Es hat fast ein Jahr gedauert, bis die Ergebnisse dieses Artikels vorliegen, und es wurde viel Geld ausgegeben. Bevor Sie also Schlussfolgerungen ziehen, lesen Sie bitte von den ersten Zeilen bis zum Ende – viele Dinge werden klar.
Angefangen hat alles, als das Thema „Heizungstausch im Haus“ aufkam. Gas ist natürlich gut, aber unser Heizkessel ist ziemlich alt und wir wollen ihn nicht ändern – er verfügt über eine stufenlose Temperaturregelung, während moderne Heizkessel diskret sind, d. h. Sie brennen nicht bei der Hälfte oder einem Viertel des Maximums, und je sanfter die Einstellung, desto besser wirtschaftlicher als alle anderen Heizung. Ja, die Ersparnisse sind nicht groß, aber ich kann nach eigenem Ermessen sogar 200-300 Rubel an Ersparnissen ausgeben, anstatt für Benzin zu bezahlen.
Nun, wie erwartet begann alles mit einer Suchmaschine. Ich gab die Suchanfrage „Induktionskessel“ ein und begann, die gefundenen Seiten zu studieren ... Und ich musste ernsthaft nachdenken ...
Zunächst war ich verwirrt über den Unsinn, der die Seiten füllte, in denen der Induktionskessel und sein Prinzip beschrieben wurden Induktionserwärmung und schlechte Kontrollsysteme. Sie können es selbst überprüfen, indem Sie in eine Suchmaschine INDUKTIONSKESSEL MIT IHREN HÄNDEN oder INDUKTIONSKESSELZEICHNUNGEN eingeben. Fast alle Seiten enthalten Links zu einem Video, in dem ein Mann im Badezimmer einen Induktionsherd hinter den Wärmetauscher stellt und fröhlich verkündet, dass alles fertig sei, wobei er bösartig schweigt, dass die Öfen eine automatische Abschaltung haben und er den Herd alle 2 Minuten neu startet -3 Stunden.
Auf einer der Werbeseiten Induktionskessel Da völlige Paranoia zum Ausdruck kam, kann ich mir nicht verkneifen, Folgendes zu zitieren:
Das Heizelement erwärmt sich, weil der Strom mit erhöhtem Widerstand durch seinen Leiter fließt, sodass es sich in jedem Fall auf die angegebenen 600 - 750 * C erwärmt und das Kühlmittel auf seiner Oberfläche immer kocht. Dadurch wird das Heizelement schnell mit Kalk überwuchert. Dadurch nimmt die Wärmeübertragung ab und das Heizelement brennt schließlich durch.
In einem Induktionskessel können Sie verschiedene Kühlmittel verwenden, auch Erdölprodukte, sofern diese nicht über 70 °C überhitzt werden.
WAS??!!! 600-750 Grad?! Okay, nehmen wir einen Ölheizer, werfen den Thermostat raus und heizen ihn auf Maximum auf, wobei wir vorher beten, dass er nicht platzt. Natürlich ist es besser, einmal zu sehen, als hundertmal zu hören. Also schauen wir mal
Die Temperatur der Spirale beträgt also 421 Grad bei einer Kühlertemperatur von 168 Grad, wobei die Tatsache, dass sich im Inneren Öl befindet, und dessen Wärmeleitfähigkeit berücksichtigt wird schlimmer als Wasser 5 mal. Woher kommt die Toga interessanterweise bei 600-750 Grad?
Für alle Fälle beträgt die Schmelztemperatur von Aluminium 660 Grad, von Kupfer 1100. Ich weiß jedoch, wo - einige Nichromlegierungen haben eine maximale Betriebstemperatur von 750 ° C, aber es bestehen große Zweifel, ob sie erreicht wird. Ist das Heizelement mit Kalk überwuchert? Und wurde das Foto auch manipuliert?
Hmm... Oho-hoyushki ho-ho... Für diejenigen, die es nicht wissen, das ist ein Heizelement von Waschmaschine
und einmal habe ich sie ziemlich oft gewechselt, weil ich in einer Reparaturwerkstatt gearbeitet habe. Also, dieses schreckliche Wort SCALE: Bei Kalk handelt es sich um harte, schwer lösliche Kalkablagerungen, die durch Dampfbildung oder Erhitzen von Wasser entstehen. Außer Kalkablagerungen , wenn das Wasser erhitzt wird, bildet es sich immer noch Kohlendioxid . Aber seine Menge spielt nur eine Rolle Industrieller Maßstab
Arbeiten mit hartem Wasser. So ist es in Kesselräumen beim Entkalken von Kesseln notwendig, den Raum zu lüften, beim Kochen von Wasser muss jedoch auch für eine gute Belüftung des Raums gesorgt werden.
Beim Erhitzen von Wasser kommt es immer dann zu Kalkablagerungen, wenn das Wasser hart ist. Lediglich der Maßstab kann unterschiedlich sein, denn... Die Wasserhärte muss nicht unbedingt Karbonat sein. Es ist klar, dass die Ursache für die Bildung von Karbonatablagerungen Kalzium- und Magnesiumsalze sind. Tritt aufgrund von Kalziumsilikat Kalkablagerungen auf, handelt es sich bei den Kalkablagerungen um Sulfat. Kieselsäureverbindungen von Stoffen wie Eisen, Aluminium oder Kalzium führen zur Bildung von Silikatbelag. Die Bildung von Ablagerungen nach der Arbeit mit hartem Wasser bedeutet also nicht, dass es sich um Karbonatablagerungen handelt. Allerdings sollte klargestellt werden, dass Karbonatablagerungen am häufigsten vorkommen. Ha! Daraus lässt sich leicht schließen, dass der Kalk nur mit einer neuen Portion Wasser versorgt wird und das Wasser im System äußerst selten gewechselt wird und genau diese Kalkschicht nur einmal gebildet wird und mit jeder neuen Portion Wasser allmählich dicker wird. und Wasser wird dem System auch nicht oft hinzugefügt. Daher wird das Heizelement des Kessels etwa 20 Jahre nach seiner Verrottung den auf dem Foto gezeigten Zustand erreichen Aluminiumheizkörper
Übrigens ist es durchaus möglich, Kalk beim Heizen loszuwerden – 100 Gramm Antikalk im System beseitigen dieses Problem vollständig – getestet durch den Betrieb eines Elektrokessels über drei Heizperioden.
Doch zurück zur Werbung für Induktionskessel:
Bei Heizstabkesseln kann als Kühlmittel ausschließlich Wasser verwendet werden, am besten eignet sich zudem destilliertes Wasser.
Bei der Wartung sind Heizelementkessel weniger praktisch als Induktionskessel, da der Übergangskontakt zwischen dem Stromversorgungsleiter und dem Leiter des Heizelements selbst ständig überhitzt und dadurch oxidiert und geschwächt wird. Es ist ständig darauf zu achten, dass der Stromzuführungsleiter nicht durchbrennt, da er sonst durch Durchbrennen beschädigt werden kann. Gewindeanschluss Heizelement – und so ein Arbeiter Heizkörper muss sich ändern. Dieses Problem besteht bei Induktionskesseln nicht, da die Verbindung ihres Heizelements mit der Stromversorgung über ein elektromagnetisches Feld erfolgt Wechselstrom.
Nun ja, natürlich, natürlich. Und die Induktorspule an der Steckdose ist drahtlose Technologie schließt sich an? COOL! Am häufigsten kommt es an Verbindungsstellen unter starker Belastung und im Dauerbetrieb zu Verbrennungen 24/7-Arbeit, also klingen überhitzte Kontakte nicht überzeugend ... Okay, was kommt als nächstes?
Induktionskessel können an jedem Ort installiert werden, auch nicht an einem separaten Ort. Sie sind feuerfest und arbeiten geräuschlos.
Ja!!! Stößt das Heizelement im Kessel ständig mit seinem Kopf gegen die Wände und macht es so unmöglich, sich im Raum aufzuhalten?
Induktionskessel sorgen dafür elektrische Sicherheit Das menschliche Leben ist viel höher als bei Heizelementkesseln, da das Heizelement selbst auf zwei Arten durchbrennen kann: a) bei Druckentlastung des Gehäuses; in diesem Fall zerbröckelt erhitztes Nichrom, wenn Wasser darauf trifft – es besteht keine Gefahr, dass eine Person unter Spannung gerät; b) ohne Druckentlastung des Gehäuses; In diesem Fall kann erhitztes Nichrom am Körper des Heizelements haften bleiben. Das Heizelement arbeitet weiterhin durch das Wasser Metallgehäuse der Kessel steht unter Strom.
Es ist ein völlig logisches Argument, dass jedes Stromgerät geerdet werden muss, wenn der Kessel unter Verstoß gegen die Sicherheitsvorschriften installiert wird. Aber er kann einen Narren mit einer Batterie töten, wenn es mit einer Schleuder und in den Kopf geht.
Induktionsspule Es ist noch nicht möglich, einen Induktionskessel mit einer Leistung von 3 kW oder mehr bei 50 Hz klein und kompakt zu bauen. Daher hat der Heizelementkessel bei gleicher Leistung deutlich kleinere Abmessungen als ein Induktionskessel.
Das wird nie möglich sein – die Frequenz ist niedrig, nur 50 Hz, und man braucht eine gewisse Induktivität und sogar einen Draht, damit er sich nicht erwärmt, wenn die gleichen 3 kW durch ihn fließen. Ein Induktionskessel wird also immer groß sein.
Also Schaltpläne Induktionskessel sind tatsächlich etwas. Eine der Websites schlug vor, diese Schaltung für einen Induktionskessel zu verwenden:
Eigentlich habe ich ziemlich lange gelächelt – werden sie bei einer Stromversorgung von 10...30 Volt den Kessel aufheizen? Ja, das Netzteil für diesen Furz erzeugt mehr Wärme als dieses Spielzeug für Mittelschulkinder.
Ehrlich gesagt bin ich auf eine recht interessante Version einer Thyristorschaltung gestoßen, aber der Betrieb bei Audiofrequenzen hat meine Aufmerksamkeit nicht erregt.
Einer der Werbeslogans brachte mich buchstäblich zum Lachen:
Einsparung beim Stromverbrauch
Ein Verbrauch von 2,5 kW statt 4–5 ist ein hervorragendes Ergebnis. Doch für ambitionierte und sparsame Heimwerker war es nicht genug. Doch woher bekomme ich günstig Strom für den Herd? Es stellt sich heraus, dass die Antwort schon seit langem bekannt ist.
Dieses Gerät wird Wechselrichter genannt und wandelt um D.C. in Variable umwandeln. Mit seiner Hilfe können Sie den Stromverbrauch zum Heizen auf nahezu Null reduzieren.
Um den Energieverbrauch zu senken, benötigen wir Folgendes:
Zwei Batterien mit einer Kapazität von mindestens 190 A Stunde (vorzugsweise 250 A Stunde). 4 kW Wechselrichter.
Batterieladegerät (24 V).
Die Hauptrohre müssen aus nichtmagnetischem Material (Kunststoff, Aluminium, Kupfer) bestehen.
Wir schalten die Batterien parallel und laden sie ständig auf. Der Prozess, der in einem Stromkreis abläuft:
Die Batterien erzeugen Gleichstrom, der dem Wechselrichter zugeführt wird.
Der Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom 220 V um.
Der Strom vom Wechselrichter wird dem Induktionsofen zugeführt, der im Normalmodus (Durchfluss) arbeitet.
Das Ladegerät lädt die Akkus kontinuierlich auf.
Ehrlich gesagt ist das ein Zitat aus dem Internet und ich kann mir nicht einmal vorstellen, an wen es sich richtet.
Im Allgemeinen war die Werbung für den Induktionskessel enttäuschend, dennoch herrschte Verwirrung – die Hersteller behaupteten während der Unterbrechung, dass der Induktionskessel im Vergleich zum Heizelement eine viel höhere Produktivität habe. Ich bin auf diesen Haken hereingefallen – die Leistung des Kessels ist in der Tat eine recht gute Lichteinsparung.
Ich hatte nicht sofort den Entschluss, einen Induktionskessel zu bauen, also beschloss ich, zunächst einen Induktionsheizkörper zusammenzubauen. Das erste, was gefragt wurde, war ein Induktionsherd, aber es gab keine Einigung mit der Kröte über das Thema Kauf. Nachdem ich im Internet ein Diagramm eines Induktionsherds gefunden hatte, wurde der Leistungsteil davon isoliert, was der Fall war zusammengebaut.
Ich habe IRFPS37N50 sofort beim selben Verkäufer bestellt, als ob ich etwas Schlimmes gespürt hätte. Und die Lieferung war bei dieser Option relativ günstig – zwei Bestellungen und eine Liefergebühr.
Nachdem ich genug mit Single-Ended gespielt hatte, kam ich im Allgemeinen zu dem Schluss, dass das Ding gut ist, aber der kleinste Fehler bei der Einstellung zerstört die Leistungstransistoren. Daher entschied ich mich, einen anderen Weg einzuschlagen und zu versuchen, eine Gegentaktschaltung für eine Induktionsheizung zusammenzubauen, da bereits leistungsstarke Außendienstmitarbeiter zur Verfügung standen. Nach kurzem Überlegen entschied ich mich für den Halbbrückentreiber IR2153 und um ihn nicht durch schwere Gates zu zerstören, versorgte ich ihn mit 1,5 A Emitterfolgern. Das Ergebnis war die folgende Schaltung:
Die Idee war ganz einfach: Folienkondensatoren halten hohe Ströme nicht sehr gut, also verwenden Sie mehrere davon, und wenn es mehrere davon gibt, ist es möglich, die Kapazität so zu wählen, dass die resultierende LC-Schaltung entsteht in Resonanz getrieben und maximale Magnetfelder erhalten.
Als Wärmetauscher entschied man sich für ein Vierkantrohr – der Wärmeaustauschbereich liegt sowohl außen als auch innen, was natürlich nur zu seinem Vorteil ist.
Es bestand der Verdacht, dass die Elektronik sehr heiß werden würde, da die Single-Cycle-Version den Kühlerluftstrom nutzen musste. Damit der Luftstrom nicht verschwendet wird, wurde beschlossen, ihn als Konvektionsstrom zu nutzen – ihn durch ein Rohr nach innen zu leiten Vierkantrohr Wärmetauscher, wodurch die Leistung der Struktur erhöht wird.
Durch die Anordnung der Spulen zwischen den Wärmeübertragungsregistern werden diese vollständig abgeschirmt, was Hochfrequenz verhindert elektromagnetische Strahlung Ich werde die Last unterbrechen, da dies nicht nur schädlich ist, sondern auch die Effizienz dieses Geräts verringert. Damit die Spulen im Falle einer Beschädigung der Isolierung des Drahtes selbst den Wärmetauscher nicht berühren, wurde dieser verwendet Wellpappe imprägniert Epoxidkleber. Es war möglich, Glasfaser zu verwenden, aber ich hatte kein so großes Stück zur Hand.Sie können die Spulen grundsätzlich auch mit Dichtmittel sichern, Hauptsache, sie halten einigermaßen fest, auch wenn die Heizung herunterfällt. Obwohl man so etwas natürlich fallen lassen würde, wenn auch nur während des Transports – es stellte sich heraus, dass es ein schweres Spielzeug war, aber man konnte es nicht selbst tragen, also machte man sich überhaupt keine Gedanken über das Gewicht. Die Enden der Spulen waren mit Hochtemperatur-Cambrics überzogen – nicht mit Schrumpfschlauch, sondern mit Glasfaser, die viel teurer ist als Schrumpfschlauch und wie Material aussieht. Natürlich haben runde Spulen einen höheren Qualitätsfaktor, aber ich musste die Spule so positionieren, dass sie den GESAMTEN Bereich des Wärmetauschers erwärmt. Aus diesem Grund wurden zwei rechteckige Spulen hergestellt. Zweitens, weil es möglich war, sie entweder in Reihe oder parallel zu schalten, was die Wahrscheinlichkeit erhöhte, auf Resonanz zu stoßen – ich hatte keine Ahnung, was für eine Induktivität am Ende herauskommen würde.
Es wurde eine Zeichnung angefertigt, auf Papier gedruckt und mit Klebeband befestigt Spanplattenplatte In den Ecken wurden Löcher gebohrt, in die Nägel gesteckt wurden. Die Nelken sind mit Stücken vorgeschält Schrumpfschlauch und die Spulen wurden auf diese Schablone gewickelt. Nach dem Wickeln wurden die Spulen mit Epoxidkleber bedeckt und mit einem Haartrockner erhitzt bessere Imprägnierung Bündel von Litzendraht, mit dem die Spulen gewickelt wurden. Es wurde ein Draht mit einem Durchmesser von 0,35 mm verwendet; im Bündel befanden sich 28 Adern. Später habe ich weitere Spulen hergestellt und sie mit Dichtmittel abgewaschen – sie waren zu flüssig, obwohl sie ziemlich gut gehalten haben.
Dann wurde das alles in einem Gerät zusammengefasst und eingestellt. Wie sich herausstellte, benötigten die Leistungstransistoren mit dem gleichen Kühler im Gegensatz zur Single-Cycle-Version keinen Luftstrom, aber der Lüfter blieb trotzdem drin – die Wärmeübertragung ist damit viel besser. Allerdings wurde die Geschwindigkeit auf minimale Hörbarkeit reduziert – dadurch stehen mehr Ressourcen zur Verfügung, es wird weniger Staub ins Innere getrieben und das Summen wird nicht störend wirken.
Nach dem Zusammenbau galt es natürlich zu vergleichen, was tatsächlich rentabler ist – die Ölpfanne oder der Induktionsherd. Es wurden eine ganze Reihe von Messungen durchgeführt, aber jedes Mal stellte sich heraus, dass der Induktor in Bezug auf den Karneval als Sieger hervorging, was die Zuschauer von YouTube ziemlich wütend machte. Ja, natürlich waren einige Messungen nicht ganz korrekt, aber die letzte Folge hat praktisch keine Kritik hervorgerufen, obwohl immer noch Meinungen aufkamen, dass ich nicht zur Schule gegangen sei und das Naturschutzgesetz nicht kenne. Ja, ich habe tatsächlich nicht in dieses Gesetz eingegriffen - wir reden darüber Es geht um Leistung und nichts weiter.
Im Allgemeinen wurden die neuesten Messungen in einer Tabelle zusammengestellt, aus deren Ergebnissen Sie Ihre eigenen Schlussfolgerungen ziehen können, was profitabler ist.
HEIZUNG EINES KLEINEN RAUMS AUF EINE TEMPERATUR VON 40°C |
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kW verbraucht |
Durchschnittliche Windgeschwindigkeit |
Durchschnittliche Außentemperatur |
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| Ölheizung | |||
| Induktionsheizung | |||
Aufrechterhaltung der Temperatur im selben Raum den ganzen Tag über |
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| Induktion | |||
| Mit Butter bestrichen | |||
| Konvektion | |||
| Zwei Maslenitsa | |||
WEITERE DETAILS ZUM WETTER |
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Ausführliche Informationen darüber, was getan wurde und wie es gemacht wurde, finden Sie im Video. Es wird SEHR detailliert gezeigt, es dauert also mehr als eineinhalb Stunden, also decken Sie sich mit Popcorn ein.
Sofort tauchten Fragen auf wie „Könnten Sie eine Steuerplatine für mich zusammenbauen?“ Ja, natürlich könnte ich das, aber es gibt nur zwei neue Dinge:
Das ist teuer, weil man die Platinen manuell herstellen muss, VOLLSTÄNDIG manuell, da ich für dieses Gerät keine Warteschlange sehe und ich keine Platinen mit einer Mindestmenge von 10 Stück im Werk bestellen muss. Und um ein Brett herzustellen, muss man bügeln, von Hand bohren und verzinnen, d. h. Ziemlich viel Zeit, die ich nicht einfach nehmen und verschenken kann – wissen Sie, das Leben ist begrenzt und es ist einfach dumm, es für etwas auszugeben, das mich nicht interessiert, und ohne Geld dafür zu nehmen.
Die Wahrscheinlichkeit, dass ein ungeübter Löter dieses Design fertigstellt, ist nicht sehr hoch, da zusätzlich zur Platine auch ein Induktor erforderlich ist, und es handelt sich um Spulen, deren Anzahl der Windungen direkt von der Art ihrer Verbindung und der Dicke abhängt dem Stahl und dem Abstand zwischen der Spule und dem Stahl.
Im Allgemeinen habe ich beschlossen, mir leeres Geschwätz zu diesem Thema zu ersparen, und habe ein Video mit Empfehlungen zur Herstellung von Induktoren erstellt. Wenn jemand ein Board kaufen möchte, schicke ich ihn einfach zum Ansehen dieses Videos mit der Frage „Können Sie das Gleiche tun?“. ?“ Die Käuferreihen schmelzen bei Regen wie Schnee...
Das Ergebnis des Wettbewerbs zwischen Induktionskessel und Ölkessel war natürlich beeindruckend und die Idee, einen Induktionskessel zusammenzubauen, blieb mir SEHR fest im Kopf. Als erstes musste entschieden werden, welcher Induktor montiert werden sollte. Im Gegensatz zu Haushaltsinduktionskesseln wollte ich es natürlich nicht mit 50 Hz schaffen. Und dafür wurden bereits ernsthaftere Kondensatoren benötigt – im Internet gibt es zu viele Fotos von explodierenden Folienkondensatoren. Deshalb wurden für Induktionsherde Kondensatoren bestellt – sie halten sowohl Strom als auch Spannung auf jeden Fall stand. Um Impulsgeräusche am Netzteil zu unterdrücken, wurden Kondensatoren bestellt und zur Resonanzerzeugung Kondensatoren der MKP-Serie angeschafft, die in verwendet werden Induktionsherde. Für die Stromversorgung habe ich 5 µF und 3 µF genommen, für die Induktivität 0,27 µF. Dort, wo ich es gekauft habe, gab es bereits ein Hinweis darauf, dass das Produkt nicht verfügbar ist. Wählen Sie also selbst MKP-Kondensatoren.
Ein weiterer Faktor für die Entwicklung eines Induktionskessels war ihre Massenproduktion, allerdings nicht unsere, sondern eine kompaktere und hochfrequentere – chinesische Induktionskessel mit einer Leistung von 6 kW und 10 kW. Zwar war anhand der Fotos klar, dass die Chinesen zugeschlagen hatten maximale Leistung 3 kW aus einem Heizabschnitt, da Einzyklus-Umrichter verwendet wurden – dies lässt sich am Vorhandensein von zwei bzw. drei identischen Steuerplatinen mit erkennen Zwangsbelüftung. Bei Verwendung eines Push-Pull-Brückenwechselrichters erwartete ich, aus einem Abschnitt 4–5 kW zu erhalten, und da der Leistungsabschnitt zwei Abschnitte des Induktors versorgen kann, gab es überhaupt keine Probleme mit der Stromversorgung.
Warum ist die Leistung eines Induktionskessels begrenzt? Alles ist ganz banal – um Resonanz zu erhalten, ist eine gewisse Induktivität erforderlich. Wenn die Resonanz bei Audiofrequenzen liegt, werden sowohl die Steuerung als auch der Induktor selbst hörbar, und das wird, gelinde gesagt, SEHR ermüdend sein. Wenn wir zu höheren Frequenzen wechseln, müssen wir die Anzahl der Windungen und die Stärke reduzieren Magnetfeld, notwendig für das Auftreten von Foucault-Strömen, d.h. Wirbelströme, die den Stahl erhitzen, nehmen ab. Schließlich ist die Stärke des Magnetfelds direkt proportional zur Anzahl der Windungen und dem durch sie fließenden Strom. Das Aufwickeln eines Aufwärtstransformators zur Erzielung einer höheren Spannung funktionierte aus zwei Gründen nicht:
Abmessungen und Kosten von Ferrit
Das Problem der Induktorisolierung und des Leistungssteuerteils
Ja, ja, auch hier ist die Isolierung von nicht geringer Bedeutung – bei Resonanz und einem Brückenwechselrichter werden etwa 800 Volt an die Induktorspule angelegt. Wenn Sie die Frequenz verdoppeln, müssen Sie auch die Anzahl der Windungen um das Zweifache reduzieren, und um die gleiche Leistung zu erhalten, müssen Sie die angelegte Spannung verdoppeln, und diese beträgt bereits 1600 Volt. Nein, das habe ich nicht gewagt und ich rate Ihnen auch nicht – das Ding wird zu gefährlich.
In der ersten Version des Steuerungsschemas wurde deutlich, dass neben einer erhöhten Genauigkeit auch eine geringfügige Änderung des Schemas erforderlich war, was auch geschah. Allerdings konnte ich in der ersten Version etwas überprüfen:
Ich war überhaupt nicht beeindruckt... Nach kurzem Nachdenken kam ich jedoch zu dem Schluss, dass ich es mit der Überprüfung eilig hatte – das Magnetfeld um die Induktorspule war nicht geschlossen, was zu Verlusten führte – Stahlblech, der sich neben dem Kessel befand, erhitzte sich während des Versuchs merklich.
Nun ja, seit dem Management Induktionskessel Ich war immer noch verwirrt, also wurde beschlossen, einen unzerstörbaren Ständer zum Testen von Induktoren und tatsächlich eine neue, durchdachtere Steuerung für den Induktionskessel zusammenzubauen.
Nachdem ich einen Abend lang gesessen hatte, landete ich bei diesem Diagramm des Prüfstands. Im Prinzip ist hier nur die erste Stufe der Strombegrenzung unkonventionell – der Effektivwert wird nicht, wie beim TL494-Controller üblich, durch die Dauer der Impulse gebildet, sondern durch die Änderung der Wandlungsfrequenz. Diese Lösung ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass keine Selbstinduktionsimpulse auftreten müssen, die eine Erwärmung der Leistungstransistoren verursachen, und da die Last einen mit der verwendeten Frequenz zunehmenden Blindwiderstand aufweist, bestand kein Zweifel an der Funktionsfähigkeit diese Schaltungslösung. Darüber hinaus wurde ein analoger Frequenzmesser in die Schaltung integriert, mit dem Sie durch die verwendeten Frequenzen navigieren können. Natürlich wurde die Skala des Frequenzmessers anhand der Messwerte eines echten Frequenzmessers kalibriert.
Diagramm vergrößern
Auch die Kesselsteuerung erfuhr einige Änderungen und der endgültige Schaltplan nahm folgende Form an:
Diagramm vergrößern
Die Pläne haben allgemeines Prinzip Steuerung des durch die Last fließenden Stroms – Frequenzanpassung. Im Stand hängt die Frequenz vom durch die Last fließenden Strom ab, beim Kessel wird diese Abhängigkeit jedoch vom Thermostat gebildet. Darüber hinaus erfolgt die Anpassung zweistufig – die erste Verbrauchsreduzierung erfolgt ab einem bestimmten Wert der Kühlmitteltemperatur und erfolgt stufenweise. Die zweite Regelungsstufe ist stufenlos und verändert die dem Kesselinduktor zugeführte Leistung in Abhängigkeit von der Temperatur des beheizten Raums. Somit fehlt die Trägheit der Heizung vollständig.
Nach einem erfolglosen Test der ersten Version des Induktionskessels wurde die Abschirmung der Spulen mit Ferritstäben getestet – die Leistungssteigerung war deutlich. Das hat mich natürlich inspiriert, aber nicht sehr – das Projekt wurde zu teuer – es wurde viel Ferrit benötigt, aber es ist nicht billig.
Die Lösung des Problems erfolgte in zwei Schritten. Zunächst wurde beschlossen, einen Ringkernwärmetauscher mit einem Labyrinth im Inneren zu verwenden, doch nach kurzem Nachdenken erschien eine Skizze eines Ringkern-Induktionskessels ohne Labyrinth und mit einer anderen Anordnung der Einlass- und Auslassrohre.
Beim ersten Einschalten zeigte sich, dass der Kessel zu wenig Windungen hatte und die Spule abgedichtet und neu gewickelt werden musste.
Bis zum Zusammenbau der Steuerplatine für den Induktionskessel blieb im Wesentlichen noch eine Woche, aber meine Hände juckten – der Kessel war bereits fertig und auch die Bereitschaft des Prüfstands gab mir keine Ruhe.
Ein Heizmodell mit mehreren Optionen für Elektrokessel wurde zusammengebaut und getestet, aber das letzte Experiment wurde unterbrochen – der Durchmesser der Rohre erwies sich als zu klein und das Wasser im Kessel mit Heizelement kochte einfach:
Das Heizmodell wurde erneuert – eine Umwälzpumpe wurde hinzugefügt, die das Kochen des Wassers verhindert, und die Wassermenge im Modell wurde von eineinhalb Eimern auf sechseinhalb erhöht, was eine deutliche Verlängerung der Heizdauer ermöglichte das Experiment. Die Stunde von X oder der Moment der Wahrheit ist also gekommen:
Ehrlich gesagt war ich verärgert. Es gab keine magische Leistungssteigerung. Es ist klar, dass bei einer Selbstzirkulation die Wahrscheinlichkeit eines Anstiegs am wahrscheinlichsten wäre – bei der langsamen Bewegung des Wassers bilden sich Blasen auf der Oberfläche des Heizelements, die ins Wasser mitgerissen werden Ausdehnungsgefäß, Wärme abführen, aber bei Gebrauch Umwälzpumpe Dieser Effekt wird aufgehoben – das Heizelement wird zu intensiv mit Wasser gewaschen und die Gasbildung wird um das Zehnfache reduziert.
Natürlich wurde auch der Induktionskessel in Resonanz getrieben, aber die Abhängigkeit des fließenden Stroms ist linear – er beginnt zuzunehmen, wenn die Frequenz zunimmt und sich der Resonanz nähert, und nach dem Passieren nimmt der Strom ebenfalls linear ab. Es wurden keine durch die Spule fließenden Stromstöße festgestellt.
Nun, da das Modell fertig zusammengebaut ist, konnte ich es mir nicht verkneifen, mit dem Elektrodenkessel herumzuspielen:
Für diese Experimente wurde auch ein neuer, moderner Stromzähler angeschafft, der sich nach Abschluss der Messungen schlicht als unnötig herausstellte. Da steckte natürlich auch meine neugierige Nase drin:
Im Allgemeinen habe ich die Kesselsteuerplatine nicht vollständig zusammengebaut - es gibt keinen Unterschied in der Heizleistung eines Induktionskessels und eines Kessels mit Heizelementen, daher werde ich diese Platine nicht benötigen. Nein, ich werde es noch nicht komplett zerlegen – ich habe sowohl TL494 als auch IR2110 auf Lager, aber die Leistungstransistoren habe ich noch nicht daran angelötet. Lass ihn erst einmal herumliegen. Aber ich werde die Ideen der Induktionserwärmung berücksichtigen – mit einem solchen Satz von Leistungsgeräten können Sie viele Stahlgegenstände für verschiedene Zwecke langsam oder schnell erhitzen. So wurden Erfahrungen gesammelt und der Stand blieb für weitere Experimente übrig.
Natürlich ist es schade, dass sich die Idee mit einem Induktionskessel als unhaltbar erwiesen hat, aber es gibt eine Technologie zur Herstellung von Induktionsheizgeräten, die elektronisch komplexer sind als werksseitige Konvektionsheizgeräte, aber eine genauere Temperaturregelung oder eine kontinuierliche Regelung verwenden , wie bei einem Heizkessel, können Sie ordentliche Einsparungen erzielen.
Ich erinnere Sie noch einmal daran, dass es hier nicht um Effizienz, sondern um Produktivität geht, und es ist nicht nötig, mir mit Lehrbüchern über Physik und Thermodynamik ins Gesicht zu winken – die in den Lehrbüchern beschriebenen Experimente wurden in durchgeführt ideale Bedingungen, und das Haus wird nie in einem solchen Zustand sein; es hat immer einen Wärmeaustausch mit Umfeld. Ich war nicht schlau genug, mathematisch zu berechnen, was und wie passieren würde, also habe ich mehrere Modelle zusammengestellt, alles EXPERIMENTELL überprüft und alles mit eigenen Augen gesehen. Hören Sie also auf mit Ihrem Sarkasmus und wenn Sie Zweifel haben, können Sie alles wiederholen – alle Schaltpläne, alle verwendeten Designs sind ausreichend detailliert beschrieben.
Schema eines 500-Watt-Induktionsheizgeräts, das Sie selbst herstellen können! Es gibt viele ähnliche Programme im Internet, aber das Interesse daran schwindet, da sie meist entweder nicht funktionieren oder nicht wie erwartet funktionieren. Dieser Induktionsheizkreis ist voll funktionsfähig, getestet und vor allem nicht kompliziert. Ich denke, Sie werden es zu schätzen wissen!
Komponenten und Spule:
Die Arbeitsspule enthält 5 Windungen; sie wurde zum Wickeln verwendet Kupferrohr ca. 1 cm im Durchmesser, kann aber auch kleiner sein. Dieser Durchmesser wurde nicht zufällig gewählt; durch das Rohr wird Wasser zugeführt, um die Spule und die Transistoren zu kühlen.
Die Transistoren wurden mit IRFP150 verbaut, da IRFP250 nicht zur Hand war. Filmkondensatoren haben eine Spannung von 0,27 uF bei 160 Volt, aber Sie können auch 0,33 uF und mehr verwenden, wenn Sie die ersten nicht finden können. Bitte beachten Sie, dass der Stromkreis mit einer Spannung von bis zu 60 Volt betrieben werden kann. In diesem Fall wird jedoch empfohlen, Kondensatoren mit einer Spannung von 250 Volt zu installieren. Wenn der Stromkreis mit einer Spannung von bis zu 30 Volt betrieben wird, reichen 150 Volt!
Bei 12-15 Volt ab 1 Watt können beliebige Zenerdioden eingebaut werden, zum Beispiel 1N5349 und dergleichen. Als Dioden können UF4007 und dergleichen verwendet werden. Widerstände 470 Ohm ab 2 Watt.
Einige Fotos:
Anstelle von Strahlern wurden Kupferplatten verwendet, die direkt mit dem Rohr verlötet werden, da bei dieser Konstruktion eine Wasserkühlung zum Einsatz kommt. Meiner Meinung nach ist dies die effektivste Kühlung, da sich die Transistoren gut erwärmen und keine noch so großen Lüfter oder Superradiatoren sie vor einer Überhitzung bewahren!
Die Kühlplatten auf der Platine sind so angeordnet, dass das Spulenrohr durch sie hindurch verläuft. Die Platten und das Rohr müssen zusammengelötet werden, dafür habe ich verwendet Gasbrenner und ein großer Lötkolben zum Löten von Autokühlern.
Die Kondensatoren befinden sich auf einer zweiseitigen Platine, die Platine ist zur besseren Kühlung auch direkt mit dem Spulenrohr verlötet.
Die Drosseln sind auf Ferritringe gewickelt, ich habe sie persönlich aus einem Computer-Netzteil genommen, der Draht wurde zur Kupferisolierung verwendet.
Der Induktionsheizer erwies sich als recht leistungsstark, er schmilzt Messing und Aluminium sehr leicht, auch Eisenteile schmilzt er, allerdings etwas langsamer. Da ich IRFP150-Transistoren verwendet habe, kann die Schaltung je nach Parameter mit einer Spannung von bis zu 30 Volt betrieben werden, sodass die Leistung nur durch diesen Faktor begrenzt ist. Daher empfehle ich weiterhin die Verwendung von IRFP250.
Das ist alles! Nachfolgend hinterlasse ich ein Video des in Betrieb befindlichen Induktionsheizgeräts und eine Liste der Teile, die bei AliExpress zu einem sehr günstigen Preis gekauft werden können!
Teile auf Aliexpress kaufen:
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Die Spitze eines herkömmlichen Widerstandslötkolbens erwärmt sich dadurch elektrischer Strom, das durch eine Nichrom-Spirale fließt, die um die Stabkapsel gewickelt ist. Nachteile dieses Verfahrens: geringer Wirkungsgrad, Nahwärme und dadurch hoher Energieverbrauch.
Keramiklötkolben sind fortschrittlicher, aber sie sind anfällig für plötzliche Temperaturschwankungen. Die Induktion funktioniert nach einem völlig anderen Prinzip. Lötstation. Die Spitze heizt sich schnell auf und die Einstellung der Heizung ist denkbar einfach.
Der Hauptunterschied zwischen einem Induktionslötkolben und einem herkömmlichen Lötkolben ist das Heizelement bzw. dessen völlige Abwesenheit. Die Erwärmung des Werkzeugs erfolgt durch das Auftreten von Wirbelinduktionsströmen unter dem Einfluss eines magnetischen Wechselfeldes.
Das Design eines Induktionslötkolbens umfasst eine Spule, in die der Spitzenstab des Geräts eingeführt wird.
Wenn Strom an die Spule angelegt wird, wird in ihr ein Magnetfeld erzeugt. Es wirkt dort, wo Induktionsströme entstehen, und erhitzt den Stab selbst.
In diesem Fall erwärmt sich die Lötkolbenspitze gleichmäßig, da der Induktionsstrom über ihre gesamte Länge auf sie einwirkt. Die Lebensdauer eines solchen Werkzeugs erhöht sich und seine Effizienz steigt.
Ursprünglich wurden Induktionslötstationen mit einer Frequenz von 470 kHz hergestellt, heute gibt es Modelle, die Spannungen von 13 MHz und höher liefern. Das Aufwärmen erfolgt buchstäblich in einer Sekunde.
Heizungseinstellung
Der Kern eines Induktionslötkolbens besteht aus Kupfer (nicht). magnetisches Material) und sein hinterer Teil ist mit ferromagnetischem Material (einer Legierung aus Eisen und Nickel) beschichtet. Der vordere Teil dient als Stachel; der Kern selbst wird Patrone genannt.
Die Erwärmung der Kupferspitze wird wie folgt eingestellt:
- Beim Anlegen einer Wechselspannung und damit eines Feldes entstehen in der Beschichtung Foucault-Ströme, die das Material erhitzen;
- Wärme wird auf Kupfer übertragen;
- Sobald die Beschichtungstemperatur den Curie-Punkt erreicht, verschwinden die magnetischen Eigenschaften und die Erwärmung hört auf;
- beim Betrieb mit einem Induktionslötkolben überträgt die Kupferspitze Wärme auf das Teil und kühlt ab, außerdem kühlt die ferromagnetische Beschichtung ab;
- Sobald die Beschichtung abkühlt, kehren die magnetischen Eigenschaften zurück und die Erwärmung setzt sofort wieder ein.
Wir können sagen, dass eine automatische Temperaturregelung erfolgt, und zwar mit hoher Genauigkeit.
Die maximale Erwärmung eines Induktionslötkolbens hängt von den Eigenschaften der Magnetlegierung und des Kerns ab. Diese Steuerung wird Smart Heat genannt.
Sie können die Temperatur für bestimmte Lötbedingungen ändern, indem Sie einen Temperatursensor installieren, der an die Steuereinheit der Station angeschlossen ist, oder indem Sie die Kartuschen (Kern mit Spitze) austauschen, die in den Griff des Induktionslötkolbens eingesetzt werden.
Die erste Option ist günstiger als die zweite und wird daher heute nicht nur von Profis genutzt. Die zweite Methode ist jedoch genauer und zuverlässiger.
Selbstmontage
Die Frage, ob es möglich ist, einen Induktionslötkolben mit eigenen Händen herzustellen, ist überwiegend theoretisch. Aus praktischer Sicht ist dies auch aus rein preislicher Sicht nicht gerechtfertigt.
Es ist nur so, dass jede chinesische Lötstation genauso viel kostet wie eine DIY-Lötstation. Und darüber reden hausgemachtes Design wird hauptsächlich das Steuergerät betreffen. Warum müssen Sie einen Induktionslötkolben kaufen?
Was die eigentliche Herstellung des Werkzeugs selbst betrifft, kann es aus Abfallmaterialien hergestellt werden. Ein solcher Induktionslötkolben wird zwar einen geringen Stromverbrauch haben.
Sie benötigen einen 5-10 Ohm Widerstand, Kupferdraht und eine Ferritperle zur Herstellung einer Spule sowie Drähte zur Stromversorgung.
Überprüfen Sie zunächst mit einem Multimeter den Widerstandswert des Widerstands. Entfernen Sie dann die Abdeckung von einer Seite. Jetzt benötigen Sie Stahldraht.
Hierzu können Sie beispielsweise eine Büroklammer verwenden. Es wird abgerollt und an einem Ende verzinnt. Das andere Ende wird an der Stelle, an der die Abdeckung entfernt wurde, um den Widerstand gewickelt.
Als nächstes benötigen Sie ein Stück Platine, das ebenfalls beidseitig verzinnt ist. Seine Größe ist so gewählt, dass er frei in den zukünftigen Rollenkörper passt. Nun wird die Textolithplatte mit einem Draht aus einer Büroklammer und einem Draht aus einem Widerstand verlötet.
Als nächstes wird eine Spule zusammengebaut – ein Kupferdraht wird auf eine Perle gewickelt und Drähte mit einem Stecker werden an die Enden der Perle angeschlossen. In die vorbereitete Spule wird eine verzinnte Textolithplatte eingelegt. Alle Anschlüsse sind verlötet.
Es bleibt nur noch, Isolierband um die Spule zu wickeln und einzuführen offener Widerstand dicken Kupferdraht und die Spule selbst in das vorbereitete Gehäuse. Beispielsweise könnte es sich um ein Aluminiumrohr handeln.
Bitte beachten Sie, dass der Kupferdraht unter Spannung in den Widerstand passen muss, damit sich die Spitze des Induktionslötkolbens nicht in seinem Körper bewegt.
Und das Letzte ist das Aufwickeln des gesamten Gerätekörpers Isolierband. Hier ist ein einfaches Diagramm zum Zusammenbau eines selbstgebauten Induktionslötkolbens. Natürlich können sie keine großen Werkstücke löten, aber für eine kleine Mikroschaltung ist es genau richtig.
Merkmale von Geräten
Zu den Merkmalen von Induktionslötkolben gehört eine dünne, austauschbare Kartusche, von der die Heiztemperatur der Spitze maßgeblich abhängt.
Es handelt sich um ein dünnes Rohr, das in Kombination mit dem leichten Gehäuse des Geräts dies ermöglicht für eine lange Zeit Warten Sie den Lötvorgang ab.
Die Hand ermüdet nicht, was bedeutet, dass sich die Genauigkeit der Spitze und der Lotzufuhr nicht verändert, kein überschüssiges Material austritt und die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht wird. Fehlender Komplex elektronische Schaltung, wird der Heizgrad automatisch angepasst.
In jeder Hinsicht ist ein Induktionslötkolben fortschrittlicher als herkömmliche Lötgeräte. Obwohl es noch nicht weit genug verbreitet ist, kann dieses Design als eine neue Technologiegeneration eingestuft werden.
Elektrische Energie ist heutzutage ziemlich teuer, aber die Arbeit an dieser Ressource Heizgeräte verliert nicht an Popularität.
Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass Elektroheizungen am häufigsten vorkommen auf bequeme Weise das Haus heizen.
Von besonderem Interesse für Anwender sind Geräte, die nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion arbeiten.
Vor allem, weil sich ein solches Gerät leicht selbst zusammenbauen lässt. In diesem Artikel werden wir über die Eigenschaften dieser Geräte sprechen, ihre Stärken und Schwächen untersuchen und auch lernen, wie man mit eigenen Händen ein Induktionsheizgerät herstellt.
Der Betrieb aller elektrischen Heizgeräte, sowohl konventionelle als auch Induktionsheizgeräte, basiert auf dem gleichen Prinzip: Wenn ein elektrischer Strom durch einen bestimmten Leiter fließt, beginnt sich dieser zu erwärmen.
Die pro Zeiteinheit freigesetzte Wärmemenge hängt von der Stromstärke und dem Widerstandswert eines bestimmten Leiters ab – je höher diese Indikatoren, desto stärker erwärmt sich das Material.
Die ganze Frage ist, wie man den Stromfluss herbeiführt. Sie können den Leiter direkt an die Quelle anschließen elektrische Energie, was wir tun, indem wir das Kabel des Wasserkochers in die Steckdose stecken, Ölheizung oder zum Beispiel ein Kessel. Es gibt aber auch eine andere Methode: Wie sich herausstellt, kann der Stromfluss dadurch hervorgerufen werden, dass der Leiter einem wechselnden (nämlich wechselnden!) Magnetfeld ausgesetzt wird. Dieses 1831 von M. Faraday entdeckte Phänomen wurde elektromagnetische Induktion genannt.
Dabei gibt es einen Trick: Das Magnetfeld kann konstant sein, dann muss aber die Position des darin befindlichen Leiters ständig verändert werden. In diesem Fall ändert sich die Anzahl der durch den Leiter verlaufenden Stromleitungen und ihre Richtung relativ dazu. Am einfachsten ist es, den Leiter im Feld zu drehen, wie es bei modernen Stromgeneratoren der Fall ist.
Prinzip der elektromagnetischen Induktion
Sie können aber auch die Parameter des Feldes selbst ändern. MIT Permanentmagnet Ein solcher Trick wird natürlich nicht funktionieren, aber mit einem Elektromagneten schon. Der Betrieb eines Elektromagneten, der das vergessen hat, beruht auf dem gegenteiligen Effekt: Wechselstrom, der durch einen Leiter fließt, erzeugt um ihn herum ein Magnetfeld, dessen Parameter (Polarität und Stärke) von der Richtung des Stroms und seiner Größe abhängen. Für einen deutlicheren Effekt kann der Draht in Form einer Spule verlegt werden.
Wenn wir also die Parameter des elektrischen Stroms im Elektromagneten ändern, ändern wir alle Parameter des von ihm induzierten Magnetfelds, bis hin zur Änderung der Position der Pole ins Gegenteil.
Und dann induziert dieses Magnetfeld, das wirklich variabel ist, in jedem leitfähigen Material, das sich innerhalb seiner Grenzen befindet, einen elektrischen Strom. Und das Material wird sich natürlich erwärmen. Dies ist das Funktionsprinzip moderner Induktionsheizgeräte.
Möchten Sie das wirtschaftlichste wählen? Elektroboiler? Dann schauen Sie genauer hin. Lesen Sie den Artikel über die Vor- und Nachteile des Geräts.
Haben Sie sich entschieden, einen Elektrokessel als Ersatzwärmeerzeuger zu installieren? Lesen Sie, welches Modell besser zu wählen ist.
Induktionsofen – Multifunktionsgerät. Sie können es in einem Geschäft kaufen, aber es ist interessanter und billiger, es selbst herzustellen. Unter diesem Link finden Sie eine schematische Darstellung des Geräteaufbaus und erfahren mehr über die Betriebsmerkmale des Ofens.
Induktionswärmegenerator in einem Heizsystem
Für diejenigen, die in verwendet werden Heizkreise Induktions-Warmwasserbereiter Es gibt Vorteile, die alle Elektroheizungen gemeinsam haben, aber auch einzigartige. Beginnen wir mit der ersten Gruppe:
- In puncto Bedienkomfort haben Elektroheizungen sogar die Nase vorn Gasausrüstung, da sie ohne Zündung auskommen. Darüber hinaus sind sie wesentlich sicherer: Der Besitzer muss sich keine Sorgen über das Austreten von Kraftstoff oder Verbrennungsprodukten machen.
- Elektrische Geräte erfordern keinen Schornstein und keine Wartung in Form der Entfernung von Kohlenstoffablagerungen und Ruß.
- Die Effizienz einer Elektroheizung hängt nicht von ihrer Leistung ab. Er kann auf das Minimum eingestellt werden und der Wirkungsgrad des Geräts bleibt bei 99 %, während der Wirkungsgrad von Gas oder Festbrennstoffkessel unter solchen Bedingungen wird es deutlich niedriger sein als der Passwert.
- Wenn ein elektrischer Wärmeerzeuger vorhanden ist, kann das Heizsystem im niedrigsten Temperaturmodus betrieben werden, was in der Nebensaison sehr wichtig ist. Bei Verwendung eines Gas- oder Festbrennstoffkessels ist ein Absinken der Rücklauftemperatur unter 50 Grad nicht zulässig, da sich sonst Kondenswasser am Wärmetauscher bildet (bei Verwendung). fester Brennstoff es enthält Säure).
- Und noch etwas zum Schluss: Bei der Elektroheizung kann auf eine Kühlflüssigkeit verzichtet werden, bei Induktionsheizungen gilt dies jedoch nicht.
Einfaches Induktionsheizgerät
Kommen wir zu den Vorteilen der „Induktions“-Geräte selbst:
- Der Kontaktbereich des Kühlmittels mit heiße Oberfläche Bei Induktionsheizgeräten ist der Wert tausendfach höher als bei Geräten mit elektrischen Rohrheizkörpern. Daher erwärmt sich die Umgebung viel schneller.
- Alle Elemente des Induktionsgerätes werden nur von außen montiert, ohne jegliche Einsätze. Dadurch werden Undichtigkeiten vollständig eliminiert.
- Da die Erwärmung berührungslos erfolgt, kann ein Induktionsheizgerät mit absolut jedem Kühlmittel arbeiten, einschließlich aller Arten von Frostschutzmitteln (für einen Elektrokessel mit Heizelement wäre ein spezielles erforderlich). In diesem Fall kann Wasser relativ enthalten sein große Zahl Härtesalze – ein magnetisches Wechselfeld verhindert die Bildung von Ablagerungen an den Wänden des Wärmetauschers.
Wie Sie wissen, gibt es für jedes Fass Honig einen Wermutstropfen. Auch hier lässt sich das nicht vermeiden: Nicht nur Strom ist an sich recht teuer, auch Induktionsheizgeräte zählen zu den teuersten elektrischen Heizgeräten.
DIY-Induktionsheizung - Designdiagramm
Die Einfachheit des Designs ist einer der Vorteile eines Induktionsheizgeräts. Im Inneren des runden, abgeschirmten Gehäuses befindet sich eine Spule, in der Sprache der Physiker Induktor genannt. Es wird an eine Wechselstromquelle angeschlossen. Im Inneren der Spule befindet sich ein Segment Stahlrohr, endend mit zwei Pfeifen. Letztere ermöglichen den Anschluss der Heizung an das Heizsystem.
Nach dem Anschließen fließt das Kühlmittel durch das Rohr und erwärmt sich unter dem Einfluss des von der Spule erzeugten Wechselfelds. Dementsprechend erwärmt sich auch das Kühlmittel durch den Kontakt mit dem Rohr.
Induktionsheizkreis
Bei einigen Modellen von Induktionsheizgeräten ist die Spule direkt an das Stromnetz angeschlossen, wodurch das von ihr erzeugte Magnetfeld mit einer Frequenz von 50 Hz die Polarität ändert.
- Es gibt aber auch ein produktiveres Verbindungsschema. Sie unterscheidet sich von der gerade beschriebenen durch das Vorhandensein eines Wandlers, der die Schwingungsfrequenz des der Spule zugeführten Stroms von 50 Hz auf mehrere zehn Kilohertz erhöht. Ein solcher Wandler wird Wechselrichter genannt. Es besteht aus drei Modulen:
- Eigentlich ein Wechselrichter. Die Hauptfiguren sind ein paar sogenannte Schlüsseltransistoren, die sehr schnell schalten können.
- Ein Steuerkreis, der die Schlüsseltransistoren „leitet“.
Es ist leicht zu erkennen, dass die im Heizgerät ablaufenden Prozesse dem Betrieb eines Abwärtstransformators sehr ähnlich sind, nur in diesem Fall Sekundärwicklung ist kurzgeschlossen und befindet sich innerhalb der Primärwicklung.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass bei einem Transformator die Heizung erfolgt Nebenwirkung, was sie zu verhindern versuchen (zum Beispiel bauen sie einen Magnetkreis aus separaten isolierten Platten zusammen).
Wie baue ich selbst eine Induktionsheizung?
Das einfachste Induktionsheizgerät zum Selbermachen wird so hergestellt:
- An einem Ende ein Stück dickwandig Polypropylenrohr Es ist notwendig, die Kupplung zu verschweißen, nachdem zuvor ein feinmaschiges Nylonnetz am Rohrende befestigt wurde.
- Wenn Sie das Rohr auf den Kopf stellen, müssen Sie es mit gehacktem Edelstahldraht mit einem Durchmesser von 5 - 7 mm füllen (die Länge der Reste beträgt etwa 5 cm).
- Das freie Ende des Rohres muss ebenfalls mit einer Kupplung und einem Netz verschlossen werden. Dadurch wird die Stahlhinterfüllung, die als Kern dient, im Inneren gehalten.
- MIT draußen In jede Kupplung ist ein Adapter mit dem erforderlichen Durchmesser eingeschweißt (entspricht dem Durchmesser des Heizkreises).
- 90 Windungen Kupferdraht sollten auf das Rohr gewickelt werden.
- Die resultierende Spule muss an einen Wechselrichter der günstigsten Art angeschlossen werden Schweißgerät, ausgelegt für Schweißströme bis 20A und ausgestattet mit einer Funktion zur stufenlosen Einstellung.
- Es bleibt nur noch, das Heizgerät an das Heizsystem anzuschließen, es mit Kühlmittel zu füllen und die Spule mit Strom zu versorgen.
Um die Wartung zu erleichtern, können Sie es am Einlass und Auslass des Heizgeräts installieren Kugelhähne– Dadurch ist eine Demontage des Gerätes ohne Entleeren des Heizkreises möglich.
Um einen Systembruch durch Überhitzung des Kühlmittels zu vermeiden, sollte auf einer Seite ein Sicherheitsventil über ein T-Stück an die Heizung angeschlossen werden.
Bei einem 3-Phasen-Netz kann die Heizung durch den Einbau von drei Spulen statt einer verbessert werden.
- Induktionsheizungen darf nur in Systemen mit verwendet werden Zwangsumlauf. Wärme wird ziemlich intensiv erzeugt, also wann natürliche Zirkulation Insbesondere unter Berücksichtigung des erheblichen hydraulischen Widerstands des gehackten Drahtkerns ist eine Überhitzung des Kühlmittels möglich.
- Das Sicherheitsventil sollte nicht vernachlässigt werden. Die Montage erfolgt entweder wie oben beschrieben am Heizgerät oder an einer anderen Stelle im System. Wenn die Umwälzpumpe ausfällt, lässt sich eine Überhitzung des Kühlmittels natürlich nicht vermeiden, und wenn nicht, ist dies nicht der Fall Sicherheitsventil Ein solches Phänomen führt zu einem Bruch des Systems.
- Die Heizung sollte über einen RCD angeschlossen werden. Empfehlenswert ist auch die Nachrüstung der Heizungsanlage mit einem Thermostat.
Handwerker legen einen selbstgebauten Induktionsheizer oft in ein isoliertes Metallgehäuse. In diesem Fall muss es geerdet werden.
Aufgrund der fehlenden vollständigen Abschirmung bei einem selbstgebauten „Induktionsherd“ sollte dieser nicht näher als 80 cm von der Decke oder dem Boden entfernt platziert werden. Der Abstand zwischen Gerät und Wand muss mindestens 30 cm betragen.
Denken Sie daran, dass das elektromagnetische Wechselfeld nicht nur innerhalb der Spule, sondern auch außerhalb existiert, sodass es alle Metallgegenstände in der Nähe erhitzen kann. Zum Beispiel Verschlüsse oder Knöpfe an der Kleidung des Benutzers.
Die Induktionserwärmungstechnologie wurde gefunden breite Anwendung in der Industrie und begann auch in den häuslichen Bereich einzudringen. angezogen durch seine Effizienz und Einfachheit des Designs. Lesen Sie mehr über das Design des Geräts und sehen Sie sich Beispiele für selbstgemachte Designs an.
Über die Arten von Gusseisen Heizöfen und Optionen für deren Installation erfahren Sie im Material.
Video zum Thema
Grüße an die Benutzer der Website Funkschaltungen. Kürzlich hatte ich eine Idee zu machen. Im Internet wurden mehrere Diagramme zum Aufbau des Geräts gefunden. Von diesen habe ich diejenige ausgewählt, die meiner Meinung nach am einfachsten zu montieren und zu konfigurieren ist und, was am wichtigsten ist, sie wirklich funktioniert.
Gerätediagramm
Teileliste
1. Feldeffekttransistor IRFZ44V 2 Stk.
2. Ultraschnelle Dioden UF4007 oder UF4001 2 Stk.
3. 470 Ohm Widerstand für 1 oder 0,5 W 2 Stk.
4. Folienkondensatoren
1) 1 uF bei 250V 3 Stk.
2) 220 nF bei 250V 4 Stück.
3) 470 nF bei 250 V
4) 330 nF bei 250 V
5. Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1,2 mm.
6. Kupferdraht mit einem Durchmesser von 2 mm.
7. Drosselringe Computereinheit Essen 2 Stk.
Zusammenbau des Geräts
Der Antriebsteil der Heizung besteht aus IRFZ44V-Feldeffekttransistoren. Pinbelegung des Transistors IRFZ44V.
Transistoren müssen auf einem großen Heizkörper platziert werden. Wenn Sie Transistoren an einem Heizkörper installieren, müssen die Transistoren an diesem installiert werden Gummidichtungen und Kunststoffscheiben, damit kein Kurzschluss zwischen den Transistoren entsteht.
Die Drosseln werden auf Ringe von Computer-Netzteilen gewickelt. Hergestellt aus Eisenpulver. Draht 1,2 mm 7-15 Windungen.
Die Kondensatorbank sollte 4,7 µF haben. Es empfiehlt sich, nicht einen, sondern mehrere Kondensatoren zu verwenden. Kondensatoren müssen parallel geschaltet werden.
Die Heizspirale besteht aus einem Draht mit einem Durchmesser von 2 mm und 7-8 Windungen.
Nach dem Zusammenbau funktioniert das Gerät sofort. Das Gerät wird von einem 12-Volt-Akku mit 7,2 A/h betrieben. Die Versorgungsspannung des Geräts beträgt 4,8-28 Volt. Bei lange ArbeitÜberhitzung: Kondensatorbank, Feldeffekttransistoren und Gas geben. Aktueller Verbrauch bei Leerlauf 6-8 Ampere.
Wenn es in den Stromkreis eingeführt wird Metallobjekt Der Stromverbrauch steigt sofort auf 10-12 A.
