Как сделать индукционную печь и котел отопления из инвертора

Использование индукционных катушек вместо традиционных нагревательных элементов в нагревательных приборах позволило значительно повысить эффективность работы приборов при меньшем потреблении электроэнергии. Индукционные нагреватели появились на рынке сравнительно недавно, и их цена относительно высока. Поэтому народные умельцы не оставили эту тему без внимания и придумали, как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора.

Преимущества индукционного нагревателя

Индукционные нагреватели с каждым днем завоевывают все большую популярность среди потребителей благодаря следующим преимуществам:

Преимуществами этого типа нагревателей являются также простота конструкции и доступность материалов, позволяющих пользователю самостоятельно собрать устройство.

Индукционный нагреватель

Индукционный нагреватель содержит следующие компоненты.

1. Генератор электроэнергии. Переменный ток из сети преобразуется в ток высокой частоты.
2. Индуктор. Изготовлен из медной проволоки, которая скручивается для создания магнитного поля.
3. Нагревательный элемент. Нагревательный элемент представляет собой металлическую трубку, помещенную внутрь индуктора.

Все эти элементы, работающие вместе, действуют следующим образом. Высокочастотный ток, вырабатываемый генератором, поступает в катушку индуктивности, изготовленную из медной проволоки. Ток высокой частоты преобразуется катушкой индуктивности в электромагнитное поле. Металлическая трубка внутри индуктора нагревается под действием вихревых токов, возникающих в катушке. Протекающий через нагреватель теплоноситель (вода) получает тепловую энергию и передает ее в систему отопления. Теплоноситель также выступает в качестве теплоносителя для нагревательного элемента, что продлевает «жизнь» котла отопления.

Электрическая схема индукционного нагревателя показана ниже.

На фото ниже показано, как работает индукционный нагреватель для металла.

Важно: Если нагретая деталь коснется двух витков индукционной катушки, произойдет межобмоточное замыкание, что приведет к немедленному перегоранию транзисторов.

Сборка и установка системы

Не подключайте индуктор к клеммам плавильного аппарата, которые используются для подключения сварочных кабелей. В противном случае устройство просто сломается. Для того чтобы адаптировать инвертор для работы с индукционным нагревателем, необходимо произвести довольно сложную модификацию устройства, требующую, прежде всего, знаний в области радиоэлектроники.

Вкратце, модификация заключается в следующем: катушка, а именно ее первичная обмотка, должна быть подключена после высокочастотного преобразователя инвертора, вместо индукционной катушки, встроенной в инвертор. Кроме того, необходимо будет удалить диодный мост и припаять конденсаторную сборку.

Чтобы узнать, как преобразовать сварочный инвертор в индукционный нагреватель, посмотрите это видео.

Индукционный нагреватель для металла

Чтобы сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора, вам понадобятся следующие материалы.

1. Инверторный сварочный аппарат. Хорошо, если машина имеет функцию плавной регулировки тока.
2. Медная трубка диаметром около 8 мм и достаточной длины, чтобы сделать 7 витков вокруг куска диаметром 4-5 см. Кроме того, за катушками должно оставаться около 25 см свободных концов трубок.

Чтобы собрать плиту, выполните следующие действия.

1. Выберите кусок диаметром 4-5 см, который послужит шаблоном для намотки витка медной трубки. Это может быть деревянная круглая деталь, металлическая или пластиковая трубка.
2. Возьмите медную трубку и заклепайте один конец молотком.
3. Плотно заполните трубку сухим песком и заклейте другой конец. Песок предотвратит растрескивание трубки при скручивании.
4. Сделайте 7 петель из трубки вокруг шаблона, затем отпилите и отшлифуйте концы.
5. Подключите полученную катушку к восстановленному преобразователю.

Совет: Если индукционный нагреватель будет работать долгое время на высокой мощности, рекомендуется охладить трубку водой.

Индукционный нагреватель для воды

Для сборки нагревателя необходимы следующие компоненты.

1. Инвертор. Устройство должно быть выбрано в соответствии с мощностью, необходимой котлу.
2. Длина трубы должна составлять 40-50 см. Теплоноситель (вода) будет протекать через него. Внутренний диаметр трубы должен быть не менее 5 см. В этом случае внешний диаметр составит 7,5 см. Если внутренний диаметр меньше, эффективность котла будет низкой.
3. Стальная проволока. Можно также использовать металлические стержни диаметром 6-7 мм. Вы можете нарезать небольшие кусочки проволоки или прута (4-5 мм). Эти части будут действовать как теплообменник (сердечник) индуктора. Вместо стальных элементов можно использовать металлическую трубу меньшего диаметра или стальной винт.
4. Текстолитовые палочки или стержни, на которые будет намотана индукционная катушка. Использование текстолита позволит защитить трубу от нагретой спирали, так как этот материал устойчив к высоким температурам.
5. Изолированный кабель с сечением 1,5 мм2 и длиной 10-10,5 м. Изоляция кабеля должна быть волокнистой, эмалевой, стекловолокнистой или асбестовой.

Совет! Вместо стальной проволоки можно использовать металлическую губку из нержавеющей стали. Однако перед покупкой проверьте ее с помощью магнита: если губка притягивается магнитом, ее можно использовать в качестве обогревателя.

Индукционный котел отопления собирается по следующему алгоритму. Заполните корпус теплообменника металлическими изделиями, перечисленными выше. На конце трубы, служащей кожухом, припаяйте переходники, соответствующие диаметру труб отопительного контура.

При необходимости к адаптерам можно припаять угловые кронштейны. Также припаяйте янтарные втулки. Это облегчает снятие нагревателя для ремонта или обслуживания.

Следующий шаг — приклеить полоски текстолита к корпусу теплообменника, на который будет намотан змеевик. Из того же текстолита следует изготовить пару распорок высотой 12-15 мм. Они будут содержать контакты для подключения нагревателя к восстановленному инвертору.

Намотайте катушку на текстолитовые полоски. Между катушками должен быть зазор не менее 3 мм. Обмотка должна состоять из 90 витков провода. Прикрепите концы кабелей к ранее подготовленным стойкам.

Вся конструкция помещается в оболочку, которая в целях безопасности будет выполнять функцию изоляции. Для изготовления защитного кожуха подходит пластиковая труба, диаметр которой больше диаметра катушки. В защитном кожухе необходимо сделать два отверстия для вывода электрического кабеля наружу. На концах труб можно использовать заглушки, а затем проделать в них отверстия для подключения патрубков. Они служат для подключения котла к системе отопления.

Важно: Запускать нагреватель можно только после заполнения его водой. Если включить нагреватель «всухую», пластиковая трубка расплавится, и нагреватель придется собирать заново.

Затем подключите котел к системе отопления в соответствии с приведенной ниже схемой.

Схема подключения состоит из следующего.

1. Высокочастотный источник тока. В данном случае это модифицированный инвертор.
2. Индукционный нагреватель.
3. Элементы безопасности. В эту группу могут входить: термометр, предохранительный клапан, манометр и т.д.
4. Шаровые краны. Они используются для слива или заполнения системы или для перекрытия воды на определенном участке контура.
5. Циркуляционный насос. Циркуляционный насос обеспечивает прохождение воды через систему отопления.
6. Фильтр. Используется для очистки охлаждающей жидкости от механических примесей. Благодаря очистке воды продлевается срок службы всего оборудования.
7. Мембранный расширительный бак. Он используется для компенсации теплового расширения воды.
8. Радиатор. Для индукционного нагрева предпочтительны алюминиевые или биметаллические радиаторы, так как они характеризуются высокой эффективностью теплопередачи при малых размерах.
9. Шланг, через который можно наполнить или опорожнить систему.

Как видно из приведенного выше способа, индукционный нагреватель можно изготовить самостоятельно. Однако он ничем не лучше коммерческого. Даже если вы обладаете необходимыми знаниями в области электротехники, следует подумать, насколько безопасно будет работать с таким устройством, ведь оно не оснащено специальными датчиками или блоком управления. Поэтому целесообразно выбирать сборное оборудование, изготовленное на заводе.