Inductieverwarmingsketel: alles over het werkingsprincipe + 2 doe-het-zelf-apparaatopties

Het apparaat en het werkingsprincipe van de ketel:

Wanneer een elektrische stroom door een geleidend materiaal wordt geleid, komt in dit materiaal warmte vrij waarvan het vermogen recht evenredig is met de stroomsterkte en de spanning ervan (de wet van Joule-Lenz). Er zijn twee manieren om stroom in een geleider te laten vloeien. De eerste is om hem rechtstreeks op een elektriciteitsbron aan te sluiten. Deze methode noemen we contact.

De tweede - contactloos - werd aan het begin van de 19e eeuw ontdekt door Michael Faraday.De wetenschapper ontdekte dat wanneer de parameters van het magnetische veld dat de geleider kruist, verandert, er een elektromotorische kracht (EMF) in de laatste verschijnt. Dit fenomeen wordt elektromagnetische inductie genoemd. Waar een EMF is, zal er een elektrische stroom zijn, en dus verwarming, en in dit geval contactloos. Dergelijke stromen worden geïnduceerde of wervelstromen of Foucault-stromen genoemd.

Verwarming inductieboiler - werkingsprincipe

Elektromagnetische inductie kan op verschillende manieren worden veroorzaakt. De geleider kan in een constant magnetisch veld worden bewogen of gedraaid, zoals dat bij moderne elektrische generatoren wordt gedaan. En u kunt de parameters van het magnetische veld zelf wijzigen (de intensiteit en richting van de krachtlijnen), terwijl u de geleider onbeweeglijk laat.

Dergelijke manipulaties met het magnetische veld werden mogelijk dankzij een andere ontdekking. Zoals Hans-Christian Oersted in 1820 ontdekte, verandert een draad die in de vorm van een spoel is gewikkeld, bij aansluiting op een stroombron in een elektromagneet. Door de parameters van de stroom (sterkte en richting) te wijzigen, zullen we een verandering bereiken in de parameters van het magnetische veld dat door dit apparaat wordt gegenereerd. In dit geval zal een elektrische stroom optreden in de geleider die zich in dit veld bevindt, vergezeld van verwarming.

Na kennis te hebben gemaakt met dit eenvoudige theoretische materiaal, moet de lezer zich in algemene termen het apparaat van een inductieverwarmingsketel hebben voorgesteld. Het heeft inderdaad een vrij eenvoudig ontwerp: in de afgeschermde en warmte-geïsoleerde behuizing bevindt zich een buis gemaakt van een speciale legering (staal kan ook worden gebruikt, maar de eigenschappen zullen iets slechter zijn), geïnstalleerd in een huls gemaakt van diëlektrisch materiaal ; op de huls is een koperen bus gewikkeld in de vorm van een spoel, die is aangesloten op het lichtnet.

Ketelinductie na installatie

Via twee sproeiers snijdt de buis in het verwarmingssysteem, waardoor de koelvloeistof er doorheen zal stromen. Een wisselstroom die door de spoel vloeit, zal een wisselend magnetisch veld creëren, dat op zijn beurt wervelstromen in de pijp zal induceren. Wervelstromen veroorzaken verwarming van de buiswanden en gedeeltelijk van het koelmiddel door het gehele volume dat in de spoel is ingesloten. Voor een snellere verwarming kunnen meerdere parallelle leidingen met een kleinere diameter worden geïnstalleerd in plaats van één leiding.

Lezers die zich bewust zijn van de kosten van inductieketels, hebben natuurlijk vermoed dat er meer achter hun ontwerp zat. Een warmtegenerator, die alleen uit een pijp en een stuk draad bestaat, kan immers niet 2,5 - 4 keer meer kosten dan een analoog verwarmingselement. Om ervoor te zorgen dat de verwarming intens genoeg is, is het noodzakelijk om door de spoel te gaan, niet een gewone stroom van het stadsnetwerk met een frequentie van 50 Hz, maar een hoogfrequente, dus de inductieketel is uitgerust met een gelijkrichter en een omvormer.

De gelijkrichter zet de wisselstroom om in gelijkstroom en wordt vervolgens naar de omvormer gevoerd - een elektronische module die bestaat uit een paar sleuteltransistoren en een stuurcircuit. Aan de uitgang van de omvormer wordt de stroom weer wisselstroom, alleen met een veel hogere frequentie. Een dergelijke omvormer is niet beschikbaar in alle modellen inductieketels, sommige werken nog steeds op een frequentie van 50 Hz. Het gebruik van hoogfrequente wisselstroom kan de grootte van het apparaat echter aanzienlijk verminderen.

Principe van elektromagnetische inductie:

In verschillende beschrijvingen wijzen de auteurs op de gelijkenis van een inductieketel met een transformator.Dit is helemaal waar: een draadspiraal speelt de rol van een primaire wikkeling, en een pijp met een koelvloeistof speelt de rol van een kortgesloten secundaire wikkeling en tegelijkertijd een magnetisch circuit.

Waarom wordt de transformator dan niet verwarmd? Het is een feit dat het magnetische circuit van de transformator niet uit een enkel element bestaat, maar uit een veelvoud van platen die van elkaar zijn geïsoleerd. Maar zelfs deze maatregel kan verwarming niet volledig voorkomen. Zo komt bijvoorbeeld in het magnetische circuit van een transformator met een spanning van 110 kV in de ruststand maar liefst 11 kW aan warmte vrij.

Voor- en nadelen van het apparaat

De "pluspunten" van de vortex inductieverwarmer zijn talrijk. Dit is een eenvoudige schakeling voor zelfproductie, verhoogde betrouwbaarheid, hoog rendement, relatief lage energiekosten, lange levensduur, lage kans op storingen, etc.

De prestaties van het apparaat kunnen aanzienlijk zijn; eenheden van dit type worden met succes gebruikt in de metallurgische industrie. Wat betreft de verwarmingssnelheid van het koelmiddel, concurreren apparaten van dit type vol vertrouwen met traditionele elektrische boilers, de watertemperatuur in het systeem bereikt snel het vereiste niveau.

Tijdens de werking van de inductieketel trilt de kachel licht. Deze trilling schudt kalk en andere mogelijke verontreinigingen van de wanden van de metalen buis, waardoor een dergelijk apparaat zelden hoeft te worden schoongemaakt. Natuurlijk moet het verwarmingssysteem worden beschermd tegen deze verontreinigingen met een mechanisch filter.

De inductiespoel verwarmt het metaal (pijp of stukjes draad) dat erin is geplaatst met behulp van hoogfrequente wervelstromen, contact is niet nodig

Constant contact met water minimaliseert ook de kans op doorbranden van de verwarming, wat een vrij algemeen probleem is voor traditionele ketels met verwarmingselementen. Ondanks de trillingen werkt de ketel uitzonderlijk stil, extra geluidsisolatie op de opstellingsplaats van het toestel is niet nodig.

Inductieketels zijn ook goed omdat ze bijna nooit lekken, als de installatie van het systeem maar correct gebeurt. Dit is een zeer waardevolle kwaliteit voor elektrische verwarming, omdat het de kans op gevaarlijke situaties elimineert of aanzienlijk vermindert.

De afwezigheid van lekken is te wijten aan de contactloze methode voor het overbrengen van thermische energie naar de verwarming. Het koelmiddel met behulp van de hierboven beschreven technologie kan bijna tot een damptoestand worden verwarmd.

Dit zorgt voor voldoende thermische convectie om een ​​efficiënte beweging van het koelmiddel door de leidingen te stimuleren. In de meeste gevallen hoeft het verwarmingssysteem niet te worden uitgerust met een circulatiepomp, hoewel dit allemaal afhangt van de kenmerken en indeling van een bepaald verwarmingssysteem.

Soms is een circulatiepomp nodig. Het installeren van het apparaat is relatief eenvoudig. Hoewel dit enige vaardigheden vereist bij het installeren van elektrische apparaten en verwarmingsbuizen. Maar dit handige en betrouwbare apparaat heeft een aantal tekortkomingen, waarmee ook rekening moet worden gehouden.

Zo verwarmt de ketel niet alleen de koelvloeistof, maar ook de hele werkruimte eromheen. Het is noodzakelijk om een ​​​​aparte ruimte voor een dergelijke eenheid toe te wijzen en alle vreemde voorwerpen eruit te verwijderen. Voor een persoon kan een lang verblijf in de directe omgeving van een werkende ketel ook onveilig zijn.

Inductieverwarmers hebben elektriciteit nodig om te werken. Zowel zelfgemaakte als in de fabriek gemaakte apparatuur wordt aangesloten op een huishoudelijk stopcontact.

Het apparaat heeft elektriciteit nodig om te werken. In gebieden waar er geen vrije toegang is tot dit voordeel van de beschaving, zal de inductieboiler nutteloos zijn. Ja, en als er regelmatig stroomuitval is, zal het een laag rendement vertonen.

Bij onzorgvuldig gebruik van het apparaat er kan een explosie optreden

Als het koelmiddel oververhit raakt, verandert het in stoom. Als gevolg hiervan zal de druk in het systeem dramatisch toenemen, wat de leidingen gewoon niet kunnen weerstaan, ze zullen barsten. Daarom moet het apparaat voor de normale werking van het systeem zijn uitgerust met ten minste een manometer, en nog beter - een noodstopapparaat, een thermostaat, enz.

Dit alles kan de kosten van een zelfgemaakte inductieketel aanzienlijk verhogen. Hoewel het toestel als praktisch stil wordt beschouwd, is dit niet altijd het geval. Sommige modellen kunnen om verschillende redenen nog steeds wat geluid maken. Voor een zelfgemaakt apparaat neemt de kans op een dergelijke uitkomst toe.

In het ontwerp van zowel in de fabriek gemaakte als zelfgemaakte inductieverwarmers zijn er praktisch geen slijtende componenten. Ze gaan lang mee en werken perfect.

Inductieverwarmer: schema en procedure om uw eigen handen te maken

Het unieke van een persoon ligt in het feit dat hij voortdurend apparaten en mechanismen uitvindt die het werk op een bepaald gebied van arbeids- of levensactiviteit enorm vergemakkelijken.

Hiervoor worden in de regel de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van de wetenschap toegepast.

Inductieverwarming is geen uitzondering.Onlangs is het principe van inductie op veel gebieden op grote schaal gebruikt, wat veilig kan worden toegeschreven aan:

• in de metallurgie wordt inductieverwarming gebruikt om metalen te smelten;
• in sommige industrieën worden speciale snelverwarmingsovens gebruikt, waarvan de werking is gebaseerd op het principe van inductie;
• in de woonomgeving kunnen inductieverhitters bijvoorbeeld worden gebruikt om te koken, water te verwarmen of een woonhuis te verwarmen. (Over de eigenschappen van inductieverhitting leest u in dit artikel).

Tot op heden is er een grote verscheidenheid aan inductie-installaties van het industriële type. Maar dit betekent niet dat het ontwerp van dergelijke apparaten erg ingewikkeld is.

De eenvoudigste inductieverwarmer is heel goed mogelijk om met uw eigen handen voor huishoudelijke behoeften te maken. In dit artikel zullen we in detail praten over de inductieverwarmer, evenals de verschillende manieren om: handgemaakt.

Doe-het-zelf-inductieverwarmingseenheden zijn in de regel verdeeld in twee hoofdtypen:

• vortex inductorverwarmers (afgekort als VIN), die voornamelijk worden gebruikt voor het verwarmen van water en het verwarmen van een huis;
• verwarmers, waarvan het ontwerp voorziet in het gebruik van verschillende soorten elektronische onderdelen en assemblages.

De vortex inductieverwarmer (VIN) bestaat uit de volgende structurele componenten:

• een apparaat dat gewone elektriciteit omzet in hoogfrequente stroom;
• een inductor, een soort transformator die een magnetisch veld genereert;
• een warmtewisselaar of verwarmingselement dat zich in de inductor bevindt.

Het werkingsprincipe van VIN bestaat uit de volgende stappen:

• de omzetter zendt hoogfrequente stroom naar de inductor, die wordt gepresenteerd in de vorm van een cilinder van koperdraad;
• de inductor vormt een elektromagnetisch veld, dat het verschijnen van vortexstromen veroorzaakt;
• de warmtewisselaar die zich in de inductor bevindt, wordt onder invloed van deze vortexstromen warm en als gevolg daarvan warmt ook de koelvloeistof op, die vervolgens in deze vorm het verwarmingssysteem binnengaat.

Opmerking van de specialist: aangezien de inductiespoel wordt beschouwd als het belangrijkste element van dit type verwarming, moet de vervaardiging ervan vrij nauwgezet worden benaderd: koperdraad moet in nette bochten op een plastic buis worden gewikkeld. Het aantal beurten moet minimaal 100 zijn.

Zoals uit de beschrijving blijkt, is het ontwerp van het VIN niet ingewikkeld genoeg, dus je kunt veilig een vortex-verwarmer met je eigen handen maken.

gekke handen

Ondanks de stapels verkeerde informatie, is het inductieschema zelf meer dan gerechtvaardigd in het leven. De overschatte marktwaarde leidt heel natuurlijk tot het idee om inductie te produceren doe-het-zelf verwarmingsketels. Hoe je dat doet?

Kader

Het zou moeten zijn:

• diëlektrisch.
• Sterk genoeg.
• Laat het hermetisch aansluiten op het verwarmingscircuit.

De eenvoudigste en meest voor de hand liggende oplossing is een polypropyleen buis met een diameter van 40 millimeter. Idealiter met vezelversterking, wat een zeer positief effect zal hebben op de sterkte-eigenschappen van de romp.

Vezelversterkte polypropyleen buis.

Opwinden

Om de inductor te isoleren die opwarmt wanneer stroom wordt toegepast van thermoplastisch polypropyleen, is het wenselijk om meerdere textolietstrips over de behuizing te plakken.Wat te lijmen? De eenvoudigste en meest voor de hand liggende oplossing is siliconenkit: het heeft een acceptabele hechting op kunststoffen en verdraagt ​​​​matige hitte goed.

De spoel zelf is omwikkeld met geëmailleerde koperdraad met een diameter van ongeveer 1,5 millimeter (sectie 2,25 mm2). De totale lengte van de wikkeling moet 10-15 meter zijn. Het is beter om coils aan te brengen met een kleine constante opening.

Spoel gewonden op textoliet.

Kern

Wat zou het moeten zijn?

• Geleidend. Wervelstromen worden niet geïnduceerd in het diëlektricum.
• ferromagnetisch. Een diamagneet zal niet interageren met een elektromagnetisch veld.
• Roestvrij. Corrosie in een gesloten verwarmingscircuit heeft voor ons duidelijk geen zin.

Hier zijn enkele mogelijke oplossingen.

• Schroef de vijzel goed passend in de buis. Bewegend langs de groeven erin, zal het water de maximale warmte wegnemen.
• Gehakte roestvrijstalen draad. Het is niet erg handig omdat de geïmproviseerde ketel aan beide zijden moet worden beperkt met een metalen gaas.
• Egels rolden van nichroomdraad, stevig in de pijp gestoken.
• Tot slot de eenvoudigste instructie: op dezelfde manier kunnen metalen (roestvaste) washandjes voor de afwas in de pijp worden geplaatst.

Een washandje gemaakt van roestvrij schaafsel zou wel eens een verwarmingselement voor een boiler kunnen worden.

Nadat de kern zijn plaats heeft ingenomen, wordt de ketel aan beide zijden geleverd met adapters van polypropyleen met een diameter van 40 mm naar DU20 of DU25 schroefdraad. Ze laten niet toe dat de kern eruit valt en zorgen ervoor dat de ketel in elk circuit kan worden gemonteerd, waardoor de aansluitingen inklapbaar blijven.

Stroomomvormer

Wat gebeurt er als we de spoel die door ons is gewonden gewoon op het stopcontact aansluiten?

Laten we een eenvoudige berekening doen.

• De soortelijke weerstand van een koperen geleider bij +20C is 0,175 Ohm*mm2/m.
• Met een doorsnede van 2,25 mm en een lengte van 10 meter is de totale weerstand van de spoel 0,175 / 2,25 * 10 \u003d 0,7 Ohm.
• Daarom, wanneer 220 volt op de geleider wordt toegepast, zal er een stroom van 220 / 0,7 \u003d 314 A doorheen vloeien.

Het resultaat is een beetje voorspelbaar: wanneer er een stroom wordt aangelegd die meer dan 10 keer hoger is dan de berekende, zal onze geleider gewoon smelten.

De voor de hand liggende oplossing is om de voedingsspanning te verlagen. De omvormer moet krachtig genoeg zijn om minimaal 2,5 - 3 kilowatt te leveren.

Een kant-en-klare omvormer van een dergelijk vermogen kan een lasinverter met stroomregeling zijn. Aanpassing beschermt niet alleen de wikkeling tegen oververhitting, maar stelt u ook in staat om het effectieve vermogen van de verwarmingsketel soepel aan te passen. Bij een uitgangsspanning van de omvormer van 80 volt zal het maximale veilige vermogen voor de wikkelingstemperatuur ongeveer 2 kW zijn.

Voor onze doeleinden is het goedkoopste apparaat geschikt: de stroombehoefte zal niet hoger zijn dan 30 ampère.

Een ketel op vaste brandstof maken om lang met uw eigen handen te branden

Bij aanvang van de montage van de ketel moet de uitvoerder beschikken over de vaardigheden van een slotenmaker, lasser en elektricien om het productie- en installatieproces veilig te voltooien. Hij moet beschermende uitrusting en voorbereide materialen, gereedschappen en apparaten hebben.

Tekening

Keteltekening vaste brandstof

Na Hoe wordt het type ketel gekozen?, moet u een nauwkeurige tekening van onderdelen hebben. Het kan onafhankelijk worden uitgevoerd als de meester bepaalde kennis en tekenvaardigheden heeft, je kunt het ook van een vriend nemen die een vergelijkbare verwarmingsketel voor een privéhuis heeft geïnstalleerd of het van internet downloaden.Tegenwoordig heeft het netwerk voldoende opties voor beproefde ontwerpen van ketels voor vaste brandstoffen van eigen makelij.

Misschien moet zo'n tekening nog worden afgerond, afhankelijk van de beschikbare verbruiksartikelen, vooral wat betreft de fabricage van de behuizing en de warmtewisselaar. Het belangrijkste dat moet worden bespaard, is de geschatte dikte van het metaal, de minimaal toegestane afmetingen, het verwarmingsoppervlak van de warmtewisselaar, de diameter van het gat voor de uitlaat van rookgassen, zodat de ketel niet voor de deur doorbrandt tijd.

materialen

Voordat een ketel wordt gemaakt, wordt een werkplaats voorbereid, meestal een werkplaats, en worden de benodigde materialen erin opgeslagen. Om een ​​ketel op vaste brandstof te maken, hebt u de volgende verbruiksartikelen nodig:

• staalplaat meer dan 5 mm voor het lichaam, de pijp of de gebruikte gasfles;
• RVS plaat 5 mm voor brandstoftoevoer;
• stalen hoek, met afmetingen volgens tekening;
• rooster, staal of gietijzer;
• waterleidingen, voor hoge temperaturen met diameters volgens tekening;
• aslade deur;
• draad, hardware en elektroden;
• luchtklep of trekregelaar.

Hulpmiddelen

De master heeft een grote lijst met tools nodig:

• Overalls van de lasser met beschermende uitrusting;
• lassen inverter machine;
• molen met schijven voor metaal;
• elektrische boor met boren voor metaal;
• een set slotenmakersgereedschappen;
• set meetinstrumenten.

We maken een ketel met onze eigen handen

Om het corpus te voltooien lange termijn ketel op vaste brandstof brandend, ik koos een oude gasfles, heb deze grondig voorgewassen van gasresten, als er enige twijfel is, raad ik aan om een ​​reeds voorbereide cilinder in de gasdienst te kopen.

Verderop sneed de cilinder het bovenste deel onder de bocht af.Na het voorbereiden van het lichaam, werd de ketel gemaakt volgens de volgende instructies:

1. Ik sneed een cirkel uit een roestvrijstalen plaat van 5 mm, met een diameter van 20 mm minder dan de binnendiameter van het lichaam, zodat het later vrij langs het lichaam kon bewegen en de brandstof opvoerde.
2. In het midden van de resulterende plaat heb ik een gat van 100 mm geboord met een kernboor.
3. Aan dit gat las ik een buis van geschikte diameter met een hoogte van 100 mm boven het ketellichaam. Zorgvuldig de naden uitgevoerd zodat ze luchtdicht en netjes zijn. Als het niet netjes is gelukt, kun je het met een grinder of een vijl verwerken. Zo zal een constructie in de vorm van een zuiger worden gemaakt, die onder zijn eigen gewicht de brandstof door de verbrandingskamer zal bewegen.
4. Aan de onderkant van de zuiger zijn 4 metalen hoeken gelast om luchtkanalen te creëren die lucht naar de verbrandingsmond voeren.
5. Ik heb nog een cirkel uitgesneden, maar nu is deze 5 cm groter dan het lichaam, in het midden zaag ik een gat van 100 mm voor de zuiger, dit deel zal als keteldeksel fungeren. Gekleed op een zuiger sluit het het ketellichaam hermetisch af, waardoor een verbrandingskamer ontstaat.
6. De leiding aan de bovenzijde was voorzien van een demper om de hoeveelheid luchttoevoer te regelen.
7. De randen van het deksel zijn zorgvuldig bewerkt met een vijl.
8. Ik heb speciale handvatten gelast om naar het ketellichaam te gaan en poten van een metalen hoek naar de onderkant van het lichaam.
9. Aan de onderkant van de behuizing heb ik een plaats uitgesneden voor de deur van de aslade en deze op scharnieren geïnstalleerd.
10. De schoorsteen werd in het bovenste deel van de ketel gelast uit een buis met een diameter van 100 mm.
11. Voordat de ketel wordt geplaatst, moet deze op een vlakke betonnen of betegelde ondergrond worden geplaatst en via het gasgedeelte op de schoorsteen worden aangesloten.

Belangrijke opmerkingen over installatie en gebruik van de ketel

inductieverwarmer

Zelfgemaakte inductieketels zijn zeer eenvoudig te monteren, installeren en bedienen. Voordat u dit type kachel gaat gebruiken, moet u echter een paar belangrijke regels kennen, namelijk:

• zelfgemaakte inductieverwarmingsinstallatie is alleen bedoeld voor gebruik in gesloten verwarmingssystemen, waarbij luchtcirculatie wordt verzorgd door een pomp;Gesloten verwarmingssysteem
• de bedrading van verwarmingssystemen die in combinatie met de overwogen ketel zullen werken, moet zijn gemaakt van plastic of propyleen buizen; Kunststof buizen voor verwarming
• om het optreden van verschillende soorten problemen te voorkomen, installeert u de kachel niet dicht bij het dichtstbijzijnde oppervlak, maar op enige afstand - ten minste 30 cm van de muren en 80-90 cm van het plafond en de vloer.

Het wordt sterk aanbevolen om het ketelmondstuk uit te rusten met een straalventiel. Met dit eenvoudige apparaat kunt u, indien nodig, het systeem van overtollige lucht ontdoen, de druk normaliseren en zorgen voor optimale bedrijfsomstandigheden.

Terugslagklep:

Zo kunt u van goedkope materialen met behulp van eenvoudig gereedschap een complete installatie samenstellen voor efficiënte ruimteverwarming en waterverwarming. Volg de instructies, onthoud de speciale aanbevelingen, en zeer binnenkort kunt u genieten van de warmte in uw eigen huis.

Uitrusting selectie regels

Bij het kiezen van een model van een inductieketel, is het belangrijkste criterium: vermogen en kenmerken van de verwarmde ruimte. Aangenomen wordt dat voor verwarming 10 m². m. bij een plafondhoogte tot 3 meter is 1 kW vereist.

Het is dus voldoende om het oppervlak van de verwarmde ruimte door 10 te delen en als resultaat wordt het vereiste nominale vermogen van de elektrische boiler verkregen. Bijvoorbeeld voor een huis van 100 vierkante meter. m. vereist inductieverwarmer 10 kW.

Als het niet nodig is om het vereiste ketelvermogen met hoge nauwkeurigheid te berekenen, kunt u een vereenvoudigde versie gebruiken. Volgens hem zijn inductieketels met een capaciteit van slechts 3-4 kW kunnen een ruimte verwarmen met een oppervlakte van 30-40 m²

Om niet te veel te betalen voor onnodige stroom en niet te bevriezen in geval van gebrek, is het noodzakelijk om de specifieke kenmerken van een huis of ander object te evalueren, inclusief muurmaterialen, raamoppervlak, thermische isolatie, enz., en verwarmingsapparatuur te kiezen op basis van deze gegevens.

Het kan geen kwaad om de verkoper te vragen naar de arbeidsfactor, dat wil zeggen de verhouding tussen het actieve en totale vermogen van het geselecteerde model. Deze indicator wordt de cosinus phi (Cos φ) genoemd en wordt gemeten in volt-ampère. Het helpt om te bepalen welk deel van de verbruikte elektriciteit direct wordt besteed aan het verwarmen van de koelvloeistof en welk deel wordt gebruikt om een ​​magnetisch veld op te wekken.

De vermogensfactorwaarden liggen in het bereik van 0 tot 1. Voor goed ontworpen inductieketels is Cos φ 0,97-0,98 kVA, wat als een uitstekende indicator wordt beschouwd, aangezien bijna alle verbruikte elektriciteit wordt besteed aan verwarming de werkvloeistof.

Met een verscheidenheid aan modellen kunt u een optie kiezen voor gebruik als hoofd- of back-upwarmtebron. Krachtige ketels die op 380 V-spanning werken, kunnen huizen, grote commerciële en industriële faciliteiten onafhankelijk verwarmen.

Voor gebruik in het land of in de garage kan een effectieve inductieketel met uw eigen handen worden gemaakt. Met gedetailleerde begeleiding voor het samenstellen van handige zelfgemaakte producten zal het volgende artikel introduceren.

Soorten inverter verwarmingsketels

Elektrische dubbelcircuitketel voor watervoorziening en huisverwarming

Er zijn twee soorten verwarmingsapparatuur van het type inverter: industrieel en huishoudelijk. Industriële ketels zijn indrukwekkend qua formaat, omdat er volumetrische warmtewisselaars in zitten. Bovendien is het systeem voor het omzetten van elektrische stroom daarin behoorlijk gecompliceerd. Hetzelfde geldt voor de cilindrische wikkeling. Dit alles biedt een aanzienlijk vermogen van het apparaat en de mogelijkheid van gebruik voor industriële doeleinden en voor ruimteverwarming. Bij het kiezen van vermogen wordt er rekening mee gehouden dat 1 kW thermische energie voldoende is om 2 kubieke meter bedrijfsruimte te verwarmen.

Huishoudelijke inverterketels zijn ontworpen voor het verwarmen van particuliere huizen. Ze zijn uitgerust met een ringkern, die zowel kan worden gevoed vanuit een gemeenschappelijk netwerk als door ononderbroken voedingen. Huishoudelijke units zijn compacter van formaat en kosten minder. Om een ​​ketel in termen van vermogen te selecteren, volgen ze de regel dat 1 kW thermische energie voldoende is om 10 m² van een kamer met een hoogte van niet meer dan drie meter te verwarmen.

Inductieoven van een lasomvormer - een apparaat voor het smelten van metaal en voor het verwarmen van de koelvloeistof in het verwarmingssysteem

Het idee om een ​​​​dergelijke inductie-installatie op veel manieren als metaalsmeltoven te gebruiken, maakt het mogelijk om deze als verwarmingsketel voor een kleine kamer te gebruiken.

Het voordeel van deze applicatie is:

• In tegenstelling tot het smelten van metaal, is het systeem in aanwezigheid van een constant circulerend koelmiddel niet onderhevig aan oververhitting;
• Constante trillingen in het elektromagnetische veld zorgen ervoor dat sedimenten niet op de wanden van de verwarmingskamer kunnen neerslaan, waardoor het lumen wordt vernauwd;
• Het principeschema zonder schroefdraadverbindingen met pakkingen en koppelingen elimineert de mogelijkheid van lekkage;
• De installatie is bijna geruisloos, in tegenstelling tot andere soorten verwarmingsketels;
• De installatie zelf, zonder traditionele verwarmingselementen, heeft een langere levensduur en hoge betrouwbaarheid;
• Er zijn geen emissies van verbrandingsproducten, het risico op vergiftiging door brandstofverbrandingsproducten wordt tot nul gereduceerd.

Het praktische onderdeel van het proces van het maken van apparatuur voor ruimteverwarming met behulp van een inductieoven van een inverter-lasapparaat bestaat uit de volgende stappen.

• Voor de vervaardiging van het lichaam wordt een kunststof buis met dikke wanden geselecteerd en ontworpen voor gebruik in pijpleidingen met hoge temperatuur en hoge druk;
• Om ervoor te zorgen dat de metalen vuller constant in de kachelholte zit, zijn er twee afdekkingen met een gaas gemaakt zodat de vuller er niet doorheen valt.
• Als vulmiddel wordt een staaldraad met een diameter van 5-8 mm geselecteerd en in stukken van 50-70 mm lang gesneden.
• Het buislichaam wordt gevuld met stukjes draad en aangesloten op het systeem.

Het werkingsprincipe van dit apparaat is als volgt:

• Een inductor gemaakt van koperdraad met een diameter van 2-3 mm met 90 - 110 windingen wordt buiten de behuizing geïnstalleerd vanuit een plastic buis;
• De carrosserie is gevuld met koelvloeistof;
• Wanneer de omvormer is ingeschakeld, stroomt er stroom naar de inductor;
• In de spoel van de inductor worden vortexstromen gevormd, die beginnen in te werken op het kristalrooster van het metaal in de behuizing;
• Stukken metaaldraad beginnen op te warmen en verwarmen de koelvloeistof;
• De koelvloeistofstroom begint na verwarming te bewegen, de verwarmde koelvloeistof wordt vervangen door een koude.

Een dergelijk schematisch diagram van een verwarmingssysteem op basis van een inductieverwarmingselement in praktische uitvoering heeft één belangrijk nadeel: het koelmiddel moet constant door druk worden geduwd. Hiervoor moet een circulatiepomp in het systeem worden opgenomen. Daarnaast wordt aanbevolen om een ​​extra temperatuursensor te installeren, hierdoor kunt u de koelvloeistof regelen en beschermen oververhitting ketel.

Intern apparaat

Structureel is de inductie-elektrische verwarmingsketel een transformator die is ingesloten in een gelaste metalen schaal. Onder de behuizing zit een warmte-isolerende laag. De spoel bevindt zich in een apart compartiment, hermetisch geïsoleerd van de werkruimte. Een dergelijke plaatsing is veilig, omdat het contact met het koelmiddel volledig wordt geëlimineerd. De kern bestaat uit dunne stalen buizen met een ringkernwikkeling.

Houd er rekening mee dat een verwarmingsketel met inductiekookplaat geen verwarmingselementen heeft, wat fundamenteel verschilt van traditionele warmtegeneratoren die zijn uitgerust met verwarmingselementen. De ontwerpkenmerken zorgen voor een ononderbroken, zeer efficiënte werking van het verwarmingssysteem gedurende een zeer lange periode.

Zelf een inductieketel monteren

De moderne markt voor verwarmingsapparaten vertegenwoordigt een grote selectie van verschillende modellen inductieverwarmers voor zowel huishoudelijk als industrieel gebruik. Ondanks het feit dat dergelijke apparatuur tegenwoordig niet het niveau van wijdverbreid gebruik in verwarmingssystemen heeft bereikt, zijn de kosten hoog. Prijs voor huishoudelijke ketels start vanaf 25.000 roebel, en voor industriële - vanaf 100.000 roebel.

Om geld te besparen, maak inductieverwarmer kan zijn: handen. Zelfs een niet-specialist kan dergelijk werk doen.

Apparaat met lasinverter en kunststof buizen

Alle materialen en componenten die gebruikt worden voor de montage zijn aanwezig en vaak bij de hand. Wat is hiervoor nodig:

• walsdraad of roestvrij staaldraad (diameter tot 0,7 cm);
• koperdraad;
• metalen rooster;
• een fragment van een plastic pijp met dikke wanden voor het verwarmingslichaam (binnendiameter 5 cm);
• lasapparaat;
• adapters voor montage van de ketel op het verwarmingssysteem;
• hulpmiddelen;
• pomp om het water te laten circuleren.

roestvrij stalen draad staal moet in stukken van 0,5-0,7 cm lang worden gesneden.Vul de plastic buis er stevig mee en sluit deze aan beide zijden. Het mag geen vrije ruimte hebben. Aan de onderkant van de buis is een metalen gaas geïnstalleerd, waardoor je de staaldeeltjes binnen kunt houden.

Vervolgens moet u de hoofdverwarmingscomponent maken - een inductiespoel. Een koperen leiding is op een kunststof leiding gewikkeld. draad. Het is noodzakelijk om ten minste 100 nette bochten op dezelfde afstand van elkaar te maken. Vervolgens wordt de inductiespoel aangesloten op het individuele verwarmingssysteem. De ketel wordt in elk deel van de pijpleiding geïnstalleerd.Om water te pompen, moet je een pomp bouwen.

Een zelfgemaakt apparaat wordt met een externe koperen wikkeling op de omvormer aangesloten. Verplicht elektrische en thermische isolatiewerken boiler. Alle open ruimtes zijn bedekt met speciaal materiaal. Basaltwol wordt gebruikt voor isolatie. Dit is nodig om de leiding te verwarmen zonder warmte-energie aan de lucht te verliezen.

Apparaat met transformator

Deze optie is gemakkelijker te monteren dan de vorige. Wat je nodig hebt om je eigen handen te maken:

• driefasige transformator met mogelijkheid tot montage;
• lasapparaat;
• koperen wikkeling.

Het is noodzakelijk om de pijpen in elkaar te steken, lassen. Het doorsnede-ontwerp moet lijken op de vorm van een donut. Het voert twee taken tegelijkertijd uit: een verwarmingselement en een geleider. Vervolgens wordt de behuizing van de verwarming omwikkeld met koperdraad en aangesloten op de transformator. Om warmteverlies tijdens bedrijf te voorkomen, kan een beschermende omkasting op de ketel worden gebouwd.

Inductieverwarming is een goed alternatief voor standaard verwarmingssystemen. De efficiëntie is ongeveer 97% efficiëntie. Dergelijke systemen zijn zuinig, werken op elke vloeistof, werken stil, stoten geen schadelijke stoffen uit.

Als de montageregels worden gevolgd, zijn de ketels veilig te bedienen. Ze zijn duurzaam. Maar als een element onbruikbaar wordt, zal het vervangen ervan niet moeilijk zijn. Alle materialen zijn gemakkelijk vervangbaar en beschikbaar.