Індукційні нагрівачі своїми руками. Саморобний індукційний нагрівач: схема

Перш ніж ми поговоримо про те, як зібрати саморобний індукційний нагрівач, потрібно дізнатися, що це і за яким принципом працює.

Історія індукційних нагрівачів

У період з 1822 по 1831 рік відомий англійський учений Фарадей провів серію експериментів, метою яких було досягти перетворення магнетизму в електричну енергію. Він проводив багато часу в своїй лабораторії. Поки в один прекрасний день, в 1831 році, Майкл Фарадей все-таки не добився свого. У вченого нарешті вийшло отримати електричний потік в первинній обмотці з дроту, яка була намотана на залізний сердечник. Так була відкрита електромагнітна індукція.

Сила індукції

Це відкриття стали застосовувати в промисловості, в трансформаторах, різних двигунах і генераторах. Однак по-справжньому це відкриття стало популярним і необхідним лише через 70 років. В часи підйому і розвитку металургійної промисловості були потрібні нові, сучасні методи плавки металів в умовах металургійних виробництв. До речі, першу плавильню, яка використовувала вихровий індукційний нагрівач, запустили в 1927 році. Завод розташовувався в невеликому англійському містечку Шеффілді.

І в хвіст і в гриву

У 80-х принцип індукції вже стали застосовувати по повній програмі. Інженери зуміли створити нагрівачі, які працювали на основі того ж принципу індукції, що і металургійна піч для плавки металів. Такими приладами обігрівали цехи заводів. Трохи пізніше почали випускати побутові пристрої. А деякі умільці не купували їх, а збирали індукційні нагрівачі своїми руками.

Принцип дії

Якщо розібрати котел індукційного типу, то там ви знайдете сердечник, електричну і теплову ізоляцію, потім корпус. Відмінність цього нагрівача від тих, які використовуються в промисловості - це тороїдальна обмотка мідними провідниками. Вона розташована між двох зварених між собою труб. Ці труби виготовляються з феромагнітної сталі. Стінка такої труби - більше 10 мм. В результаті такої конструкції нагрівач має набагато меншу вагу, більш високий ККД, а також невеликі розміри. В якості сердечника тут працює труба з обмоткою. А інша служить безпосередньо для нагрівання теплоносія. Струм індукції, який генерується магнітним полем високої частоти з зовнішньої обмотки на трубу, нагріває теплоносій. Цей процес викликає вібрацію стінок. Завдяки чому на них не відкладається накип. Нагрівання відбувається за рахунок того, що в процесі роботи нагрівається сердечник. Його температура підвищується вихрових струмів. Останні утворюються за рахунок магнітного поля, яке, в свою чергу, генерується струмами високої напруги. Так працює індукційний нагрівач води і багато сучасні котли.

Сила індукції своїми руками

Нагрівальні прилади, які в якості енергії використовують електрику, максимально зручні і комфортні у використанні. Вони набагато безпечніше, ніж обладнання, яке працює на газу. До того ж в цьому випадку немає ні кіптяви, ні сажі. Один з недоліків такого нагрівача - високий витрата електрики. Щоб економити, народні умільці навчилися збирати індукційні нагрівачі своїми руками. У підсумку виходить відмінний апарат, якому для роботи потрібно набагато менше електричної енергії.

Процес виготовлення

Щоб зробити такий пристрій самостійно, не потрібно володіти серйозними знаннями в електротехніці, і зі складанням конструкції впорається будь-яка людина. Для цього нам знадобиться шматок товстостінної пластикової труби. Вона буде працювати як корпус нашого агрегату. Далі потрібна сталевий дріт діаметром не більше 7 мм. Також, якщо необхідно підключати нагрівач до опалення в будинку або квартирі, бажано придбати перехідники. Ще потрібна сітка з металу, яка повинна утримувати сталеву дріт всередині корпусу. Природно, необхідна мідний дріт, щоб створити котушку індуктивності. Також практично у кожного в гаражі знайдеться високочастотний інвертор. Ну вже в приватному секторі таке обладнання можна відшукати без праці. Дивно, але з підручних засобів можна без особливих витрат робити індукційні нагрівачі своїми руками. Спочатку необхідно провести підготовчі роботи для дроту. Її нарізаємо шматками довжиною 5-6 см. Дно частини труби потрібно закрити сіткою, а всередину насипати шматки порізаної дроту. Зверху трубу треба також закрити сіткою. Потрібно сипати стільки дроту, щоб знизу доверху заповнити трубу. Далі виготовимо котушку. Основою виступить корпус з пластика. На нього потрібно намотати 90 витків міді. Коли деталь буде готова, потрібно встановити її в систему опалення. Потім можна підключати котушку до електрики через інвертор. Вважається, що індукційний нагрівач з інвертора - це дуже простий і максимально бюджетний прилад. Не варто проводити випробування апарату, якщо немає подачі води або антифризу. Ви просто расплавите трубу. Перш ніж запускати цю систему, бажано зробити заземлення для інвертора.

Сучасний нагрівач

Це другий варіант. Він передбачає застосування продуктів сучасних електронних приладів. Такий індукційний нагрівач, схема якого представлена нижче, не потрібно налаштовувати. Дана схема передбачає принцип послідовного резонансу і може розвивати пристойну потужність. Якщо використовувати більш потужні діоди і конденсатори більшої місткості, то можна підвищити показники агрегату до серйозного рівня.

Збираємо вихровий індукційний нагрівач

Для того щоб зібрати даний апарат, знадобиться дросель. Його можна знайти, якщо розкрити блок живлення звичайного комп'ютера. Далі потрібно намотати провід з феромагнітної сталі, мідний дріт 15 мм. В залежності від необхідних параметрів може знадобитися від 10 до 30 витків. Потім потрібно підібрати польові транзистори. Їх вибирають виходячи з максимального опору відкритого переходу. Що стосується діодів, то їх треба брати під зворотне напруга не менше ніж 500 В, при тому що струм буде десь 3-4 А. Також знадобляться стабілітрони, розраховані на 15-18 Ст. А потужність їх має бути близько 2-3 Вт. Резистори - до 05 Вт. Далі потрібно зібрати схему і виготовити котушку. Це основа, на якій базується весь індукційний нагрівач ВИН. Котушка буде складатися з 6-7 витків мідного дроту 15 мм. Потім деталь потрібно включити в схему і підключити до електрики. Пристрій здатний гріти болти до жовтого кольору. Схема гранично проста, проте в роботі система виділяє багато тепла, тому краще встановити радіатори на транзистори.

Більш складна конструкція

Для того щоб зібрати даний агрегат, потрібно вміти працювати зі зварюванням, а також стане в нагоді трифазний трансформатор. Конструкція представлена у вигляді двох труб, які необхідно вварить один в одного. Одночасно вони будуть виконувати роль сердечника і нагрівача. Обмотка намотується на корпус. Так можна значно підвищити продуктивність і при цьому домогтися невеликих габаритних розмірів і малої ваги. Щоб виконати підведення і відведення теплоносія, необхідно в корпус пристрою вварить два патрубки. Рекомендується, щоб максимально виключити можливі втрати тепла, а також убезпечити себе від ймовірних витоків струму, зробити для котла ізоляцію. Вона дозволить виключити виникнення зайвих шумів, особливо під час інтенсивної роботи.

Основні правила і рекомендації

Подібними системами бажано користуватися в закритих опалювальних контурах, в яких є примусова циркуляція теплоносія. Дозволяється застосовувати такі агрегати для пластикових трубопроводів. Котел потрібно встановлювати таким чином, щоб відстань між ним і стінами, іншими електричними приладами було не менше 30 см. Від підлоги і стелі бажано теж дотримуватися дистанції в 80 см. Також рекомендують змонтувати за вихідним патрубком систему безпеки. Для цього підійде манометр, пристрій скидання повітря, а також підривний клапан. Ось так легко і без великих витрат можна збирати індукційні нагрівачі своїми руками. Це обладнання цілком може служити вам довгі роки і гріти ваш будинок. Отже, ми з'ясували, як робиться своїми руками індукційний нагрівач. Схема складання не дуже складна, так що впоратися можна за лічені години.