Использование индукционных катушек вместо традиционных ТЭН в отопительном оборудовании позволило значительно увеличить КПД агрегатов при меньшем потреблении электроэнергии. Индукционные нагреватели появились в продаже относительно недавно, к тому же по достаточно высоким ценам. Поэтому народные умельцы не оставили эту тему без внимания и придумали, как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора.
- высокий показатель КПД;
- агрегат работает практически бесшумно;
- индукционные котлы и нагреватели считаются достаточно безопасными в сравнении с газовым оборудованием;
- нагреватель работает полностью в автоматическом режиме;
- оборудование не требует постоянного обслуживания;
- благодаря герметичности аппарат, исключаются протечки;
- из-за вибраций электромагнитного поля образование накипи становится невозможным.
Также к преимуществам данного типа нагревателя можно отнести простоту его конструкции и доступность материалов для сборки аппарата своими руками.
Схема работы индукционного нагревателя
Нагреватель индукторного типа содержит следующие элементы.
- Генератор тока. Благодаря данному модулю переменный ток бытовой электросети преобразуется в высокочастотный.
- Индуктор. Изготавливается из медной проволоки, скрученной в виде катушки, для образования магнитного поля.
- Нагревательный элемент. Представляет собой металлическую трубу, размещенную внутри индуктора.
Все перечисленные элементы, взаимодействуя между собой, работают по следующему принципу. Выработанный генератором высокочастотный ток поступает на катушку индуктора, изготовленную из медного проводника. Ток высокой частоты преобразуется индуктором в электромагнитное поле. Далее, металлическая труба, находящаяся внутри индуктора, разогревается благодаря воздействию на нее вихревых потоков, возникающих в катушке. Теплоноситель (вода), проходящий через нагреватель, забирает тепловую энергию и переносит ее в отопительную систему. Также теплоноситель выступает в роли охладителя нагревательного элемента, что продляет “жизнь” отопительному котлу.
Ниже предоставлена электрическая схема индукционного нагревателя.
На следующем фото показано, как работает индукционный нагреватель металла.
Важно! Если прикоснуться разогреваемой деталью к двум виткам индуктора, то произойдет межвитковое замыкание, от которого мгновенно выгорят транзисторы.
СВАРКА + ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ. ПОДРОБНО. Как сделать. Универсальный инструмент для мастерской.
Характеристики и особенности
С его помощью можно нагревать любые металлические детали. Под воздействием индукции деталь нагревается локально. Рядом расположенные участки не подвергаются серьезному температурному воздействию. Поэтому индукционный нагреватель для болтов имеет преимущество перед приборами, которые часто используются автовладельцами для аналогичных целей, в частности паяльной лампой, газовой горелкой. Помимо этого, вышеперечисленные приборы являются источником открытого пламени, а значит, создают угрозу возникновения пожара, также как и болгарка, если вдруг придется резать болт – в процессе образуются искры. Ударные инструменты, типа гайковерта, могут повредить метиз механически. Использование индукционного нагревателя гораздо выгоднее, безопаснее и проще с этой точки зрения.
Преимущества бытовых приборов:
- компактный;
- универсальный;
- безопасный;
- отсутствует открытый огонь;
- удобно пользоваться;
- подходит для использования в труднодоступных местах;
- сокращает временные и финансовые затраты.
Характеристики приборов сильно варьируются, что отражается на их стоимости. Недорогие приборы китайского производства стоят в пределах 1000 рублей. Рабочая мощность таких приборов равна примерно 100 Вт. Для нагрева прикипевших болтов и закалки небольших предметов этого достаточно. Их конструкция максимально простая:
- моп-транзистор – 2 шт.;
- высокоскоростной диод – 2 шт.;
- внешняя катушка.
Пиковая сила тока такого прибора – 12 А, мощность – 150 Вт. На нагрев кончика отвертки диаметром 6 мм (докрасна) уходит 2 мин, болта – 3 мин, болта с гайками – 4 мин.
Более продвинутый аппарат, относящийся к профессиональным, будет стоить гораздо дороже, но и характеристики его на несколько порядков выше. Например, профессиональный ручной индукционный нагреватель BETEX iDuctor 1 имеет следующие параметры:
- выходная мощность – 1200 Вт;
- подсветка рабочей зоны;
- защита от влаги;
- звуковой сигнал;
- рабочая температура – -5 – +40°
В комплектацию входят:
- индуктор-коврик – 1 шт.;
- гибкий индуктор;
- спиральные индукторы разного размера – 8 шт.;
- U-образный индуктор – 1 шт.;
- термозащитные перчатки.
Стоимость этого прибора превышает 100000 рублей.
Особенности индукционных печей
Этот тип оборудования обладает определенными характерными чертами, которые являются как преимуществами, так и недостатками.
Так как распределение металла должно быть равномерным, полученный материал характеризуется хорошей однородной массой. Этот тип печи работает за счет транспортировки энергии по зонам, при этом представлена и функция фокусировки энергии. Для использования доступны такие параметры, как емкость, рабочая частота и способ футеровки, а также регуляция температуры, при которой происходит плавление металла, что заметно облегчает рабочий процесс. Имеющийся технологический потенциал печи создает высокий темп плавки, устройства являются экологически чистыми, совершенно безопасными для человека и готовыми к работе в любой момент.
Самым заметным недостатком такого оборудования является сложность его чистки. Так как нагревание шлака происходит исключительно за счет тепла, выделяемого металлом, этой температуры не хватает для обеспечения его полноценного использования. Высокая разница в температуре металла и шлака не позволяет делать процесс удаления отходов максимально простым. В качестве еще одного недостатка принято выделять зазор, из-за которого требуется всегда уменьшать толщину футеровки. Из-за таких действий спустя некоторое время она может оказаться неисправной.
Особенности конструкции
Именно благодаря своей простоте, эти приборы и пользуются большой популярностью. В корпусе находится катушка, внутрь которого вставлен отрезок трубы, с помощью двух патрубков соединенный с системой отопления. Катушку можно присоединить непосредственно к сети электропитания или сделать это через преобразователь. Во втором случае увеличится частота колебаний тока в инверторе. В состав преобразователя входит три элемента:
- Выпрямитель тока.
- Двухтранзисторный инвертор.
- Схема управления полупроводниковыми приборами.
Принцип работы такого устройства во многом напоминает трансформатор. Главным же отличием является вторичная обмотка — она короткозамкнута и находится внутри первичной.
Рекомендации по изготовлению
Изготовить индукционный нагреватель своими руками, рабочая схема которого приведена ниже, будет очень просто. Работы по его изготовлению не займут много времени, как и не потребуется больших финансовых вложений. Приступая к изготовлению прибора, стоит уделить внимание нескольким моментам:
- По своей конструкции прибор является мультивибратором высокой мощности.
- Сопротивление позволяет избежать перегрева полупроводниковых приборов и его подбору следует уделить повышенное внимание.
- Индуктор представляет собой спираль, состоящую из медной проволоки с требуемым количеством витков.
Так как транзисторы быстро выходят из строя от перегрева, устанавливать их необходимо на радиаторы особой конструкции. Использование сварочного инвертора позволит снизить стоимость самодельного устройства, но также можно применять и трехфазный трансформатор. Ниже приведена простейшая схема индукционного нагревателя металла. Своими руками такой прибор собрать можно достаточно быстро.
Он представляет собой трансформатор с двумя обмотками:
- Первый контур необходим для преобразования электроэнергии в вихревые токи.
- Вторая обмотка позволяет передавать преобразованную энергию теплоносителю.
В качестве корпуса можно использовать кусок пластиковой трубы, толщина стенок которой составляет не менее трех миллиметров. При этом его диаметр должен быть больше в сравнении с трубами отопления. Длина корпуса определяется в каждом конкретном случае индивидуально, но чаще всего достаточно около одного метра. Внутренний диаметр трубы находится в диапазоне от 50 до 80 мм. После этого трубу необходимо обмотать медной проволокой, а количество витков должно составлять около 90.
Для установки индукционного нагрева предстоит выполнить следующие действия:
- Полимерная труба фиксируется.
- Торцы сердечника необходимо обрезать, оставив при этом около 10 см в запасе для изготовления отводов.
- К нижнему отводу крепится уголок для подключения обратки, если прибор будет монтироваться в отопительный котел.
- Предварительно нарубленная на отрезки длиной в 50 мм медная проволока засыпается в трубу, которая затем с двух сторон закрывается сеткой.
- Устанавливается защитный контур прибора.
- Нагреватель подключается к источнику питания, после чего сердечник необходимо заполнить водой.
Заключительным шагом после сборки приора, станет проверка его работоспособности. Для простоты замены водонагревающего устройства, на всех входах стоит установить шаровые краны.
Сборка индукционного нагревателя
Работы по изготовлению нагревателя производятся в несколько этапов:
- Порезать проволоку из нержавейки на части длиной примерно 5-7 мм. На дно трубы из пластика поместить металлическую сетку и наполнить все свободное пространство внутри нарезанными кусочками проволоки. Затем закрыть трубу с той и другой стороны.
- Далее нужно сделать индукционную катушку. Для этого подготовленную трубу аккуратно и с равными промежутками обмотать медной проволокой. Должно получиться не менее 90-100 витков проволоки.
- Подготовленное устройство можно встроить в любом месте системы отопления. Устройство подключается к инвертору внешней обмоткой из медной проволоки. Для прокачки воды встраивается циркулирующий насос. Обязательно нужно произвести работы по электроизоляции устройства. Не стоит забывать и о тепловой изоляции нагревателя специальным материалом. Без теплоизоляции КПД системы будет значительно ниже.
Себестоимость самодельного индукционного котла довольно небольшая. Но все же для его изготовления необходим опыт подобных работ, а также хотя бы небольшие технические знания в данной области. Если же все работы проводятся аккуратно и в соответствии с рекомендациями, такое устройство будет работать бесперебойно, с неплохой отдачей тепла. Возможно, что оно получится несколько неказистым на вид, но от этого нагреватель не станет функционировать хуже.
Принцип работы индукционного нагревателя
Основной элемент индукционного нагревателя — спиральная деталь Когда переменный электрический ток протекает по спирали дросселя, вокруг него формируется электромагнитное поле. При помещении в середину катушки сердечника из металла, обладающего магнитными свойствами, его температура повышается. Это индукционный нагрев – явление, возникающее под действием вихревых токов. Наблюдается оно только при питании дросселя переменным электротоком, обладающим достаточной частотой изменений знака и направления. Когда на индуктивную деталь поступает постоянный ток, изменения температуры сердечника не происходит.
На этом принципе основано функционирование индуктора для нагрева заготовок. Основным компонентом агрегата в большинстве случаев является спиральная конфигурация из металла. В плитах для приготовления пищи в этой роли задействован уплощенный элемент, находящийся на малом расстоянии от варочной панели. В отопительном котле роль индуктора выполняет трубка из стали, наполненная теплоносителем (его функцию выполняет жидкость).
Важными составляющими рассматриваемого агрегата являются генератор переменного тока и нагревательный элемент. Первый применяют для получения питания достаточно высокой частоты из типовой квартирной электросети в 50 Гц. Второй представляет собой конструкцию из металла, способную к поглощению теплоты при нахождении в полевом пространстве. Генератор направляет на индуктор (спиральный элемент) электроток, приведенный к нужным параметрам. При этом через катушку идет поток заряженных частиц, создающий поле. Металл, помещенный в зону его действия, разогревается под действием токов Фуке без прямого соприкосновения с индуктором. Для подогрева воды в таком агрегате необходимо наличие ее контакта с нагревательным элементом. Самым простым примером такой конструкции будет труба из металла, по которой проходит водный поток. В процессе жидкость охлаждает стенки, что продлевает срок службы конструкции.
Применение
На сегодняшний день область применения нагревателей такого типа очень большая. Необходимо учитывать так же тот факт, что существует большое количество модификаций и возможностей модернизации нагревателей.
Промышленная сфера
Применяется для плавки металлов, получения некоторых видов сплавов, которые затем используется в широком перечне работ. За счет создания сплавов осуществляется производство металлической проволоки.
Различные модификации индукционного нагревателя используются для автосервиса, с целью термической обработки запасных автомобильных частей. Фактически с той же целью технология применяется в медицине, термической обработке подвергаются медицинские аппараты, мебель и оборудование.
Нагреватель для откручивания прикипевших, заржавевших гаек и болтов из трансформатора
Всем привет. Давно уже хотел изготовить нагревательный аппарат для прикипевших болтов и гаек.
За основу был взят трансформатор от нерабочей микроволновки. Удалил вторичную обмотку и намотал два витка толстого, медного, аккумуляторного провода от москвича. На концах запрессовал клеммы и одел термоусадку. Для корпуса нашёл пластиковую коробку вроде как для метизов, крышку изготовил из старой, пластиковой доски для нарезки мяса. Для кнопки включения применил старый, советский включатель звонка. Расположил его сверху для нажатия коленом или ногой, так как руки будут заняты удерживанием проводов. Скрутил всё это дело маленькими болтами. Вес получился 4.5 кг.
Первый запуск порадовал, всё прошло успешно. Нагревает метал до красна. Потом охлаждаю водой и прикипевшие гайки хорошо откручиваются. Более подробно на видео
2 мая 2021
Поделиться:
Отличная самоделка для ркмонта своими руками! Тоже такую собираю, подскажите длину проводов выводов вторички, нигде про это не пишут
Эта приблуда только гвозди греть не более
Подобная вещь есть у меня на сто но греет небольшие болты. На 14 уже не тянет. Может слабый может что с сечением не угадали.
Всё правильно сделал.Но есть несколько моментов на которые стоит обратить внимание:1-болты, контактирующие с нагреваемой поверхностью должны быть или медные, или латунные.Это важно.Стальные будут привариваться и на них будут большие потери тока.2-Эти болты должны быть заточены под конус, так проще пробить ржавчину.3-эти болты нужно прижимать не руками, а сделать подобие прищепки или крокодила, как на сварочной массе, но один электрод закрепить через изолятор чтоб небыло короткого замыкания.Так будет гораздо удобнее пользоваться и обеспечит более хороший и постоянный контакт с нагреваемой деталью.4-кнопка от звонка не подойдёт для этой цели.Хоть включена и в первичную обмотку, но она не рассчитана даже на этот ток.Будут потери и долго не прослужит.Можно поставить самый маленький пускатель между кнопкой и трансформатором.А лучше поставить дополнительный блок питания на 12 вольт и реле, можно автомобильное.Тогда кнопку можно будет поставить на ручку крокодила.Контакты реле свободно выдержат первичку этого транса и разгрузят контакты кнопки.Блок питания можно взять импульсный на 0,5-1ампер.Стоит рублей 200 в любом магазине электроники.Те кто пишут что лучше использовать сварочник, пишут чушь.Сварочник выдаёт примерно 60 вольт, при токе в 100-200 ампер, а твой трансформатор выдаёт 3-5 вольт, при токе 500-1000 ампер.Для нагрева важен именно ток, и важно маленькое напряжение, чтоб небыло дуги, которая при неплотном контакте спалит и электроды и нагреваемую гайку.Так что это устройство вполне полезно, особенно если его немного доработать.
Нагреватель индукционный для металлических деталей
Свойства электромагнитной индукции применяются не только в системах отопления. Данное явление успешно используется в конструировании нагревательных печей, предназначенных для работы со всеми видами металлов.
Чтобы изготовить индукционный нагреватель из сварочного инвертора, необходимо в первую очередь запастись следующими компонентами:
- Сварочный инвертор. Желательно, чтобы он был оборудован функцией, позволяющей плавно регулировать ток.
- Медная трубка. Ее диаметр составляет примерно 8 мм, а длина должна быть достаточной для семи витков, наматываемых на шаблон диаметром 40-50 мм. Длина свободных концов трубки после намотки остается примерно по 25 см.
Нужен ли стабилизатор напряжения для холодильника
Сборка конструкции осуществляется в следующем порядке:
- Подбирается шаблон для намотки подходящего размера, диаметром 4-5 см. Лучше всего воспользоваться металлическими или пластиковыми трубами, или круглыми деревянными заготовками.
- Один из концов медной трубки заклепывается молотком.
- Далее трубка как можно плотнее заполняется сухим песком, после чего ее нужно заклепать со второго конца. Песок предотвратит возможные изломы трубки во время скручивания.
- Трубка наматывается на шаблон в количестве 7 витков, затем ее концы отпиливаются, а песок высыпается.
- Полученную конструкцию необходимо соединить с инвертором, подвергшемся предварительной переделке.
- Если работа индукционной печи рассчитана на продолжительное время, к трубке индуктора рекомендуется сделать подводку водяного охлаждения.
Особенности эксплуатации
Самодельная сборка нагревателя – это лишь половина дела. Не менее важное значение имеет правильная эксплуатация получившейся конструкции. Изначально, каждый такой прибор представляет определенную опасность, поскольку он не способен самостоятельно контролировать уровень нагрева теплоносителя. В связи с этим, каждому нагревателю требуется определенная доработка, то есть установка и подключение дополнительных контрольных и автоматических устройств.
В первую очередь выход трубы оборудуется стандартным набором устройств, обеспечивающих безопасность – предохранительным клапаном, манометром и приспособлением для отвода воздуха. Следует помнить, что индукционные водонагреватели будут нормально работать лишь при наличии принудительной циркуляции воды. Самотечная схема очень быстро приведет к перегреву элемента и разрушению пластиковой трубы.
Во избежание подобных ситуаций, в нагревателе устанавливается термостат, подсоединенный к устройству аварийного отключения. Опытные электротехники используют для этих целей терморегуляторы с температурными датчиками и реле, отключающие цепь при достижении теплоносителем заданной температуры.
Самодельные конструкции отличаются довольно низкой эффективностью, поскольку вместо свободного прохода, на пути воды имеется препятствие в виде частиц проволоки. Они почти полностью перекрывают трубу, вызывая повышенное гидравлическое сопротивление. При нештатных ситуациях возможны повреждения и разрыв пластика, после чего горячая вода непременно приведет к короткому замыканию. Обычно такие нагреватели используются в небольших помещениях, в качестве дополнительной системы отопления в холодное время года.
