нагреть на 15-20 °С. Учитывая, что используемые для конструкции плитки обычно имеют мощность не более 2000 Вт, получившийся агрегат пригоден для обогрева жилых помещений площадью до 25 м².

    Эффективность устройства можно увеличить, соединив его со сварочным аппаратом, но такая работа сопряжена с рядом трудностей. Во-первых, аппарат потребуется разбирать и искать на схеме места, еще не подвергшиеся выпрямлению. Это связано с тем, что в нем создается постоянный ток, а для функционирования нагревателя требуется переменный. Во-вторых, потребуется использовать более толстую проводку (например, медную диаметром 1,5 мм, покрытую эмалевым составом) и рассчитывать необходимое количество витков. Наконец, необходимо будет внедрить в установку механизм охлаждения.

    Сборка индукционного котла


    Принцип работы индукционного котла для отопления
    Данное решение не предполагает разборки плитки. Вместо этого мастеру будет нужно сварить по ее габаритам бачок котла. Берется профильная трубка из стали толщиной 2 мм и габаритами отверстия 2 на 4 см. Из нее потребуется сделать заготовочные элементы по ширине панели. Трубы свариваются по длине, совмещаясь меньшими сторонами. Кверху и книзу к торцовым частям нужно герметически приварить покрышки из железа. В них проделываются дырочки и устанавливаются патрубки, снабженные резьбой. Также нужно приварить пару уголков, формирующих полочку для печи.

    Читайте также:
    Шпаклевка для печей жаростойкая: характеристики, виды, технология

    Красить аппарат нужно температуростойким эмалевым составом. После его высыхания и закрепления котел монтируют на стену и врезают в отопительную систему. Варочная панель помещается в гнездышко с уголками и подсоединяется к электрической сети. Затем нужно наполнить установку теплоносителем, провести стравливание воздушных масс и завести нагрев индукторного элемента.

    Самодельный нагреватель отличается недостаточной мощностью для обогрева больших жилплощадей. Морозной зимой он сможет отопить две маленькие комнаты. В переходные сезоны, когда температура воздуха на улице держится около нуля, агрегат сможет обслужить большие площади – до 40 м2.

    Из сварочного инвертора

    При намерении задействовать сварочный аппарат необходимо учитывать, что подсоединять индуктор к его зажимам напрямую строго запрещается. Нарушение этого требования чревато потерей работоспособности всех элементов установки. Чтобы объединить индуктивный нагреватель со сварочным аппаратом, в последнем придется провести ряд сложных манипуляций, требующих опытности мастера и детального понимания устройства агрегата. Первичную обмотку необходимо подключить вслед за преобразователем высокочастотных сигналов инверторного механизма вместо его встроенного индуктивного дросселя. Помимо этого, необходимо провести спайку блока конденсации и демонтировать диодный мостик.

    Как сделать мощный индукционный нагреватель


    Мощный индукционный нагреватель с блоком питания
    Рассмотренные устройства имеют потребляемую мощность в районе 2,5 кВт. Чтобы изготовить аппарат с более высоким показателем (4 кВт), от мастера нужны серьезные знания в области радиоэлектроники. Неопытному радиолюбителю браться за эту работу небезопасно.

    Одним из вариантов может быть конструкция из блока питания с двумя парами обмоток, трансформатора, драйверной и управляющей плат. Значение частоты, на которой функционирует агрегат, уступает резонансной. Две катушки служат для снабжения драйверов, одна – для платы управления, и еще одна является силовой. Она питает пусковой релейный механизм, вентилятор и насос охладителя.

    Советы по безопасности

    Установки этого типа широко применяются не только для отопления помещений, но и для проведения плавильных работ. Основная проблема, связанная с индукционными устройствами домашнего изготовления, связана с отсутствием узлов, обеспечивающих контроль показателей температуры и давления и предохранение от взрыва. Поэтому при эксплуатации таких агрегатов нужно проявлять внимательность и осторожность.


    Перед запуском индукционного котла необходимо заполнить систему теплоносителем

    Перед запуском котла надлежит проверить наполнение полости теплоносителем. Корпус, выполненный из полимеров, без регулярного охлаждения жидкостью начнет плавиться. Это влечет за собой деформационные изменения и полный выход установки из строя. Также опасность может представлять выпадение накаленного металла из плавящегося корпуса. При таком инциденте потребуется провести замену ряда узлов установки.

    К электричеству аппарат подключают через отдельный провод, который ведется от щита. Контакты нужно перекрыть изоляционным материалом. Если в конструкции задействован аппарат для сварки, его инвертор должен быть заземлен. Провод, используемый для этой операции, должен иметь 4-6 мм в поперечнике. Для предотвращения избыточного нагревания установки при отсутствии воды целесообразно вмонтировать во входное отверстие клапан избыточного давления.

    Применение индукционного нагрева

    Разнообразное применение индукционного нагрева, обусловлено его свойствами и функциями, облегчающими технологический процесс, позволяющий его максимально автоматизировать и повысить качество результатов работы. Практическое применение нагрева:

    • формовка, плавление железных и не железных металлов;
    • закалка;
    • пайка;
    • горячее прессование;
    • сварка;
    • вакуумная плавка;
    • поддержание температуры расплавленного стекла;
    • обработка очень мелких деталей, в том числе ювелирных;
    • сгибание труб и других деталей;
    • стерилизация лабораторных инструментов.

    Выводы и рекомендации

    Браться за самостоятельное изготовление устройства есть резон, если в хозяйстве уже имеется индукционная панель. Затраты на ее приобретение достаточно высоки и сопоставимы с ценой электродного нагревателя. Мощность некоторых таких моделей достигает 10 кВт, в то время как смастерить в домашних условиях установку с показателем выше 2,5 кВт под силу только мастеру с должным уровнем компетентности (как минимум, нужно уметь собирать схему частотного преобразователя). Также перед монтажом необходимо удостовериться в отсутствии щелей и прорех, через которые жидкость из теплогенератора может просочиться наружу: такой инцидент способен вызвать пожар.

    Индукционный нагреватель простой конструкции, рассчитанный на обслуживание небольшой площади помещения, несложно смастерить без специальной подготовки. Более мощные и эффективные варианты, например, со сварочным аппаратом или двумя платами, требуют от сборщика компетенций в области радиоэлектроники. Особенности строения этих установок обусловливают необходимость приобретения дополнительных средств контроля для обеспечения безопасности.

    Индукционный нагреватель металла + схема

    Главная страница » Индукционный нагреватель металла + схема

    Технология индукционного нагрева быстро наращивает популярность, благодаря многим преимуществам практического использования. Причём этот метод работы с металлами привлекает не столько промышленную индустрию, сколько частный бытовой сектор. Однако условия создания аппаратных установок в обоих случаях существенно отличаются. В отличие от промышленного сектора, частникам, работающим в быту, требуется аппаратура относительно небольшой мощности, простая по исполнению, доступная по цене. Здесь описывается схема на индукционный нагреватель мощностью 1600 Вт, которая вполне реализуется в домашних условиях. Это своего рода пример, демонстрирующий, как создать аппарат под индукционный нагрев для применения в быту.

    Принцип технологии индукционный нагрев

    Принцип технологии индукционного нагрева достаточно прост с физической точки зрения. Образованная из проводника тока катушка генерирует высокочастотное магнитное поле. В свою очередь, металлический объект, помещённый во внутреннюю область катушки, индуцирует вихревые токи. В результате объект сильно нагревается.

    Параллельно с катушкой индуктивности, как правило, включается резонансная ёмкость. Предпринимается такой шаг для компенсации индуктивного характера катушки. Резонансная цепь, созданная элементами катушка-конденсатор, возбуждается на собственной резонансной частоте. Значение тока возбуждения существенно меньше, чем значение тока, протекающего через катушку индуктивности.

    Схема индукционного простого нагревателя мощностью 1600 Вт

    Представленную схему следует рассматривать, скорее, как экспериментальный вариант. Тем не менее, этот вариант является вполне работоспособным. Главные преимущества схемы:

    • относительная простота,
    • доступность деталей,
    • лёгкость сборки.
    Читайте также:
    Котел-утилизатор: разновидности, принцип работы, характеристики, достоинства

    Схема индукционного нагревателя (картинка ниже) работает по принципу «двойного полумоста», дополненного четырьмя силовыми транзисторами с изолированным затвором из серии IGBT (STGW30NC60W). Транзисторы управляются посредством микросхемы IR2153 (самостоятельно тактируемый полумостовой драйвер).

    Схематически представленный упрощённый индукционный нагреватель малой мощности, конструкция которого допускает применение в условиях частных хозяйств

    Двойной полумост способен обеспечить ту же мощность, что и полный мост, но тактируемый полумостовой драйвер затвора проще в исполнении и, соответственно, в применении. Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1 (2x 120A) работает как схема антипараллельных диодов.

    Гораздо меньших по мощности диодов (30А) будет вполне достаточно. Если предполагается использовать транзисторы серии IGBT со встроенными диодами (например, STGW30NC60WD), от этого варианта вполне можно отказаться.

    Рабочая частота резонанса настраивается с помощью потенциометра. Наличие резонанса определяется по наиболее высокой яркости светодиодов.

    Электронные компоненты простого индукционного нагревателя, создаваемого своими руками: 1 — Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1; 2 – транзистор со встроенными диодами тип STGW30NC60WD

    Конечно, всегда остаётся возможность построения более сложного драйвера. Вообще, оптимальным видится решение использовать автоматическую настройку. Таковая, как правило, используется в схемах профессиональных индукционных нагревателей, но текущая схема, в случае такой модернизации, явно утрачивает фактор простоты.

    Регулировка частоты, катушка индуктивности, мощность

    Схемой индукционного нагревателя предусматривается регулировка частоты в диапазоне, примерно, 110 — 210 кГц. Однако схема управления требует вспомогательного напряжения 14-15В, получаемого от небольшого адаптера (коммутатор допускает коммутируемое исполнение или обычное).

    Выход схемы индукционного нагревателя подключается к рабочей цепи катушки через согласующий дроссель L1 и трансформатор изолирующего действия. Дроссель имеет 4 витка провода на сердечнике диаметром 23 см, изолирующий трансформатор состоит из 12 витков двухжильного кабеля, намотанного на сердечнике диаметром 14 см.

    Выходная мощность индукционного нагревателя с указанными параметрами составляет около 1600 Вт. Между тем не исключаются возможности наращивания мощности до более высоких значений.

    Экспериментальная конструкция индукционного нагревателя, изготовленная своими руками в домашних условиях. Эффективность устройства достаточно высокая, несмотря на малую мощность

    Рабочая катушка индукционного нагревателя изготовлена из проволоки диаметром 3,3 мм. Лучшим материалом исполнения катушки видится медная труба, для которой допускается применить простую систему водяного охлаждения. Катушка индуктивности имеет:

    • 6 витков намотки,
    • диаметр 24 мм,
    • высоту 23 мм.

    Для этого элемента схемы характерным явлением видится существенный нагрев по мере работы установки в активном режиме. Этот момент следует учитывать, выбирая материал для изготовления.

    Модуль резонансного конденсатора

    Резонансный конденсатор сделан в виде батареи небольших конденсаторов (модуль собран из 23 малых конденсаторов). Общая ёмкость батареи равна 2,3 мкФ. В конструкции допускается использование конденсаторов ёмкостью 100 нФ (

    275В, полипропилен МКП, класс X2).

    Этот тип конденсаторов не предназначен для таких целей, как применение в схеме индукционного нагревателя. Однако, как показала практика, отмеченный тип элементов ёмкости вполне удовлетворяет работой на резонансной частоте 160 кГц. Рекомендуется использовать ЭМИ фильтр.

    Фильтр электромагнитного излучения. Примерно такой рекомендуется использовать в конструкции индукционного нагревателя с целью минимизации помех

    Регулируемый трансформатор допускается заменить схемой «мягкого» старта. Например, можно рекомендовать прибегнуть к использованию схемы простого ограничителя тока:

    • нагреватели,
    • галогенные лампы,
    • другие приборы,

    мощностью около 1 кВт, подключаемые последовательно с индукционным нагревателем при первом включении.

    Предупреждение о мерах безопасности

    Изготавливая индукционный нагреватель по представленной схеме, следует помнить: контур схемы индукционного нагрева подключается к электрической сети и находится под высоким напряжением. Настоятельно рекомендуется использовать в конструкции потенциометр с изолированным стержнем.

    Высокочастотное электромагнитное поле несёт вредный потенциал, способный повредить электронные устройства и носители информации. Представленная схема, учитывая простоту реализации, несёт значительные электромагнитные помехи. Этот фактор может привести к различным аварийным последствиям:

    • поражению электрическим током,
    • ожогам,
    • возгораниям.

    Поэтому, прежде чем принять решение по созданию и проведению экспериментов с индукционным нагревателем, следует обеспечить полную безопасность для конечного пользователя и окружающих.

    Видео: индукционный нагреватель сварочным инвертором


    Представленный выше видеоролик – демонстрация работоспособности устройства по нагреву металла. Это устройство изготовлено посредством переделки сварочного инвертора, и как отмечает автор, действует вполне эффективно:

    Заключительный штрих

    Таким образом, сооружение индукционного нагревателя своими руками для расплавления металла в домашних условиях – это не фантастическая идея, но вполне реализуемое дело. При желании, наличии соответствующей информации, комплектующих деталей, собрать работоспособный нагреватель вполне допустимо.

    При помощи информации: Danyk

    КРАТКИЙ БРИФИНГ

    Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

    Обогреватель индукционного типа

    Нагревающие устройства, принцип действия которых основан на индукционном нагреве, называются индукционными нагревателями. Применяются они как в промышленности, так и в быту, причём в промышленности значение их использования трудно переоценить.

    Рассмотрим эти устройства подробнее.

    Устройство и принцип действия индукционного нагревателя

    Упрощённо индукционный нагреватель состоит из трёх составных элементов:

    • генератор переменного тока (1);
    • индуктор (2);
    • сердечник (3).

    В катушку, состоящую из определённого числа витков проводника заданной площади сечения, помещают токопроводящий (металлический, графитовый) стержень без непосредственного контакта с ней, после чего на контакты катушки с генератора переменного тока подаётся напряжение. Вокруг витков катушки образуется электромагнитное поле, под воздействием которого в стержне возникают вихревые токи Фуко, разогревающие сердечник. Таким образом, теплопередача на сердечник отсутствует, тепло вырабатывается им самостоятельно под воздействием блуждающих в нём токов, и может быть передано при помощи теплоносителя. Температура стержня повышается не одновременно по всей массе, а от поверхностных слоёв к центру, в зависимости от теплопроводности материала сердечника. При этом, повышение частоты переменного тока уменьшает глубину индуктивного нагрева, но увеличивает его интенсивность. Особого внимания заслуживает то обстоятельство, что катушка вокруг сердечника во время работы остаётся практически холодной.

    Наглядно этот процесс выглядит так:

    Области применения

    В промышленности индукционные нагреватели используются для выполнения следующих сложных процессов:

    • сверхчистая плавка металлов (производится в канальных — бесконтактных индукционных печах);
    • гибка стальных труб большого диаметра;
    • выполнение поверхностной закалки стальных изделий (строительная арматура, детали передаточных механизмов станков и т.д.);
    • термообработка мелких деталей сложной конфигурации;
    Читайте также:
    Системы отопления зданий: виды, типы, расчеты, обследования

    В быту индукционные нагревательные устройства распространены также достаточно широко. Области их применения:

    • бытовые автономные системы отопления (для дачи, квартиры, частного дома);
    • индукционные варочные поверхности и плитки для кухни;
    • тигельные печи малого объёма для бытовой плавки металла;
    • ювелирное ремесло.

    Поскольку основная тема статьи – индукционный обогреватель, то подробно остановимся на отопительном котле, в основу работы которого заложена идея индуктивного нагрева теплоносителя.

    Индукционный обогреватель – котёл отопления

    С тех пор, как владельцы жилья стали устанавливать в своих домах автономные системы отопления, вопрос экономичности нагревательных котлов для них остаётся одним из самых важных. По этому показателю, по крайней мере, среди устройств, вырабатывающих тепло из электричества, индукционные котлы отопления лидируют. При этом мощность их, не сравнимая с идентичным параметром такого прибора, как плинтусный обогреватель, позволяет применять агрегаты в качестве основного способа отопления в помещениях большой площади.

    Индукционные котлы отопления состоят из двух контуров – первичного (электромагнитного) и вторичного (теплообменная обвязка). Первый контур, состоящий из преобразователя напряжения и теплогенератора с нагревателем индукционного типа, создаёт электромагнитное поле, вихревые токи и вырабатывает тепло. Второй контур, включающий в себя теплообменник с системой обвязки, передаёт это тепло посредством циркуляции теплоносителя на радиаторы системы отопления. В качестве теплоносителя используется вода в чистом виде или с присадками.

    Кроме указанных двух контуров, система отопления включает автоматику, отвечающую за работу отдельных узлов агрегата.

    Современные индукционные котлы отопления устанавливаются только в теплообменный контур закрытого типа, имеющий в конструкции расширительный бачок мембранного типа и насос принудительной циркуляции. Использование циркуляционного насоса является вынужденной мерой и обусловлено малым объёмом теплоносителя при высокой интенсивности нагрева теплообменника. Возможность естественной циркуляции в такой системе исключена – без насоса закипание воды произойдёт раньше начала её движения по трубам.

    Важно! Индукционный котёл должен быть обязательно заземлён. Кроме того, при монтаже системы отопления контур разводки теплоносителя в целях безопасности необходимо монтировать из пластиковых труб, или же изолировать нагревательный агрегат от стального контура вставкой фитингов из полипропилена.

    Классифицируются индукционные котлы отопления идентично другим отопительным электрическим агрегатам – по мощности, исполнению, параметрам потребляемого электричества. Но у этих устройств имеется ещё классификация по конструктивному решению электрической части.

    Разновидности индукционных котлов

    Существуют следующие разновидности нагревательных котлов индукционного типа, обозначаемые как по принципу действия, так и по марке производителя:

    • SAV – разновидность и одновременно торговая марка котлов нового поколения мощностью от 2,5 до 100 кВт, с 2007 г. выпускаемых российской компанией ЗАО НПК «ИНЭРА»;
    • ВИН — аббревиатура является не только сокращением названия вида индукционных устройств (вихревые индукционные нагреватели), но и запатентованным названием котлов, производимых ижевской компанией «Альтернативная энергия».

    Индукционные обогреватели SAV

    Эксплуатация агрегатов SAV не требуют использования инвертора, на индуктор подаётся ток частотой 50 Гц. Индуцированное первичной обмоткой электромагнитное поле вызывает образование вихревых потоков во вторичной обмотке, роль которой в котлах данного типа выполняет участок замкнутого контура труб с теплоносителем. Данный участок трубы – вторичная обмотка интенсивно нагревается под воздействием токов Фуко и передаёт тепло теплоносителю, принудительно циркулирующему в системе отопления с помощью циркуляционного насоса.

    Устройство отопительной системы выполняется с использованием радиаторов или лабиринтовым способом, напоминающим плинтусовый обогрев, чтобы увеличить общую площадь наружной поверхности (теплоотдачи) труб — контур отопления, как минимум, не должен быть минимальным по протяжённости.


    Котлы SAV производятся под напряжение в 220V и 380V. В качестве теплоносителя в них используется вода (в чистом виде или с противозамерзающими присадками), а также антифриз. Выход агрегата на полную мощность работы занимает порядка 5-20 минут (в зависимости от объёма теплоносителя), КПД нагревателей таких устройств составляет минимум 98%. Для эффективного обогрева помещения площадью до 30 м кв. достаточно индукционного устройства мощностью в 2,5 кВт, покупка которого в комплекте с системами автоматики и управления обойдётся приблизительно в 30 тыс. руб.

    ВИН-агрегаты отопления

    Котлы данного типа более совершенны по принципу действия и конструкции, что, естественно, отражается на их стоимости. Для работы ВИН-устройств необходим инвертор – устройство повышения частоты входящего тока. Ток высокой частоты вызывает образование электромагнитного поля высокой напряжённости, которое, в свою очередь, обуславливает возникновение более мощных вихревых токов во вторичной обмотке. Кроме того, теплообменник и корпус котла изготавливаются из ферромагнитных сплавов, имеющих собственное магнитное поле. Результатом всех этих процессов является большая интенсивность нагрева теплообменника и, естественно, теплоносителя.

    ВИН-агрегата мощностью в 3 КВт достаточно для отопления помещения площадью 35-40 м кв. (в зависимости от климатических условий и качества теплоизоляции наружных строительных конструкций).

    ВИН-агрегаты вследствие большей производительности могут использоваться не только в системах отопления жилья, но и для горячего водоснабжения. Для этого в контур теплоносителя врезают дополнительные накопительные резервуары, оборудованные защитной автоматикой, ёмкость которых рассчитывается в зависимости от количества точек горячего водозабора. Горячей водой эти ёмкости обеспечиваются путём её циркуляции в системе с прямоточным нагревом индукционным обогревателем.

    Оценка маркетинговых характеристик-утверждений

    Индукционным котлам отопления приписывают множество достоинств, часто – без аргументов. Перечислим эти характеристики и дадим оценку степени соответствия утверждений факту:

    Экономичность

    Утверждение

    Потребление электроэнергии индукционными котлами на 20-30% меньше, чем другими обогревателями на электричестве.

    Все нагревательные электроприборы, не выполняющие механической работы, 100% энергии электрического тока превращают в тепло, их КПД всегда ниже 100%, но отличается по величине у разных устройств в разных условиях. Для выработки 1 КВт тепловой энергии необходимо затратить более 1 КВт электричества, а вот насколько более — зависит от параметров среды рассеивания. Внутри котла потери, конечно, тоже присутствуют – например, на нагрев катушки, так как любой материал проводника имеет сопротивление, но все эти потери остаются внутри помещения

    Важно! Счётчики старого образца (бакелитовые) зафиксируют меньший (в 1,6 – 1,8 раза) расход электроэнергии, чем современные электронные, так как они не рассчитаны на учёт реактивной мощности индукционных котлов.

    Возможно, этим фактом и обусловлено утверждение об экономичности индукционных котлов.

    Долговечность

    Утверждение

    Высокая надёжность и большой ресурс оборудования — более 25 лет.

    Читайте также:
    Котел Будерус: популярные модели, особенности и технические характеристики

    Действительно, отсутствие подвижных деталей исключает механический износ индукционных котлов. Но в систему отопления с ВИН-агрегатом входит циркуляционный насос, ресурс которого гораздо скромнее. Кроме того, в систему управления и автоматики входят механизмы, также состоящие из многих комплектующих, подверженных износу.

    Сердечник индукционного нагревателя функционирует в условиях постоянного циклического нагрева и охлаждения, температурных деформаций, которые тоже являются отрицательным фактором. Поэтому называть ресурс индукционных котлов чуть ли не безграничным – преувеличение. Однако он и в самом деле в разы выше ТЭНовых нагревателей.

    Неизменность характеристик за весь срок эксплуатации

    Утверждение

    Отсутствие процесса образования накипи на внутренней поверхности труб обуславливает постоянную эффективность нагревателя и теплообменника.

    Накипь – это отложение солей, содержащихся в воде (теплоносителе). Количество этих примесей в ограниченном объёме теплоносителя также ограничено и невелико, поэтому влияние накипи на эффективность обогревателя незначительно. А в индукционном котле вторичная обмотка находится под почти постоянным воздействием вибрации, и образования накипи не происходит вообще. Так что утверждение верное, преувеличена лишь его значимость.

    Бесшумность

    Утверждение

    Работа индукционных обогревательных котлов бесшумна, что отличает их от других электрических отопителей.

    Утверждение справедливо, но — все бойлеры на электроэнергии не шумят при работе, так как в диапазон их колебаний акустические волны не входят. Шуметь может только циркуляционный насос, но при желании можно подобрать модель бесшумного действия.

    Компактность

    Утверждение

    Индукционные котлы компактны, что удобно при выборе места их установки.

    Это действительно так, если не применять каскада индукционных котлов и не устанавливать промежуточных резервуаров при наличии нескольких точек горячего водозабора в системе горячего водоснабжения, так как индукционный нагреватель – это по большому счёту небольшой кусок трубы с обмоткой.

    Безопасность

    Утверждение

    Безопасность устройства абсолютна.

    Абсолютно безопасных электронагревателей не существует. При эксплуатации индукционных устройств не исключена вероятность утечки теплоносителя из системы, а генератор электромагнитного поля продолжит свою работу, и система пустых труб будет нагреваться. Для предотвращения возникновения такой ситуации в конструкции котла предусмотрено устройство автоматического отключения, но ведь и оно может выйти из строя.

    Поэтому индукционные обогреватели, выигрывая у соперников по некоторым критериям безопасности, полностью безопасными не являются.

    Недостатки индукционных нагревателей

    • Высокая стоимость устройств.
    • Значительный вес при компактности.
    • Наличие фактора влияния электромагнитного поля на организм и приборы.

    Последний пункт рассмотрим подробнее.

    Электромагнитное поле влияет на живые организмы приблизительно так, как на продукты в микроволновой печи – прогревает их на определённую глубину, и это может иметь последствия. Интенсивность воздействия поля, в том числе на человека, определяется таким его показателем, как плотность потока энергии (ППЭ), растущая с увеличением частоты подаваемого на первичную обмотку тока. При эксплуатации индукционных обогревателей необходимо соблюдать санитарную норму предельного значения ППЭ, которая установлена в СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96, зависит от продолжительности воздействия поля и составляет, к примеру, для 8-часового воздействия – 25 мкВт/кв.см, одночасового – 200 мкВт/кв.см.

    Кроме того, излучение индуктора отрицательно влияет на электронику и радиоаппаратуру, расположенную поблизости, создавая помехи при работе.

    Важно! Чтобы защититься от воздействия электромагнитного поля, можно обнести котёл мелкоячеистой (1х1, 2х2 мм) металлической сеткой (клеткой Фарадея), не контактирующей с корпусом котла и заземлённой.

    Правила эксплуатации

    Безопасная эксплуатация индукционных котлов отопления, как и любых других технических устройств, обеспечивается выполнением ряда правил, касающихся как их монтажа, так и использования после установки:

    • Заземление котла обязательно.
    • Расстояние от устройства до стен по бокам должно быть не менее 30 см, от нижней точки котла до пола – 80 см, от верхней его точки до потолка – 80 см.
    • Индукционные котлы устанавливаются только в закрытый контур с расширительным баком мембранного типа.
    • Система должна включать в себя блок устройств обеспечения безопасности (манометр, воздушный клапан, клапан сброса избыточного давления, система автоматического отключения при перегреве).

    Обзор известных производителей

    • Эдисон – нагреватели индукционного типа мощностью от 4,7 до 500 КВт, выпускаемые новосибирским заводом «СибТехноМаш», для бытовых и промышленных нужд;
    • Miratron – продукция российского производителя индукционного отопительного оборудования НПК Миратрон для бытового использования, отличающаяся передовым дизайном, позволяющим использовать оборудование без ущерба интерьеру помещения;
    • Teco-House – индукционные котлы отопления с уникальной системой управления, производимые одноимённой украинской компанией по стандартам ЕС и Российской Федерации.

    Заключение

    Современный рынок котлов для монтажа систем автономного отопления представлен сотнями моделей агрегатов различных видов. Объективность критерия цена/качество каждой разновидности различно. Выбор в пользу индукционных нагревательных устройств в плане риска последующего разочарования в покупке наиболее разумен.

    Как сделать индукционный нагреватель воды своими руками

    Здесь вы узнаете:

    • Плюсы и минусы индукционных устройств для нагрева воды
    • Индукционный водонагреватель своими руками: схема
    • Проточный индукционный водонагреватель своими руками
    • Индукционные нагреватели воды для отопления
    • Что нужно знать о безопасности
    • Заключение

    Современным и наиболее экономичным прибором для нагрева воды является индукционный водонагреватель. В отличие от аналогов он полностью экологичен, не сушит и не выжигает воздух, отвечает современным требованиям безопасности. Может применяться как в качестве проточного водонагревателя, так и исполнять роль котла для отопления помещения. Устройство обычно покупают в магазине, предлагаем альтернативу – самостоятельное изготовление. В последнем случае прибор, может, и не будет иметь такого привлекательного внешнего вида, но обойдется намного дешевле.

    Плюсы и минусы индукционных устройств для нагрева воды

    Прибор имеет довольно простую конструкцию и не требует специальных документов, разрешающих использование и установку. Индукционный нагреватель воды имеет высокую степень эффективности и оптимальную для пользователя надежность. При использовании его в качестве котла для отопления можно даже не устанавливать насос, так как вода течет по трубам благодаря конвекции (при нагреве жидкость практически превращается в пар).

    Также устройство обладает рядом преимуществ, что выгодно отличает его среди других видов водонагревателей. Итак, индукционный нагреватель:

    В индукционных нагревателях вода становится горячей за счет трубы по которой течет, а последняя нагревается за счет индукционного тока, создаваемого катушкой.

    • намного дешевле своих аналогов, такое устройство можно без проблем собрать самостоятельно;
    • полностью бесшумный (хотя катушка и вибрирует при работе, но эта вибрация не ощутима для человека);
    • во время работы вибрирует, благодаря чему грязь и накипь не прилипает к его стенкам, поэтому и в чистке не нуждается;
    • имеет теплогенератор, который можно легко сделать герметичным благодаря принципу работы: теплоноситель находится внутри нагревательного элемента и энергия передается нагревателю посредством электромагнитного поля, никаких контактов не нужно; поэтому не понадобятся уплотнительные резинки, сальники и прочие элементы, способные быстро испортиться или протекать;
    • ломаться в теплогенераторе просто нечему, так как воду нагревает обычная труба, которая неспособна испортиться или перегореть, в отличие от ТЭНа;
    Читайте также:
    Клапаны для систем отопления: балансировочный, обратный, трехходовой

    Несмотря на огромное количество достоинств, индукционный водонагреватель имеет и ряд недостатков:

    • первый и самый болезненный для владельцев – это счет за электричество; прибор нельзя назвать экономичным, поэтому придется выкладывать порядочную сумму раз за его использование;
    • второе – устройство сильно греется и нагревает не только себя, но и окружающее пространство, поэтому лучше не прикасаться к корпусу теплогенератора во время его работы;
    • третье – прибор имеет крайне высокую эффективность и теплоотдачу, поэтому при его использовании обязательно устанавливайте датчик температуры, иначе может взорваться система.

    Индукционный водонагреватель своими руками: схема

    Прибор представляет собой трансформатор, имеющий две обмотки: первичную и вторичную. Первый контур преобразует электрическую энергию в вихревые токи, тем самым создает индукционное поле направленного действия, что и обеспечивает индукционный нагрев. На вторичном контуре преобразованная энергия передается теплоносителю (в нашем случае – это вода).

    Кроме трансформатора в устройстве присутствует генератор и насос (необязательно).

    Схема простого индукционного водонагревателя. Как видно, прибор имеет довольно простую конструкцию и малое количество элементов.

    Узлы и детали теплогенератора

    Устройство включает в себя:

    • генератор переменного тока, который увеличивает частоту тока;
    • индуктор, трансформирующий электроэнергию в магнитную энергию, представляет собой катушку из медной проволоки;
    • нагревательный элемент, чаще всего его роль играет металлическая труба.

    Принцип работы

    Индукционный водонагреватель состоит из генератора, катушки и сердечника, последний нагревается за счет электромагнитной энергии

    Прибор преобразует электрическую энергию в электромагнитную. Последняя, в свою очередь, воздействует на сердечник (трубу), который нагревается и передает воде тепловую энергию. Преобразовывает все эти энергии индуктор, состоящий из катушки и сердечника. Генератор используется для повышения частоты тока, так как со стандартной частотой в 50 Гц сложно добиться высокого нагрева.

    Проточный индукционный водонагреватель своими руками

    Прежде чем приступать к монтажу, вам необходимо запастись необходимыми деталями. Так, лучшим вариантом будет сварочный высокочастотный инвертор, плавно изменяющийся диапазон силы тока. Такое устройство обойдется дешевле всего. Более дорогим вариантом станет трехфазный трансформатор, являющийся источником питания переменного тока для индуктора водонагревателя. В таком случае стоит использовать катушку на 50-90 витков, а в качестве материала взять медную проволоку с диаметром 3 или более миллиметров.

    В качестве сердечника можно использовать как металлическую, так и полимерную трубу вместе с проволокой (используется как нагревательный элемент). В последнем случае толщина стен не должна быть менее 3 мм, чтобы спокойно выдерживать высокие температуры.

    Для сборки водонагревателя вам понадобятся: кусачки, отвертки, паяльник и сварочный аппарат, если используется металлическая труба.

    Монтаж индукционного нагревателя воды

    Обмотайте трубу медной проволокой, сделав около 90 витков.

    Вариантов сборки устройства существует множество. Предлагаем попробовать собрать прибор по следующей схеме:

    1. Подготовьте рабочее место, материалы и инструменты.
    2. Зафиксируйте небольшой отрезок полимерной трубы (не забывайте, что минимальная толщина стенки должна составлять 3 мм).
    3. Обрежьте торцы сердечника, чтобы осталось 10 см в запасе провода для отводов.
    4. На нижнем отводе смонтируйте уголок. В дальнейшем сюда следует подключить обратку от отопления (если нагреватель используется в качестве котла).
    5. Плотно уложите рубленый провод вокруг трубы. Необходимо сделать не менее 90 витков.
    6. Установите на верхнем патрубке тройник, через который будет выходить горячая вода.
    7. Смонтируйте защитный контур устройства. Его можно изготовить как из полимера, так и из металла.
    8. Подключите к клеммам водонагревателя медную проволоку, затем заполните сердечник водой.
    9. Проверьте работоспособность индуктора.

    Индукционные нагреватели воды для отопления

    Схема отопления, где в роли нагревателя теплоносителя служит индукционный котел.

    Подобное устройство хорошо зарекомендовало себя не только в качестве проточного водонагревателя, но и котла для отопления. Правда, в таком случае сварочный аппарат в роли генератора уже не подойдет, придется использовать трансформатор, имеющий две обмотки. Последний трансформирует вихревые токи, возникающие на первичной обмотке в электромагнитное поле, которое создается на вторичном контуре.

    Котел из индукционного водонагревателя нужно оснастить двумя патрубками для горячей и холодной воды. С нижнего будет поступать холодная вода, его нужно монтировать на вводном участке линии, а сверху необходимо расположить патрубок, который будет подавать горячую воду в систему отопления. В итоге циркуляция воды осуществляется естественным путем под действием конвекции без насоса.

    Что нужно знать о безопасности

    Не забывайте, что мы имеем дело с источником повышенной опасности – электрическим нагревательным прибором, поэтому при его сборке и использовании необходимо соблюдать некоторые правила:

    Обязательно используйте отдельную электрическую линию для подключения индукционного котла, а также оснастите его группой безопасности.

    1. Если в котле циркуляция воды осуществляется естественным путем, то обязательно оснащайте его датчиком температуры, чтобы при перегреве устройство отключалось автоматически.
    2. Не подключайте самодельный водонагреватель в розетку, лучше проведите для этого отдельную линию с увеличенным сечением кабеля.
    3. Все открытые участки проводов нужно заизолировать, чтобы обезопасить людей от удара током или ожога.
    4. Ни в коем случае не включайте индуктор, если труба не заполнена водой. В противном случае труба расплавится, а прибор замкнет или он может и вовсе загореться.
    5. Устройство нужно монтировать на высоте 80 см от пола, но так, чтобы до потолка оставалось около 30 см. Также не стоит его устанавливать в жилой зоне, так как электромагнитное поле плохо сказывается на здоровье людей.
    6. Не забудьте сделать заземления индуктора.
    7. Обязательно подключайте прибор через автомат, чтобы в случае аварии последний отключил питание от водонагревателя.
    8. В систему трубопровода нужно вмонтировать предохранительный клапан, который будет снижать давление в системе автоматически.
    Читайте также:
    Печь голландка: что это такое, пошаговая инструкция по возведению своими руками

    Заключение

    Индукционный водонагреватель имеет высокий КПД, может выступать в роли котла для системы отопления, также допускается самостоятельная сборка и установка, а его использование никак не регламентируется законом РФ. Но все же прежде чем его использовать, стоит взвесить все за и против. Несмотря на высокую эффективность, прибор потребляет большое количество энергии, считается небезопасным (особенно самодельный) и плохо воздействует на здоровье человека. Поэтому рекомендуем монтировать индуктор в частном доме или на даче.

    ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

    Что это?

    Индукционный нагрев применяется для плавки металла, для деформации, закалки, пайки металлических деталей и других технологичных операций. Способен осуществлять практически все манипуляции тепловой обработки металла.
    Устройство индукционного нагрева — это электромагнитное устройство для нагрева индукционными токами, которые возбуждаются в металле нагревательного элемента переменным магнитным полем.

    Фактически это трансформатор, состоящий из первичной обмотки и специальной вторичной обмотки в виде труб. Металл нагревательного элемента под воздействием магнитного поля, создаваемого катушками, нагревается и передает тепло теплоносителю.

    Любая индукционная установка работает на основе законов о преобразовании электрической энергии в мощное электромагнитное поле. Проходя сквозь индуктор, электрическая энергия начинает преобразовываться в мощное электромагнитное поле, а проникая в металл, тут же преобразуется в тепловую энергию, равномерно прогревая изделие.

    Индукционный нагрев металлов осуществляется только на резонансной частоте. Параметры резонанса в основном задаются индуктивностью и емкостью самой установки. к индукционным установкам подключают индукционные катушки (индукторы) разной конструкции, которые имеют различную индуктивность.

    Металлы в процессе нагрева меняют свои свойства. В результате чего индукционной установке необходимо подстраивать собственную резонансную частоту, чтобы работать с максимальным КПД.

    Напряжение на индукторе может достигать 1500 вольт и токов в несколько сотен ампер при последовательном резонансе. Или 20-100 вольт при токах до 12.000 ампер при использовании понижающего трансформатора.

    Глубина этого нагрева зависит от частоты генерации и, как правило, составляет от 0,1 мм до 10 мм.

    Металлы, обладающие ферромагнитными свойствами нагреваются не только за счет токов Фуко, но и за счет перемагничивания ферромагнитных доменов. Однако по достижении температуры точки Кюри, примерно 760 градусов Цельсия, ферромагнитная составляющая индукционного нагрева исчезает и остается только нагрев за счет токов Фуко. Причем, интенсивность этого нагрева растет с ростом температуры, т.к. увеличивается омическое сопротивление металла.

    ТВЧ бывают: Среднечастотные — СЧ с частотным диапазоном 5-20 кГц, Высокочастотные — ВЧ, с частотами 30-100 кГц, Сверхвысокочастотные – СВЧ с диапазоном частот 100-450 кГц.

    Принцип работы и устройство индукционного нагревателя

    Индукция – это физическое явление, основанное на вихревых токах, которое открыл и исследовал французский физик Ж. Б. Л. Фуко. Индукционное котельное оборудование в своей работе применяет токи Фуко, функционирующие по принципу той самой электромагнитной индукции.

    На катушку поступает переменное напряжение, образуется электромагнитное поле, которое провоцирует появление вихревых токов, нагревающих металл. Вода нагревается в теплообменнике и, циркулируя по системе, обогревает помещения в частном доме.

    Современные отопительные агрегаты на основе индукции состоят из следующих элементов:

    • теплообменник или сердечник;
    • клеммная коробка;
    • катушка индуктивности;
    • шкаф управления;
    • проводники;
    • входной и выходной патрубки.

    Для удобства эксплуатации оборудования, в его конструкцию могут включаться дополнительные элементы. По сути, котел такого типа представляет собой катушку индуктивности, которая помещена в небольшой, но очень тяжелый корпус из железного сплава.

    При этом вместо сердечника в некоторых устройствах монтируется обычная металлическая трубка с теплоносителем. Однако наличие сердечника увеличивает площадь теплоотдачи.

    Подобная система обладает высокой степенью надежности, поскольку индукционная катушка прочно запаивается в герметичном корпусе, не контактируя напрямую с теплоносителем. Возникновение пробоин в витках практически невозможно, так как их не накручивают слишком плотно, и в дополнение заливают специальным изолирующим составом.

    Все это заключено в толстостенный массивный корпус, что гарантирует длительный срок эксплуатации. Производители дают гарантию на 5-10 лет, но продавцы котельного оборудования заявляют, индукционный электрокотел может прослужить около 30 лет без технического обслуживания.

    Конструктивные особенности двух типов котлов

    Прежде, чем приобрести индукционный электрический котел для автономного отопления дома необходимо определиться, какой вид оборудования наиболее подходит в вашем случае.

    Существует два вида электрокотлов на основе вихревых токов, используемых для нагрева теплоносителя, – SAV и ВИН (вихревые), которые обладают характерными отличиями.

    • Электрокотел SAV для своей работы не требует наличия инвертора. В этом случае напряжение из сети в 50 герц подается прямо на обмотку (кутушку). В результате вторичная обмотка, представляющая собой систему металлических труб теплообменника, разогревается токами Фуко, быстро нагревая воду. Теплоноситель при помощи циркуляционного насоса движется по контуру системы отопления принудительно.

    Индукционные котлы типа SAV производятся для напряжений в 220V и 380V. Оборудование, обладающее мощностью 2,5 кВт, способно обогреть комнату площадью до 30 м2. Приобрести данный котельный электрический агрегат SAV вместе с автоматикой и блоком управления можно за 27 000 – 32 000 рублей.

    • Индукционные электрокотлы типа ВИН (вихревые). Это модели нового поколения, для работы которых нужен специальный инвертор, преобразующий частоту электрической сети. Данное техническое решение позволяет сделать конструкции менее габаритной и более легкой, чем оборудование типа SAV. В данном случае теплообменник изготавливают из ферромагнитного сплава, а магнитопроводом и вторичной обмоткой выступает не только теплообменник, но и корпус агрегата.

    Индукционный котел типа ВИН с мощностью в 3 кВт легко обогреет помещение с площадью 40 м2. Электрический котел ВИН в полной комплектации с блоком автоматики, насосом и циркуляционным насосом стоит несколько дороже – от 37 000 до 40 000 рублей.

    Где используются

    Применение индукционного нагрева в современном мире широко распространено. Область использования:

    • плавка металлов, их пайка бесконтактным способом;
    • получение новые сплавов металлов;
    • машиностроение;
    • ювелирное дело;
    • изготовление небольших деталей, которые могут быть повреждены при применении других методов;
    • закаливание поверхностей (причем детали могут быть самой сложной конфигурации);
    • термообработка (обработка деталей для машин, закаленных поверхностей);
    • медицина (дезинфекция приборов и инструментов).

    Советы по безопасности

    Установки этого типа широко применяются не только для отопления помещений, но и для проведения плавильных работ. Основная проблема, связанная с индукционными устройствами домашнего изготовления, связана с отсутствием узлов, обеспечивающих контроль показателей температуры и давления и предохранение от взрыва. Поэтому при эксплуатации таких агрегатов нужно проявлять внимательность и осторожность.

    Читайте также:
    Клапаны для систем отопления: балансировочный, обратный, трехходовой


    Перед запуском индукционного котла необходимо заполнить систему теплоносителем

    Перед запуском котла надлежит проверить наполнение полости теплоносителем. Корпус, выполненный из полимеров, без регулярного охлаждения жидкостью начнет плавиться. Это влечет за собой деформационные изменения и полный выход установки из строя. Также опасность может представлять выпадение накаленного металла из плавящегося корпуса. При таком инциденте потребуется провести замену ряда узлов установки.

    К электричеству аппарат подключают через отдельный провод, который ведется от щита. Контакты нужно перекрыть изоляционным материалом. Если в конструкции задействован аппарат для сварки, его инвертор должен быть заземлен. Провод, используемый для этой операции, должен иметь 4-6 мм в поперечнике. Для предотвращения избыточного нагревания установки при отсутствии воды целесообразно вмонтировать во входное отверстие клапан избыточного давления.

    Про варочные поверхности

    Еще одно применение в домашнем обиходе, кроме системы отопления, данный вид нагрева нашел в варочных панелях плит.


    Такая поверхность имеет вид обычного трансформатора. Катушка его спрятана под поверхность панели, которая может быть стеклянной или керамической. По ней проходит ток. Это первая часть катушки. А вот второй является та посуда, в которой будет проходить приготовление пищи. На дне посуды создаются вихревые токи. Они и нагревают сначала посуду, а затем продукты в ней.

    Тепло будет выделяться только тогда, когда на поверхность панели поставят посуду.


    Если она отсутствует, никакого действия не происходит. Индукционная зона нагрева будет соответствовать диаметру поставленной на нее посуды.

    Для таких плит нужна специальная посуда. Большинство ферромагнитных металлов могут взамодействовать с индукционным полем: алюминий, нержавеющая и эмалированная сталь, чугун. Не подходят для таких поверхностей только: медная, керамическая, стеклянная и изготовленная из неферромагнитных металлов посуда.

    Естественно, что индукционная плита включится только тогда, когда подходящая посуда будет на ней установлена.

    Современные плиты снабжены электронным блоком управления, что позволяет распознавать пустую и непригодную для применения посуду. Основными преимуществами варочных индукционных панелей являются: безопасность, легкость уборки, быстрота, эффективность, экономичность. Об поверхность панели никогда нельзя обжечься.

    Итак, мы выяснили, где используется данный тип нагрева (индукционный).

    Статус проекта: завершен

    Данный проект уже можно отнести к истории развития нашей Лаборатории. Примечателен тем, что именно с него мы начали практическую работу в области устройств альтернативной энергетики. Уже при создании первого прототипа стало ясно, что никакого аномального выделения тепла в устройстве не наблюдается, но мы завершили работу над агрегатом из принципиальных соображений.

    В данной статье речь идет о прототипе устройства, вырабатывающего тепло за счет токов Фуко, порождаемых переменным магнитным полем, создаваемым вращающимся диском с магнитами. Если в это переменное поле поместить алюминий или медь, они начинают весьма интенсивно нагреваться. Вот, например ролик с громким названием «FREE HEATING . »

    Люди, насмотревшись подобных роликов, начинают изготавливать конструкции, кто во что горазд. Чаще всего довести конструкцию до рабочего состояния не получается. Оценка эффективности производится «на глазок», естественно, не без участия «плацебо».

    Итак, миф№1 — нагрев не бесплатный, нагрев возникает за счет электромагнитной индукции, порождаемой вихревыми токами Фуко в металле. Ротор с магнитами при этом испытывает торможение, пропорциональное нагреву.

    ВНИМАНИЕ. На данной благодатной теме (народ жаждет «халявного» тепла) наживаются мошенники, например, этот:

    Проблема состоит, как всегда, в качественном исполнении и в правильном замере эффективности.

    Для объективного замера тепловой мощности, вырабатываемым устройством, мы собрали теплостенд

    Конструктивно проще всего вращать диск с магнитами, а нагревать трубку или несколько трубок с циркулирующим внутри теплососителем — водой. Встречаются иные конструктивные решения, например:

    — вращается цилиндрический ротор с продольно расположенными магнитами, а трубка навита в форме спирали вокруг этого цилиндра, как внешняя обойма;

    — вращается алюминиевый цилиндр, а вокруг расположены неподвижные продольно расположенные магниты (бруски) — воздушный отопитель.

    Сути это не меняет, а проблем при реализации возникает масса, поэтому мы решили остановиться на «классической компоновке».

    Вот модель нашего первого прототипа:

    Позже мы решили заменить мотор на более подходящий, что привело к изменению всей конструкции. Диаметр диска — 200 мм, толщина — 25 мм, количество магнитов — 36 шт., силой по 6,9 кг. Двигатель асинхронный, однофазный, 2,2 кВт.

    Идет дальнейшая сборка прототипа

    Мы потратили кучу времени на эксперименты с разными теплообменниками, пробовали гнуть медные трубки с помощью специально выточенной оправки, но больших успехов не добились. Кроме того, если нагревать одну кольцевую медную трубку, может случиться так, что она не будет успевать передать тепловую энергию проходящей воде и начнет перегреваться, нагревая больше атмосферу, чем теплоноситель. Известно, что кпд теплообмениика находится в зависимости от площади его рабочей поверхности.

    В итоге пришли к конструкции теплообменника в виде пакета из 4-х алюминиевых трубок с хорошей геометрией, максимальной «рабочей плоскостью» и большой площадью внутренних поверхностей. Такая схема позволит эффективно передавать тепло от нагреваемого металла воде, прокачиваемой через теплообменник насосом.

    Общий вид установки вместе с измерительным стендом см. фото в начале статьи.

    Теперь самое интересное и ожидаемое — цифры.

    Выходная тепловая мощность при потреблении 3 кВт не превысила 2 кВт, кпд системы (то что она «закрытая», уже не вызывает никаких сомнений) можете легко посчитать самостоятельно.

    А мы по отработанной схеме продолжаем эксперименты с кавитационным теплогенератором, а диковинный агрегат займет свое достойное место в «музее поля Чудес» в качестве наглядного доказательства того, что интернет переполнен огромным количеством ложной , непроверенной информации, и не все то золото, что «free heating».

    Актуальное видео (05.03.14):

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: