Автор: Совсем недавно на рынке техники для отопления возникли новинки — электромеханические электробойлеры. Абсолютно нормально, что хорошая вещь всегда вызывает интерес домашних умельцев – мастеров, тем более если предусматривать стоимость экземпляров фабричного изготовления. Всегда можно найти желающие сделать нечто аналогичное как можно доступнее и дома. Подобным образом и возник на свет индукционный нагреватель из инверторного сварочного аппарата, о котором и пойдёт речь в предоставленном материале.
Принцип индукционного нагрева
Чтобы самому сделать какое-либо приспособление, нужно сначала осознать, как оно работает. Воздействие индукционных нагревателей воды мы будем рассматривать на примере серийных котлов отечественного производства Эдисон, изготавливаемых на предприятии компании Сибтехномаш. Эти котлы послужат прототипом нашего грядущего самодельного прибора, так как все детали их конструкции находятся на виду, в отличии от аппаратов других торговых марок.
Примечание. На рынке можно найти изделия и прочего знаменитого бренда – ВИН, однако в них все детали упрятаны в середину стального корпуса, повторять конструкцию такого типа дома будет трудно.
Заводской котел Эдисон собой представляет блок из нескольких ТЕНОВ индукционного типа. Любой компронент – это труба профильная расчетного диаметра в виде змеевика, в середине которой двигается тепловой носитель. Она опоясывает индукционную катушку, называемую индуктором, по ней течет ток высокой частоты, создаваемый отдельно стоящим в шкафу преобразователем электрической энергии. В результате вокруг катушки появится мощное электромагнитное поле, чей вектор изменяет направление с большой частотой. Это поле нагревает железные стенки трубы, а от них подогревается и тепловой носитель.
Появляется вопрос: для чего городить столь трудную конструкцию, когда есть старые добрые Трубчатые нагреватели либо примитивные котлы галан? Смысл в том, чтобы освободится от минусов таких ТЕНОВ, сохранив положительные качества. Индукционный тепловой генератор нагревает воду также быстро, как и котел галан, однако при этом его рабочая часть не склонна разрушению. Индукционная катушка – очень хороший компонент и не перегорит, как обыкновенный Трубчатый нагреватель, так как не испытует чрезмерной нагрузки.
Как выполнить нагреватель
Наш рукодельный индукционный нагреватель из инверторного сварочного аппарата будет несколько изменен если сравнивать с прототипом, чтобы облегчить его изготовление. Для создания электромагнитного поля с наружной стороны индуктора понадобится серьезная катушка с безграничным числом витков, также согнуть трубу в виде змеевика сложно. Благодаря этому лучше прямую трубу поместить в середину индукционной катушки, чтоб она работала как сердечник.
По логике, труба обязана быть изготовлена из металла, однако в самодельной установке с меньшим индуктором она будет очень слабо обогревать тепловой носитель. Так что мастера-умельцы выдумали другое приспособление сердечника из полипропиленовой трубы, отчасти наполненной частями проволоки из металла. Роль индуктивного контура сыграет катушка из эмалированной проволоки из меди. Ну и генератором тока высокой частоты послужит бытовой сварочный выпрямитель для электрической дуги. Итак, уточняем список материалов:
- труба полимерная диаметром 50 мм из полиэтилена сшитого типа для обогрева, выдерживающая температуру теплового носителя до 95 °С;
- проволока стальная диаметром 6 мм;
- провод медный эмалированный сечением 3 мм2;
- сетка с мелкими ячейками из тонкой проволоки из металла.
Стальную катанку нарезают частями длиной 4—6 мм, чтобы получились цилиндрики разнообразных размеров. Потом один торец трубы закрывают мелкоячеистой сеткой и сыпят в середину отрезки проволки. Чтобы они не выпадали наружу, сетку нужно поставить и с другой стороны. Из медного провода сверху трубы собственными руками исполняют индукционную обмотку, что будет служить нагревателем. Количество витков – от 85 до 95, концы тщательно изолируются и присоединяются к выходу инверторного сварочного аппарата, как это показано на схеме:
Сейчас после включения инверторного аппарата катушка сделает электромагнитное поле, вызывающее течение вихревых токов в железном сердечнике из кусков катанки. Он станет быстро разогреваться, поднимая температуру протекающей по трубе воды. Говоря по существу, на этом изготовление индукционного нагревателя завершено, остается его установить в помещении топочной и присоединить к системе отопления.
Главное. Для безопасности необходимо прекрасно изолировать все открытые токонесущие части, а преобразователь напряжения в первую очередь заземлить.
Специфики и предостережения
Так как электромеханические нагреватели со аппаратом инверторного типа, выполненные собственными руками, не могут сами управлять водной температурой, то в начальном виде они считается источником очень высокой опасности. Благодаря этому приспособление требует доработки, а конкретно — добавлением устройств контроля и автоматики. Для начала на выходе из трубы нужно установить типовую группу безопасности, в себя включающую прибор для определения величины давления, кран Маевского и клапан для предохранения.
Главное. Прибор может хорошо работать исключительно в системах с циркуляцией принудительного типа теплового носителя. При самотечной схеме компонент быстро перегреется, что грозит разрушением пластиковой трубы.
Во избежание перегрева, следует снабдить нагреватель устройством непредвиденного отключения, управляемым от терморегулятора. Если у вас есть хорошие способности в области сборки электрических схем, для управления нагревом вы можете использовать внешний водяной термостат с термопреобразователем воды и реле, размыкающим цепь при достижении заданной температуры теплового носителя.
Минус этой конструкции состоит в ее небольшой эффективности, да и надежность аппарата под вопросом. А дело все в том, что в фабричных котлах вода идет через теплообменный аппарат свободно, а у нас на ее пути появляется преграда в виде кусков катанки. Они перекрывают все трубное сечение и формируют высокое гидравлическое противодействие. Да и на случай нештатной ситуации авария чревата разрывом пластика и допустимым коротким замыканием из-за потока горячей воды.
Нужно заявить, что перестройка инверторного сварочного аппарата в индукционный нагреватель нецелесообразна так же и вследствие того, что теплопроизводительность устройства будет ограничена самой большой электрической мощностью преобразователя напряжения. В большинстве случаев имеющегося в доме аппарата хватит на обогрев комнаты площадью 25—30 м2 как максимум, да и чем вы станете исполнять работы со сваркой все данное время? По существу, такой нагреватель применять можно, но крайне редко как метод временного теплоснабжения.
Заключение
Идея сделать индукционный нагреватель воды сама по себе неплоха, но малоприменима среди большого круга клиентов. Если подходить с практической точки зрения, когда по настоящему необходимо обогревать дом, а не заниматься экспериментами, то точнее будет собрать примитивный котел галан либо приобрести его в готовом виде.
