As pessoas são estragadas pela civilização e não pensam na existência sem seus benefícios. Sem dúvida, estes incluem o aquecimento de edifícios. Os sistemas de aquecimento estão sendo constantemente aprimorados e estão se tornando mais eficientes e convenientes de usar.
Mas isso não é suficiente. Você deve admitir que não é nada mau que o equipamento de aquecimento também seja econômico. E esse desejo é bastante viável - você pode fazer uma caldeira de aquecimento por indução com suas próprias mãos. Ele é capaz não apenas de fornecer o nível necessário de aquecimento de espaço, mas também de economizar recursos energéticos muito economicamente.
Além disso, tal equipamento, se desejado, será montado até mesmo por um mestre principiante. E como fazer isso corretamente e quais materiais serão necessários para a fabricação - discutiremos esses assuntos em detalhes em nosso artigo. Pré-considerar o dispositivo e o princípio de funcionamento do equipamento, bem como as vantagens de seu uso.
Conteúdo do artigo:
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O dispositivo e o princípio de funcionamento do equipamento
- Como funciona uma caldeira de indução?
- Os principais elementos do equipamento de aquecimento
- Prós de aquecedor de auto-montagem
- Instruções para a montagem da caldeira de indução
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Características da caldeira de indução de vórtices
- Características distintivas do VIN
- Como montar um dispositivo de indução de vórtice?
- Modelo incomum de dispositivo de indução
- Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
O dispositivo e o princípio de funcionamento do equipamento
Antes de iniciar a automontagem de uma caldeira de indução, você precisa lidar com sua estrutura e princípio de operação. E apenas tendo entendido esses momentos, você pode começar a fazer produtos caseiros.
Como funciona uma caldeira de indução?
Para entender como o equipamento de indução funciona, você precisa se familiarizar com o princípio de seu funcionamento. Então lembre-se do curso da escola de física.
Quando uma corrente elétrica passa por um material condutor, produz calor. Neste caso, a quantidade de calor produzida será diretamente proporcional à tensão e corrente. Esse padrão foi descoberto por Joel e Lenz, em honra de quem a lei física foi nomeada.
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O princípio de operação da unidade de indução é aquecer o trocador de calor, que por sua vez transfere energia para o refrigerante que passa por ele.
Nos circuitos de indução não há aquecimento direto, o que prolonga significativamente a vida útil do equipamento e reduz o risco de avarias.
Os principais componentes estruturais da caldeira de indução são um indutor montado a partir de um ou dois enrolamentos, um núcleo como elemento de aquecimento e um inversor
Na versão mais simples da unidade de indução, o enrolamento é simplesmente instalado no tubo, através do qual o transportador de calor é aquecido
O princípio da operação de aquecedores de indução e caldeiras
Vantagens de não aquecimento direto
Componentes padrão da caldeira de indução
Opção caseiro aquecedor de indução
Mas a corrente elétrica pode aparecer no condutor não apenas quando conectada diretamente à fonte de alimentação. Há outro caminho aberto no século XIX M. Faraday. Este é um método sem contato que não envolve a interação da fonte de energia com o condutor.
Sua essência reside no fato de que quando os parâmetros do campo magnético que atravessa o condutor mudam, uma força eletromotriz ou fem aparece nele.
Este fenômeno foi chamado de indução eletromagnética. Que é usado na caldeira de indução. Acontece que, se um fem está presente, então haverá uma corrente elétrica, respectivamente, haverá um aquecimento do condutor.
Neste caso, será produzido de forma sem contato, utilizando correntes induzidas ou como são denominadas correntes de Foucault.
A indução eletromagnética pode ser obtida de duas maneiras. No primeiro caso, para obter indução, o condutor é girado ou movido dentro de um campo magnético constante. Este método é usado em geradores de energia.
Outra maneira de obter indução - o condutor permanece estacionário, enquanto os parâmetros do magnético o campo em que está localizado, ou seja, a direção das linhas de força e a intensidade, é constantemente estão mudando.
O efeito de qualquer caldeira de indução é baseado no fenômeno de indução eletromagnética.
Seria muito difícil fazer isso se não fosse pela descoberta de Oersted. Ele descobriu que, se um fio estava enrolado em uma bobina, quando uma fonte de energia é conectada, ele se transforma em um eletroímã. Ao alterar a direção e a intensidade da corrente, o campo magnético gerado por este dispositivo também será alterado.
Se um condutor é colocado dentro do campo, uma corrente elétrica surgirá nele, que é acompanhada de aquecimento.
É nesse princípio que o pote de indução é feito. Seu design é muito simples. Inclui um corpo, necessariamente isolado e protegido. Dentro dele é colocado um tubo. O melhor de tudo, se é e liga, mas você pode usar o aço.
No entanto, no último caso, o desempenho do dispositivo sofrerá um pouco. O tubo é instalado na manga de um material dielétrico.
O transportador de calor em caldeiras de indução é aquecido por um núcleo de aço localizado no interior, que é aquecido por correntes parasitas que surgem em um campo eletromagnético.
Um barramento de cobre é enrolado sobre o revestimento no princípio da bobina. Está conectado a uma fonte de energia. Para bater no sistema de aquecimento, dois bicos são usados, ao longo dos quais o refrigerante se moverá.
Quando a energia é aplicada, a corrente passa através da bobina e ativa um campo magnético alternado, que, por sua vez, induz correntes parasitas dentro do tubo. Eles aquecem as paredes da peça e, em parte, o transportador de calor, que está localizado nele.
Existem variações de uma caldeira de indução com vários tubos de pequeno diâmetro instalados em paralelo. Eles são usados em vez de um grande tubo. Isto dá um ganho na taxa de aquecimento do dispositivo.
Nesta forma, o equipamento já pode funcionar, mas o aquecimento será fraco. Para fortalecê-lo, você precisa passar uma corrente elétrica de alta frequência através da bobina. Portanto, o equipamento deve ser complementado por um inversor e um retificador.
A corrente alternada da rede tem uma frequência de 50 Hz, o que não é suficiente para o funcionamento eficiente da caldeira de indução. Portanto, é alimentado a um retificador, onde é convertido em um permanente.
Em seguida, vai para o inversor, que é um módulo eletrônico com um circuito de controle e dois transistores de chave. O dispositivo converte corrente contínua em alta frequência.
Evidentemente, o uso de um retificador e inversor aumenta o custo de uma caldeira de indução. Portanto, existem modelos que funcionam sem eles. Eles se conectam a uma rede regular. Mas esse equipamento possui dimensões impressionantes, o que permite aumentar sua eficiência. Dispositivos com um inversor são mais compactos.
Correntes induzidas muito rapidamente aquecem o trocador de calor e o fluido dentro dele
Os principais elementos do equipamento de aquecimento
Qualquer caldeira de indução consiste em vários elementos estruturais:
- Indutor A parte principal do dispositivo. É um tipo de transformador com dois enrolamentos. Primária é ferida no núcleo. Com a passagem da corrente é aqui que surge um campo eletromagnético, formando correntes parasitas. O corpo da caldeira atua como um enrolamento secundário. Leva em correntes parasitas, aquece e transfere energia térmica para o refrigerante.
- Elemento de aquecimento Este é o núcleo da bobina. Para a caldeira, ela é feita na forma de um tubo de diâmetro suficientemente grande ou vários tubos conectados em paralelo de seção menor.
- Bocais Projetado para tocar o dispositivo na rede de calor. Um através do interior do dispositivo vem de refrigeração, o segundo líquido sai da caldeira e é alimentado no circuito de aquecimento.
- Inversor Este dispositivo é inversor - converte uma corrente elétrica constante em alta freqüência, que é então alimentada ao indutor.
Antes de iniciar a automontagem, você deve considerar cuidadosamente o que e como os elementos principais do dispositivo serão feitos. Alguns deles terão que se fazer, e alguns podem comprar.
Por exemplo, você pode usar o inversor da máquina de solda. Bem, se é com a capacidade de ajustar o poder.
Inversor converte corrente contínua em alta freqüência. Para a fabricação de dispositivos caseiros, você pode usar um inversor padrão para soldagem
Listamos os elementos básicos de uma caldeira de indução.
Prós de aquecedor de auto-montagem
Caldeiras elétricas são tradicionalmente consideradas antieconômicas. Dado que o custo da eletricidade está em constante crescimento, eles estão custando "um bom dinheiro" para seus proprietários. Recomendamos olhar para informações detalhadas sobre o aquecimento da caldeira elétrica em este artigo.
No entanto, as caldeiras de indução, embora sejam alimentadas por eletricidade, são bastante econômicas.
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Caldeiras do tipo Idoktsionny - o mais econômico em termos de equipamentos elétricos de consumo de energia
O consumo de energia econômico não impede que as caldeiras de indução conduzam a parâmetros de desempenho
Devido à simplicidade do design, as caldeiras de indução raramente falham, atendem regularmente a mais de 30 anos.
A forma precisa e os tamanhos compactos - argumentos importantes a favor dos indutores de indução
Equipamentos de indução em ritmo acelerado aquecem o refrigerante para circuitos de aquecimento
No entanto, a longa lista de vantagens de caldeiras de indução supera a menos sólida - o preço do equipamento, especialmente perceptível ao instalar várias unidades técnicas
O preço não é terrível para quem decide fazer uma unidade eficaz com as próprias mãos, os componentes para montagem são baratos
No entanto, para ter sucesso na implementação da idéia, vale a pena entender completamente o dispositivo da unidade de indução e o princípio de sua operação.
Versão econômica de uma caldeira elétrica
Prioridades de alto desempenho
Simplicidade construtiva
Dimensões compactas da unidade
Alta taxa de aquecimento do refrigerante
Custo como um sólido menos de caldeiras
Caldeira de indução caseira
As especificidades do dispositivo e o princípio de funcionamento
Mas esta não é toda a lista de seus méritos.
Tendo decidido instalar esse dispositivo, você pode obter:
- Aquecimento rápido do refrigerante. Demora uma média de 3-5 minutos.
- Eficiência próxima a 100%, já que quase toda a eletricidade é convertida em calor.
- Alta temperatura de aquecimento do fluido no circuito de aquecimento, mínimo - 35 ° C.
- A ausência de escala nas superfícies internas do dispositivo, que é explicada pelas vibrações que aparecem durante a operação do dispositivo. Eles impedem depósitos.
- Longa vida útil, uma vez que não existem mecanismos e peças móveis e de atrito. Consequentemente, não há desgaste do equipamento e danos aos seus componentes.
- Não há necessidade de desviar os produtos da combustão e, muitas vezes, realizar atividades de manutenção.
As desvantagens das caldeiras de indução não são muito. Primeiro de tudo, é um custo bastante alto de equipamento. Além disso, no processo, os dispositivos emitem um pequeno ruído de vibração.
Outra desvantagem é uma massa grande o suficiente que deve ser levada em consideração ao montar o dispositivo em uma parede.
Para obter o efeito máximo do uso de uma caldeira de indução, tanto self-made e serial, você precisa conectá-los em um grupo e usá-los um de cada vez ou todos de uma vez
Instruções para a montagem da caldeira de indução
Aquecedores de indução podem ser comprados na loja, mas seu custo é grande o suficiente. Portanto, muitos artesãos caseiros tentam fazer isso sozinho. Para a fabricação de caldeiras de indução caseira precisa preparar materiais e ferramentas.
Primeiro você precisa comprar um inversor de solda. Pode ser barato, mas é desejável que o dispositivo seja equipado com um regulador de amperagem.
Além disso, você deve prestar atenção à corrente com a qual o dispositivo opera. O valor padrão para inversores de soldagem é de 15A. Isso não será suficiente. Precisa procurar uma unidade mais poderosa.
Além disso, você precisa preparar uma haste ou um fio de aço inoxidável com um diâmetro de 7 mm ou mais. Deve ser cortado em fatias de 40 a 50 mm de comprimento. Eles serão colocados em um campo eletromagnético, onde eles se aquecerão.
O elemento de aquecimento do dispositivo de indução caseiro é feito de fio de cobre, para o enrolamento que você pode usar qualquer objeto cilíndrico de diâmetro adequado
Para o fabrico do corpo da caldeira é levado tubo de plástico de paredes espessas. O diâmetro da peça pode variar, mas, como mostra a prática, a melhor opção é 50 mm de diâmetro interno.
Adaptadores são usados para conectar equipamentos ao sistema de aquecimento. Através de um deles, um refrigerante frio fluirá para a caldeira e, através do outro líquido quente, fluirá para o sistema.
Fragmentos de arame devem ser colocados na carcaça. Para que não caiam, a parte inferior da peça é coberta com uma malha de metal ou náilon de malha fina, que é presa com segurança ao alojamento. Depois disso, você pode colocar o fio dentro do gabinete.
Agora, a parte superior da peça é coberta com a mesma malha que a parte inferior e é fixada nas paredes da peça. Adaptadores são usados no bumbum. Acontece a peça de trabalho a partir do qual a bobina de indução será feita.
Para fazer isso, é necessário enrolar o fio de cobre esmaltado. Em média, você precisa impor 90 voltas. Eles devem estar localizados mais perto do centro da peça. Eles devem ser realizados com muito cuidado e suavidade, para que seja obtida uma bobina de indução de alta qualidade.
O dispositivo resultante pode ser instalado no sistema de aquecimento. Isso é feito da seguinte maneira. Primeiro, o refrigerante é drenado do sistema.
Depois disso, o local é selecionado onde a caldeira será instalada. O tubo é marcado nesta seção, após o qual um fragmento igual ao comprimento do aquecedor é cortado dele.
Então no lugar preparado o cobre de indução self-made estabelece-se. A bobina é conectada ao inversor, nesta instalação pode ser considerada completa. Depois disso, o sistema novamente preenchido com refrigerante.
O fio de cobre é enrolado em um tubo de plástico com pedaços de fio metálico dentro
Só então você pode testar o novo dispositivo. Deve ser líquido.
Se você ligar a caldeira de indução "seca", a caixa de plástico irá derreter a partir da alta temperatura. Isto levará à destruição parcial do sistema de aquecimento, o que é inaceitável.
Outro ponto importante é o arranjo adequado do aterramento do aquecedor, sem o qual sua operação segura é impossível.
Características da caldeira de indução de vórtices
Já estamos familiarizados com o princípio de funcionamento de um dispositivo de aquecimento por indução. Há uma variedade disso: uma caldeira de indução de vórtices ou VIN, agindo de forma um pouco diferente.
Características distintivas do VIN
Como o análogo de indução, ele funciona a partir da tensão de alta frequência, portanto, é necessariamente equipado com um inversor. O recurso do dispositivo VIN é que não possui enrolamento secundário.
Todas as partes metálicas do dispositivo desempenham o seu papel. Eles são necessariamente feitos de materiais que exibem propriedades ferromagnéticas. Assim, quando a corrente flui para o enrolamento primário do dispositivo, a intensidade do campo eletromagnético aumenta acentuadamente.
Por sua vez, gera uma corrente, cujo poder está aumentando rapidamente. As correntes parasitas provocam a inversão da magnetização, em resultado da qual todas as superfícies ferromagnéticas são aquecidas muito rapidamente, quase instantaneamente.
Os dispositivos Vortex são bastante compactos, mas devido ao uso de metal, seu peso é grande. Isto dá uma vantagem adicional, uma vez que todos os elementos massivos do corpo estão envolvidos na troca de calor. Assim, a eficiência da unidade está se aproximando de 100%.
Esta característica do dispositivo deve ser levada em conta se for decidido fabricar de forma independente a caldeira VIN. Ele só pode ser feito de metal, plástico não deve ser usado.
A principal diferença da caldeira de indução de vórtice é que seu corpo age como um enrolamento secundário. Portanto, é sempre feito de metal.
Como montar um dispositivo de indução de vórtice?
Como já sabemos, essa caldeira difere de sua contraparte de indução, no entanto, é tão fácil fazer isso sozinho. É verdade que agora você precisa das habilidades de soldagem, porque o dispositivo deve ser montado apenas com peças de metal.
Para o trabalho, você precisará de:
- Dois idênticos ao longo do comprimento de um pedaço de tubo de metal de paredes grossas. Seus diâmetros devem ser diferentes, de modo que uma parte possa ser colocada em outra.
- Fio de cobre enrolado (esmaltado).
- O inversor trifásico, é possível a partir da máquina de solda, mas o mais poderoso.
- Invólucro para isolamento térmico da caldeira.
Agora você pode começar a trabalhar. Começamos com a fabricação do corpo da futura caldeira. Pegamos um cano de maior diâmetro e inserimos a segunda parte no interior. Eles precisam ser soldados um ao outro para que haja alguma distância entre as paredes dos elementos.
O detalhe resultante na seção será semelhante ao volante. Uma chapa de aço com uma espessura de pelo menos 5 mm é usada como base e tampa da caixa.
O resultado é um tanque cilíndrico oco. Agora você precisa cortar seus tubos de parede sob o tubo de fornecimento frio e a descarga de líquido quente. A configuração do bocal e seu diâmetro depende dos tubos do sistema de aquecimento, pode ser necessário usar adaptadores.
Depois disso, você pode começar a enrolar o fio. É cuidadosamente, sob tensão suficiente, enrolado no corpo da caldeira.
Diagrama esquemático da caldeira de indução tipo vórtice caseiro
Na verdade, o elemento de aquecimento servirá como um fio enrolado, por isso é desejável fechar o corpo do dispositivo com um invólucro isolante. Assim, será possível manter o máximo calor e, consequentemente, aumentar a eficiência do dispositivo e torná-lo seguro.
Agora você precisa incorporar a caldeira no sistema de aquecimento. Para fazer isso, o refrigerante é drenado, a seção do tubo que é necessária ao longo de seu comprimento é cortada e o dispositivo é soldado em seu lugar.
Resta apenas alimentar o aquecedor e não se esqueça de conectar um inversor a ele. O dispositivo está pronto para operação. Mas antes de realizar os testes, você precisa preencher a linha com refrigerante.
Você não sabe qual líquido de refrigeração escolher para preencher o circuito? Recomendamos familiarizar-se com características de diferentes portadores de calor e recomendações para escolher o tipo ideal de fluido para o circuito de aquecimento.
Somente após a injeção de refrigerante no sistema para realizar um teste.
Primeiro, você precisa iniciar o dispositivo com potência mínima e monitorar cuidadosamente a qualidade das soldas. Se tudo estiver em ordem, o poder é aumentado ao máximo.
Em nosso site há outra instrução para a fabricação de um dispositivo de indução que pode ser usado para aquecer o refrigerante no sistema de aquecimento. Para se familiarizar com o processo de montagem de um aquecedor de indução, vá para este link.
Modelo incomum de dispositivo de indução
Esta modificação da caldeira de indução pode parecer muito incomum, no entanto, tem o direito de existir.
Além disso, a prática mostra que tal dispositivo é muito mais econômico do que uma caldeira de aquecimento padrão. No aquecimento, o “treshki” padrão irá demorar cerca de 1.8-2.5 kW por hora, enquanto a caldeira elétrica gastará pelo menos 6 kW.
Na fabricação de caldeiras de indução caseiros para o enrolamento no núcleo é usado apenas fio de cobre enrolamento especial
Na verdade, a caldeira é um trocador de calor embutido no sistema de aquecimento, que aquece a partir da placa de indução.
Uma parte importante do projeto é um trocador de calor, deve ser compacto, confiável e tão barato quanto possível. Cálculos mostram que para aquecer um apartamento de cerca de 50 metros quadrados. m serão dispositivos suficientes operando com 40 litros de refrigerante.
Ou seja, você precisa de um tanque de metal plano, cujas dimensões variam em 50x600x500 mm. Tal capacidade pode realizar-se independentemente, soldando dos tubos de perfil 50х50.
Os trabalhos são executados na seguinte sequência:
- Tubo 50x50 cortado em comprimentos de 600 mm. O total deve ser de 9 a 10 peças.
- Os segmentos obtidos são soldados um ao outro de acordo com o princípio “parede a parede”, de modo que uma linha contínua de tubos é obtida.
- Mais dois comprimentos são cortados do tubo para que seu comprimento seja igual à largura do tarugo resultante.
- De ambos os fragmentos de tubo obtidos, uma parede é cortada.
- A peça é instalada com a peça de corte nos tubos soldados de modo que uma peça de trabalho semelhante a um coletor seja obtida. O fragmento é soldado ao trocador de calor.
- A segunda seção do tubo é instalada similarmente no lado oposto.
- Em áreas diagonais opostas do permutador de calor, existem tubos soldados para ligação ao sistema de aquecimento.
- O design é cuidadosamente escaldado, porque deve ser completamente selado.
O trocador de calor está pronto, pode ser instalado no local e fornecer uma fonte de calor para ele. A prática mostra que é melhor instalar um sistema desse tipo no banheiro executando uma instalação vertical.
As telhas de indução convencionais podem ser uma fonte de calor para aquecer um apartamento.
O permutador de calor é soldado no sistema de aquecimento e o ladrilho fica localizado entre ele e a parede.
Os mestres caseiros dizem que, se um inversor estiver conectado a esse dispositivo, seu consumo de energia será significativamente reduzido.
Depois de ler as instruções para você, fazer caldeiras caseiras parece difícil e perigoso? Você duvida que o caseiro será mais econômico para usar eletricidade para aquecer o refrigerante no sistema de aquecimento? Neste caso, a compra de uma unidade de aquecimento acabada será a melhor solução.
Em nosso site existem materiais úteis para a escolha da melhor caldeira elétrica e classificação dos modelos mais populares entre os compradores. E também recomendamos que você se familiarize com as peculiaridades de calcular o consumo de energia da caldeira e outras opções de aquecimento elétrico na casa:
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Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Como montar uma caldeira de indução você mesmo:
Como um aquecedor de indução caseiro funciona:
O que é aquecimento por indução:
Caldeira de indução - o mais econômico e eficiente de todos os aparelhos de aquecimento, trabalhando em eletricidade. Há muitas modificações de dispositivos de indução caseiros, você pode escolher qualquer um, o mais adequado às condições de operação.
Para comprar tal dispositivo na loja terá que gastar uma quantidade significativa, para que os artesãos de casa tenham aprendido como fazê-los você mesmo.
Você usa uma caldeira de indução caseira como um dispositivo de aquecimento? Compartilhe uma foto do seu caseiro e recomendações para montagem nos comentários do bloco.
Ou talvez você esteja apenas começando a fazer a caldeira e ainda tenha problemas não resolvidos depois de ler nosso artigo? Sinta-se à vontade para perguntar-lhes - vamos tentar ajudá-lo.
