Induktiokuumennuskattila tee-se-itse: teoreettinen perusta

Onko induktiolämpölaitteen lämmitysjärjestelmällä mitään todellisia etuja? Kuinka taloudellinen se on verrattuna lämmityselementteihin? Miten induktiokattila toimii? Onko mahdollista koota se itse? Yritetään vastata näihin kysymyksiin.

Mikä se on

Sähkömagneettisen induktion ilmiö, jonka Michael Faraday löysi vuonna 1831, on, että sähkövirta herätetään magneettikenttään sijoitetussa johtimessa. Erityisesti vaikutus vaikutti minkä tahansa modernin muuntajan toiminnan periaatteeseen.

Jos ferromagneettiseen ytimeen on kiedottu kaksi eristettyä käämitystä ja niitä sovelletaan johonkin niistä, esimerkiksi 220 volttia, toinen tuottaa jännitteen, joka liittyy tähän 220 volttiin, kuten sekundäärikäämityksen kierrosluku viittaa primaarisen kierron lukumäärään.

Muuntajan käämityksistä voit poistaa jännitteen vaadituilla ominaisuuksilla ja käyttää sitä sähkömoottorin tai elektroniikan toimintaan. Mutta entä jos laitat ferromagneetin, joka ei ole liitetty mihinkään, käämitykseen perustuvassa käämityksessä?

On selvää, että syntynyt EMF (sähkömoottori) muunnetaan täysin sen molekyylien liikkeen kineettiseksi energiaksi. Yksinkertaisesti sanottuna - lämpöön.

Huomaa: näin induktiokeittiöt ja sulatusuunit toimivat terästehtailla.

Tulkaa. Entä jos laitat ferromagneettisen ytimen suljetussa silmukassa liikkuvaan vesivirtaan? Ilmeisesti vesi jäähtyy ja lämmittää itse.

Siten lähtöpisteessä saat valmiiksi sähkökattilan dachan lämmitykseen.

On vain ratkaistava muutamia teknisiä ongelmia:

• Valitse ydin syövyttämättömästä materiaalista.
• Eristä se kelasta ja varmista samalla rakenteen eheys.
• Tee niin, että itse kela ei ylikuumene, kun suuret virrat kulkevat sen läpi.

Induktiopiirin edut

Tehdasvalmisteisten induktiokattiloiden hinta on pääsääntöisesti huomattavasti korkeampi kuin TEN-analogien hinta, ja se alkaa 20-25 tuhatta ruplaa, jonka teho on 4 kilowattia.

Jotta voisimme olla perusteettomia, annamme useiden Venäjän markkinoilla olevien laitteiden parametrit.

Suurempien kustannusten perusteena valmistajat ja myyjät mainitsevat kaksi väitettä:

1. Induktiokattila on kestävämpi kuin Tenov-analogilla.
2. Se tarjoaa merkittäviä (jopa 40-50%) sähkön säästöjä, joka mahdollistaa kustannusten nopean maksamisen.

Yritetään arvioida molempien lausuntojen todellisuutta.

kestävyys

Väitteet siitä, että induktiosuunnittelu on poikkeuksellisen sietokykyinen ja kestävä, on ehdoton totuus.

Syyt?

• Kattilassa ei ole liikkuvia osia. Jos näin on, rakenteen mekaaninen kuluminen puuttuu kokonaan.
• Se ei sisällä lämmityselementtien tärkeintä ongelmaa - lämmityselementtien kalkitusta. Lime-asteikko lämpöeristää vähitellen putkimaisia ​​lämmittimiä ja aiheuttaa niiden ylikuumenemisen.

Se on utelias: kun se virittyy pyörrevirtojen induktorin ytimessä, se värisee hienovaraisesti, mikä edistää pinnan itsepuhdistumista.

talous

Muistakaamme fysiikan perusteet.

• Sir Isaac Newtonin näkökulmasta energia ei mene mihinkään eikä sitä oteta mistä tahansa. Perpetual motion ei ole mahdollista; lämmittää kiinteä ilmamäärä 10 astetta, joten sinun on käytettävä tiukasti määriteltyä lämpöenergiaa lämmittimen suunnittelusta riippumatta.

• Minkä tahansa energian muuntamisen osalta se lopulta joko suorittaa fyysistä työtä (eli siirtää objektin, jolla ei ole nollan massaa, gravitaatiovektoriin), tai sitä käytetään ympäristön lämmittämiseen.

Korostamme: minkä tahansa suoran lämmityksen sähkölaitteen tehokkuus on 100%.

Kaikki kulutettu sähkö muunnetaan täysin lämpöksi; 1 kW: n sähkötehosta saat 1 kW: n lämpöä.

Siten ainoa asia, joka voisi teoriassa selittää induktiokattilan oletetusti suuremman tehokkuuden, on vähemmän lämmöntuotantoa ympäristössä.

Tämä väite ei sisällä vettä:

1. Kun kattilaa asennetaan lämmitettyyn huoneeseen, lämpö, ​​jota jäähdytysneste ei absorboi, kuluu vielä lämmitykseen.

1. 50% pienempi lämpöhäviö kattilan rungon ulkonäön vertailukelpoisella tai huonommalla eristyksellä, lievästi sanottuna, on epävarmaa.

Päätelmät ovat ilmeisiä:

• Induktiolaitteiden markkina-arvo on yliarvioitu väärin.
• Niiden talous - kuten yksi Bulgakovin sankareista - on tyypillinen tapaus ns. Valheista. Laitteen sähköteho valitaan standardoidun 40 watin kuutiometriä lämmitettyä huonetta kohti. Yritetään lämmittää 200 metrin pituinen talo, jossa on 4 kilowattilaite, johtaa vain viimeisimpään ostajan käsitykseen siitä, että hän oli liian naiivi.

Hullut kädet

Huolimatta vääristä tiedoista, induktiopiiri itse on enemmän kuin oikeutettu elämään. Yliarvioitu markkina-arvo johtaa luonnollisesti siihen, että induktiolämmityskattilat tehdään omin käsin. Miten tämä tehdään?

kotelo

Sen pitäisi olla:

• Eristeessä.
• Riittävästi.
• Hermeettisesti liitetään se lämmityspiiriin.

Yksinkertaisin ja ilmeisin ratkaisu on polypropeeniputki, jonka halkaisija on 40 millimetriä. Ihannetapauksessa kuituvahvistuksella, jolla on erittäin myönteinen vaikutus rungon lujuusominaisuuksiin.

mutkainen

Jotta induktanssikäämi eristettäisiin termoplastisesta polypropeenista kuumennettaessa, on toivottavaa liimata useita tekstiili- nauhoja kotelon päälle. Miten liimaa? Yksinkertaisin ja ilmeisin ratkaisu on silikonitiiviste: sillä on hyväksyttävä tarttuvuus muoveihin ja sietää kohtalaisen kuumuutta.

Tärkeä seikka: on parempi ottaa tunnetuilta valmistajilta tiivisteet (Ceresit, Moment jne.). Halvat tiivisteet poikkeavat niistä ensinnäkin paljon pahemmasta tarttuvuudesta ongelmallisiin pintoihin, jotka tietysti sisältävät polypropeeniputken sileän seinän.

Itse kela kierretään kuparipinnoitetulla johdolla, jonka halkaisija on noin 1,5 millimetriä (poikkileikkaus 2,25 mm2). Käämityksen kokonaispituuden tulisi olla 10-15 metriä. Kelat on parasta levittää pienellä vakiolla.

ydin

Mitä sen pitäisi olla?

• Johtava. Eddyvirtoja ei saada aikaan dielektrisessä.
• Ferromagneettisia. Diamagnetic ei vaikuta sähkömagneettiseen kenttään.
• Ruostumaton teräs. Suljetussa lämmityspiirissä oleva korroosio on selvästi hyödytön.

Tässä muutamia mahdollisia ratkaisuja.

• Ruuvikiristin, tiukasti kiinni putkeen. Siellä, kun se kulkee uria pitkin, vesi ottaa maksimilämmön.
• Leikattu ruostumaton lanka. Se ei ole kovin kätevä, koska improvisoitu kattilan on oltava rajoitettu molemmille puolille metalliristikolla.
• Hedelmät, jotka on valssattu nikromilangasta, työnnetty tiukasti putkeen.
• Lopuksi yksinkertaisin ohje: samalla tavalla putkeen voidaan sijoittaa metallia (ruostumatonta) astianpesua.

Sen jälkeen, kun ydin on otettu paikalleen, kattilaa toimitetaan molemmilta puolilta adaptereilla polypropeenista, jonka halkaisija on 40 mm DU20- tai DU25-langoille. Ne eivät salli ytimen putoamista ja anna kattilan asentaa mihin tahansa piiriin, jolloin liitokset ovat kokoontaitettavia.

Tehonmuunnin

Mitä tapahtuu, jos yksinkertaisesti liität meille kelatun kelan pistorasiaan?

Tehdään yksinkertainen laskenta.

• Kuparijohtimen resistiivisyys + 20 ° С on 0,175 ohmia * mm2 / m.
• Kun poikkileikkaus on 2,25 mm ja pituus 10 metriä, kelan kokonaisvastus on yhtä suuri kuin 0,175 / 2,25 * 10 = 0,7 ohmia.
• Näin ollen, kun sitä käytetään 220 voltin johtimeen, virtaa 220 / 0,7 = 314 A sen läpi.

Vertailun vuoksi: kuparin johdotusta laskettaessa poikkileikkaus valitaan nopeudella 10 A / mm2.

Tulos on hieman ennustettavissa: kun virta syötetään yli 10 kertaa korkeampi kuin laskettu, johtimemme yksinkertaisesti sulaa.

Ilmeinen ratkaisu on syöttöjännitteen pienentäminen. Muuntimen on oltava riittävän tehokas antamaan vähintään 2,5 - 3 kilowattia.

Valmiiksi saatettu tällaisen tehon invertteri voi olla säädettävä virtausmuuntaja. Säätö säästää vain käämityksen ylikuumenemisesta, mutta mahdollistaa myös lämmityskattilan tehokkaan tehon säätämisen. 80 voltin vaihtosuuntaajan lähtöjännitteellä käämityslämpötilan suurin turvallinen teho on noin 2 kW.

kulut

Merkittävistä kustannuksista on syytä mainita ehkä hitsaus invertteri (6000 ruplaa) ja juotin rauta polypropeenille (1000 ruplaa). Enintään 1000 mahtuu kaikkiin muihin ostoksiin.

johtopäätös

Toivomme, että suosituksemme ovat hyödyllisiä lukijalle. Artikkelin liitteenä olevassa videossa on lisätietoja induktiokattilan itsenäisestä tuotannosta. Onnea!