Рукодельный индукционный нагреватель по рабочей схеме
Электромагнитная индукция – возникновение электротока при вмешательстве в магнитное поле. Инженеры смогли создать нагреватели, которые работают по данному принципу. Сайт «Сантехник Портал» представляет схемы, как выполнить индукционный нагреватель собственными руками для домашнего применения. Но сначала стоит уяснить, по какому принципу работает такое оборудование.
Принцип действия индукционного нагревателя
После открытия Фарадеем электромагнитной индукции в 1831 году, силу индукции стали использовать в промышленности, различных моторах и генераторах, в трансформаторных устройствах. Были созданы нагреватели, которые работали на основе того же принципа индукции, что и печь для плавки металла. Чуть позже стали изготавливать бытовые приборы.
Итак, электромагнитная индукция возникает в обмотке из проволоки, намотанной на железный сердечник.
При разборке индукционного котла можно увидеть, что в его конструкцию входят: сердечник, электро- и теплоизоляция, и кроме этого непосредственно корпус. Данный обогреватель отличается от промышленных, главным образом, наличием тороидальной обмотки с медными проводниками. Ее расположение находится между двух сваренных между собой труб.
Материалом для изготовления этих труб служит ферримагнитная сталь. Стенки таких труб имеют толщину более 10 мм. Благодаря данному типу конструкции нагреватель весит гораздо меньше, его габариты более компактные, а КПД гораздо выше.
Сердечником здесь служит труба с обмоткой. Другая, необходима для непосредственного нагрева теплоносителя. Индукционный ток, генерируемый высокочастотным магнитным полем с внешней обмотки на трубу, служит для нагрева теплоносителя. Данный процесс вызывает вибрацию стенок, из-за чего на них не может отложиться накипь.
Из-за нагрева сердечника при работе происходит и нагрев теплоносителя. Температура сердечника увеличивается благодаря вихревым токам. Они образуются из-за магнитного поля, генерируемого токами высокого напряжения. Это является основным принципом индукционных нагревателей воды, а также большинства современных котлов.
Применение силы индукции для обогрева
Нагревательные приборы, использующие в основе своего функционирования электроэнергию, определенно являются наиболее удобными и максимально комфортными при эксплуатации. Их безопасность гораздо выше, нежели у оборудования, которое работает от газа. Кроме того, данные устройства не оставляют как остаточные продукты своего функционирования сажи и копоти.
Главным недостатком таких приборов, пожалуй, можно назвать, высокий расход электроэнергии. Для большей экономии народные мастера придумали, как самостоятельно изготавливать индукционные нагреватели. Как результат, получается агрегат, для функционирования которого требуется в разы меньше электричества.
Простой индукционный нагреватель 12 В
Простой индукционный нагреватель состоит мощного генератора высокой частоты и низкоомной катушки-контура, которая является нагрузкой генератора.
Генератор с самовозбуждением генерирует импульсы на основании резонансной частоты контура. В результате в катушке возникает мощное переменное электромагнитное поле частотой порядка 35 кГц.
Если по центру этой катушки поместить сердечник из материала который проводит ток, то в середине него появится электромагнитная индукция. В результате периодической смены эта индукция вызовет в сердечнике вихревые токи, которые со своей стороны повлекут за собой тепловыделение. Это традиционный принцип изменения электромагнитной энергии в тепловую.
Электромеханические нагреватели очень давно применяются во многих производственных сферах. При их помощи разрешено делать закалку, бесконтактную сварку, и самое основное — точечный прогрев, а еще плавление материалов.
Ресурс «Сантехник Портал» покажет вам схему обычного низковольтного индукционного нагревателя, которая уже стала традиционной.
Еще больше упростим эту схему и стабилитроны «D1, D2» не будем устанавливать.
Элементы, которые понадобятся:
- Резисторы на 10 кОм – 2 шт.
- Резисторы на 470 Ом – 2 шт.
- Диоды Шоттки на 1 А – 2 шт.
- Полевые транзисторы IRF3205 – 2 шт.
- Индуктор «5+5» — 10 витком с отводом от середины. Чем толще провод, тем лучше.
- Дроссель – 25 витков на кольце из блока старого компьютера.
- Конденсатор 0,47 мкФ. Лучше набирать емкость несколькими конденсаторами и на напряжение не ниже 600 Вольт.
Изготовление простого индукционного нагревателя 12 В:
- Намотать индуктор.
- Собрать схему навесным монтажом, отделив колодкой индуктор от всей схемы.
- Конденсатор желательно располагать в непосредственной близости от выводов катушки.
- Транзисторы установить на радиаторы.
- Запитать всю установку от аккумулятора 12 Вольт.
Работает отлично. Лезвие канцелярского ножа нагревает до красноты очень быстро.
Транзисторы и сам индуктор греются, если работает постоянно. На небольшое время – не критично почти.
Схема и описание индукционного нагревателя на 500 Ватт
Схема индукционного нагревателя мощностью 500 Ватт, который можно собрать самостоятельно! В сети можно найти огромное множество данных схем, но они сразу же становятся неинтересны, так как в своем большинстве они либо абсолютно нерабочие, либо функционируют не так как ожидалось. Но приведенная схема индукционного нагревателя проверена и абсолютно рабочая, но ее главным плюсом является ее простота, которую по достоинству оценит каждый.
Элементы и катушка:
В рабочей катушке самодельного индукционного нагревателя 5 витков, для намотки применяется медная трубка около 1 см диаметром, но можно применять и трубку диаметра поменьше. Данный диаметр подобран не спроста, так как через трубку проходит вода для охлаждения транзисторов и катушки.
Можно применять транзисторы IRFP150, если нет возможности отыскать IRFP250. Конденсаторы можно применять пленочные емкостью 0,27 мкФ 160 Вольт, однако если подобных нет, подходят и с емкостью 0,33 мкФ и выше. Необходимо не забывать, что схема запитывается напряжением до 60 Вольт, однако в этом случае следует установить конденсаторы с напряжением 250 Вольт. Если например схема подсоединяется к питанию до 30 Вольт, то на 150 вполне достаточно.
Стабилитроны применяются любые на 13-15 Вольт от 1 Ватта, например, можно использовать 1N5349 и похожие. Диоды можно использовать типа UF4007 и им похожие. Резисторы на 470 Ом от 2-х Ватт.
В качестве отопительных приборов, можно использовать медные пластины, припаиваемые напрямую к трубке, в виду того что в этой конструкции применяется водяное охлаждение. С профессиональной точки зрения, этот вид охлаждения считается наиболее эффективным, в виду сильного нагревания транзисторов ни один вентилятор и никакие отопительные приборы не способны спасти их от перегрева.
Расположение охлаждающих пластин проходит так, чтобы трубка катушка проходила через них. Пластины и трубка соединяются между собой с помощью горелки работающей на газу и большого паяльника для пайки автомобильных отопительных приборов.
Конденсаторы находятся на двухстороннем текстолите, для очень качественного охлаждения плату припаивают точно также напрямую к трубке катушки.
Дроссели накручиваются на ферритовые кольца, в основном такие можно отыскать в компьютерном блоке питания, кабель нужно применять медный закрытый.
Индукционный нагреватель в результате получится достаточно мощный, с легкость плавить алюминий и латунь, с железными деталями тоже справиться, но гораздо медленнее. Если были использованы транзисторы IRFP150, то по характеристикам схема может быть запитана напряжением до 30 Вольт, из-за этого мощность ограничена только данным фактором. Так что специалисты рекомендуют использовать транзистор IRFP250.
Основные правила и рекомендации
Данными системами рекомендуется пользоваться в закрытых отопительных контурах с принудительной циркуляцией теплоносителя. Можно данные устройства использовать с пластиковыми трубопроводами.
Котел необходимо установить так, чтобы между ним, стенами и другими устройствами, работающими от электричества, было не менее 30 см. От пола и потолка также должна быть соблюдена дистанция в 80 см.
Кроме того, специалисты настоятельно рекомендуют установить систему безопасности на индуктивный прибор за выходным патрубком. Для этого потребуется манометр, устройство сброса воздуха и подрывной клапан.
Таким образом, теперь вы знаете, как сделать индукционный нагреватель своими руками без лишних капиталовложений и хлопот. Данный агрегат будет служить верой и правдой ни один год, обогревая жилище. Схема сборки достаточно простая и ее монтаж займет всего пару часов.
«>
