Взамен старого сгоревшего ТЭН-ового бойлера решил сам собрать водонагреватель на базе индукционной катушки. Когда стал разбираться в сути вопроса, понял, что в этом нет ничего сложного. В этом обзоре расскажу, что нужно знать, чтобы собрать индукционный нагреватель своими руками – рабочая схема, устройство, принцип работы, плюсы и минусы, этапы изготовления.
Индукционный нагреватель – что это такое, устройство, принцип действия
В основе работы индукционного нагревателя лежит катушка/намотка из проводника и принцип электромагнитной индукции. При прохождении через него высокочастотного тока возникает магнитное поле, под действием которого происходит разогрев помещенных в него предметов или теплоносителя.
Состоит такой прибор из 3-х главных компонентов:
- Токогенератор. Отвечает за преобразование обычного тока бытовой сети в высокочастотный.
- Индуктор-катушка. Образует магнитный поток высокой частоты. Изготавливается из медного проводника.
- Нагреваемый предмет. Располагается внутри индуктора. Это либо рабочая деталь, либо труба, с циркулирующем теплоносителем.
Отмечу, что до того момента, когда появилась возможность доступным способом получать ток высокой частоты, рассматриваемый метод разогрева имел малую эффективность и почти не применялся.
Ситуация изменилась, когда стали выпускать генераторы, способные производить ток высокой частоты. Так как для нагрева магнитным полем требуется электричество именно с такими характеристиками.
Принцип действия устройства сводится к следующему алгоритму:
- Стандартный ток из бытовой сети, проходя через генератор, становится высокочастотным.
- Поступая на обмотку, он создает замкнутый вихревой электромагнитный поток.
- Помещенный внутрь катушки предмет разогревается без контакта – под влиянием вихревых токов.
Простейший индукционный нагреватель для разогрева предметов, например, болтов, несложно изготовить своими руками. Как вариант можно сделать водонагреватель. Тогда в катушку потребуется поместить теплообменник с циркулирующей водой.
Когда прибор подключен в сеть, нельзя допускать касание разогреваемым предметом катушки индуктивности. Иначе произойдет межвитковое замыкание и перегорание электросхемы.
Плюсы и минусы
Выделю следующий ряд преимуществ самодельного индукционного нагревателя:
- Доступность самостоятельной сборки.
- Высокий КПД.
- Бесшумность в работе.
- Экологичность – отсутствие вредного влияния на окружающую среду.
- Безопасность, особенно в сравнении с газовым оборудованием.
- Автономность работы.
- Минимальные требования к обслуживанию.
- Надежность и долговечность.
- Применимость к различным предметам и средам.
Если же говорить о конкретном применении устройства, например, в водонагревателе, то можно отметить такой ряд положительных особенностей:
- Оптимальная скорость нагрева теплоносителя – по крайней мере, сопоставимая с традиционными электрокотлами. Благодаря этому индукционный водонагреватель нисколько не уступает по качеству моделям других типов.
- Минимальная вибрация установки. Это свойство рассматривается положительно, так как снижает образование солевых наростов внутри труб и теплообменника.
- Надежная защита от перегрева. Постоянный отвод тепла обеспечивает эффективную защиту от перегрева. Чего нет у моделей с ТЭН.
- Отсутствие вероятности утечки при условии грамотного монтажа системы. Объясняется это, прежде всего, способом нагрева – без непосредственного контакта нагревателя с теплоносителем.
- Возможность монтажа системы без насоса. Так как активная циркуляция обеспечивается быстрым разогревом.
У самодельного индукционного водонагревателя есть также недостатки:
- Необходимость выделения отдельного места. Так как прибор греет не только тепловой контур, но и все предметы, попадающие в поле влияния.
- Вредность нахождения вблизи оборудования для человека и животных.
- Зависимость от наличия электроэнергии. Для эффективной работы требуется стабильное электроснабжение.
- Необходимость оснащения системы профессиональной группой безопасности. Так как вода в трубах при интенсивном нагреве может быстро превратиться в пар, что приведет к разрыву контура.
Все эти факторы следует учитывать при самостоятельном изготовлении водонагревателя-индуктора. Иначе эксплуатация прибора станет не только не эффективной и затратной, но и опасной.
В составе индукционного нагревателя отсутствуют узлы, подверженные износу. Поэтому они имеют практически неограниченный рабочий ресурс.
Схема изготовления
Для работы водонагревателя-индуктора требуется преобразовать тока – инвертор. В быту проще всего достать его из соответствующего сварочного аппарата. Однако в изначальном виде он не годится – его следует несколько переделать:
- Вместо встроенной катушки индуктивности в схему после высокочастотного преобразователя устанавливается первичная обмотка нашей катушки.
- Диодный мост удаляется.
- Выпаивается конденсаторный блок.
Далее схема сборки своими руками индукционного нагревателя выглядит следующим образом:
- Подбирается инвертор заданной мощности – такой, какую требует водонагреватель.
- Подготавливается пластиковая труба с толстыми стенками. Длина отрезка должна быть около 0,5-1 м, внутренний диаметр – не менее 50 мм.
- Края закрываются переходниками с патрубками.
- Внутрь засыпаются металлические отрезки, либо стальная труба меньшего диаметра или стержень.
- Далее изготавливается катушка. Для этого поверх пластиковой трубы монтируются текстолитовые стержни.
- Сверху на них наматывается медная проволока диаметром 1-1,5 мм.
- При этом количество витков в намотке должно быть порядка 90, а расстояние между ними не более 3 мм.
- Поверх катушки при необходимости надевается защитный кожух – пластиковая труба подходящего диаметра.
- Контакты катушки подсоединяются к инвертору.
- В завершении собранный прибор с помощью патрубков монтируется в систему водонагрева или отопления.
Подключать прибор в сеть с целью проверки работоспособности можно только после заполнения контура теплоносителем.
Видео-пример изготовления индукционного нагревателя своими руками:
Коротко о главном
В основе действия индукционного нагревателя лежит принцип разогрева предметов или теплоносителя высокочастотным э/м-полем. Состоит прибор из генератора и индуктора, во внутреннюю полость которого помещается разогреваемая деталь.
Принцип работы сводится к тому, что инвертор создает ток высокой частоты и подается на катушку. В результате возникает электромагнитное поле, нагревающее помещенные внутрь него предметы или теплоноситель.
Общие плюсы самодельного нагревателя-индуктора:
- Доступность изготовления.
- Высокий КПД.
- Экологичность.
- Бесшумность.
- Безопасность.
- Минимум обслуживания.
- Универсальность.
- Надежность.
У водонагревателя на базе индуктора также есть свои преимущества – это быстрый нагрев, борьба с накипью, защита от перегрева, герметичность. Недостатки проявляются в необходимости обустройства отдельного пространства, энергозависимости, опасности близкого нахождения, необходимости группы безопасности.
Чтобы изготовить водонагреватель, следует действовать строго по инструкции. При этом генератор можно взять из сварочного инвертора. Перед установкой в схему его потребуется переделать.
Напишите в комментариях, как думаете – будет ли надежен самодельный индукционный водонагреватель, или лучше установить заводскую модель?
