Caldaia per riscaldamento a induzione: tutto sul principio di funzionamento + 2 opzioni di dispositivi fai-da-te

Il dispositivo e il principio di funzionamento della caldaia

Quando una corrente elettrica viene fatta passare attraverso un materiale conduttivo, in quest'ultimo viene rilasciato calore, la cui potenza è direttamente proporzionale all'intensità della corrente e alla sua tensione (legge di Joule-Lenz). Ci sono due modi per far fluire la corrente in un conduttore. Il primo è collegarlo direttamente a una fonte di elettricità. Chiameremo questo metodo contatto.

Il secondo - contactless - fu scoperto da Michael Faraday all'inizio del XIX secolo.Lo scienziato ha scoperto che quando i parametri del campo magnetico che attraversa il conduttore cambiano, in quest'ultimo appare una forza elettromotrice (EMF). Questo fenomeno è chiamato induzione elettromagnetica. Dove c'è un EMF, ci sarà una corrente elettrica, e quindi il riscaldamento, e in questo caso, senza contatto. Tali correnti sono chiamate correnti indotte o parassite o correnti di Foucault.

Caldaia ad induzione per riscaldamento - principio di funzionamento

L'induzione elettromagnetica può essere causata in diversi modi. Il conduttore può essere spostato o ruotato in un campo magnetico costante, come avviene nei moderni generatori elettrici. E puoi modificare i parametri del campo magnetico stesso (l'intensità e la direzione delle linee di forza), lasciando immobile il conduttore.

Tali manipolazioni con il campo magnetico sono diventate possibili grazie a un'altra scoperta. Come scoprì Hans-Christian Oersted nel 1820, un filo avvolto a forma di bobina, quando collegato a una sorgente di corrente, si trasforma in un elettromagnete. Modificando i parametri della corrente (forza e direzione), otterremo una modifica dei parametri del campo magnetico generato da questo dispositivo. In questo caso, si verificherà una corrente elettrica nel conduttore situato in questo campo, accompagnata da riscaldamento.

Conoscendo questo semplice materiale teorico, il lettore ha probabilmente già immaginato in termini generali il dispositivo di una caldaia per riscaldamento a induzione. In effetti, ha un design piuttosto semplice: all'interno dell'alloggiamento schermato e termoisolato è presente un tubo in una lega speciale (si può usare anche l'acciaio, ma le caratteristiche saranno leggermente peggiori), installato in un manicotto di materiale dielettrico ; un bus di rame è avvolto sul manicotto sotto forma di una bobina, che è collegata alla rete.

Induzione caldaia dopo l'installazione

Attraverso due tubi, il tubo penetra nell'impianto di riscaldamento, a seguito del quale il liquido di raffreddamento scorrerà attraverso di esso. Una corrente alternata che scorre attraverso la bobina creerà un campo magnetico alternato, che a sua volta indurrà correnti parassite nel tubo. Le correnti parassite provocano il riscaldamento delle pareti del tubo e parzialmente del liquido di raffreddamento per l'intero volume racchiuso all'interno della bobina. Per un riscaldamento più rapido, è possibile installare più tubi paralleli di diametro inferiore al posto di un tubo.

I lettori consapevoli del costo delle caldaie a induzione hanno, ovviamente, sospettato che ci fosse di più nel loro design. Dopotutto, un generatore di calore, costituito solo da un tubo e un pezzo di filo, non può costare 2,5 - 4 volte di più di un analogo dell'elemento riscaldante. Affinché il riscaldamento sia sufficientemente intenso, è necessario far passare attraverso la bobina non una corrente ordinaria dalla rete cittadina con una frequenza di 50 Hz, ma una ad alta frequenza, quindi la caldaia ad induzione è dotata di un raddrizzatore e un invertitore.

Il raddrizzatore trasforma la corrente alternata in corrente continua, quindi viene alimentata all'inverter, un modulo elettronico costituito da una coppia di transistor a chiave e un circuito di controllo. All'uscita dell'inverter, la corrente torna ad alternarsi, solo con una frequenza molto più alta. Un tale convertitore non è disponibile in tutti i modelli di caldaie a induzione, alcune funzionano ancora a una frequenza di 50 Hz. Tuttavia, l'uso di corrente alternata ad alta frequenza può ridurre notevolmente le dimensioni del dispositivo.

Principio di induzione elettromagnetica

In varie descrizioni, gli autori sottolineano la somiglianza di una caldaia a induzione con un trasformatore.Questo è del tutto vero: una bobina di filo svolge il ruolo di avvolgimento primario e un tubo con liquido di raffreddamento svolge il ruolo di un avvolgimento secondario cortocircuitato e allo stesso tempo un circuito magnetico.

Perché allora il trasformatore non è riscaldato? Il fatto è che il circuito magnetico del trasformatore non è costituito da un unico elemento, ma da una moltitudine di piastre isolate tra loro. Ma anche questa misura non è in grado di prevenire completamente il riscaldamento. Quindi, ad esempio, nel circuito magnetico di un trasformatore con una tensione di 110 kV in modalità inattiva, vengono rilasciati non meno di 11 kW di calore.

Vantaggi e svantaggi del dispositivo

I "plus" del riscaldatore a induzione a vortice sono numerosi. Questo è un circuito semplice per l'autoproduzione, maggiore affidabilità, alta efficienza, costi energetici relativamente bassi, lunga durata, bassa probabilità di guasti, ecc.

Le prestazioni del dispositivo possono essere significative; unità di questo tipo sono utilizzate con successo nell'industria metallurgica. In termini di velocità di riscaldamento del liquido di raffreddamento, i dispositivi di questo tipo competono con sicurezza con le tradizionali caldaie elettriche, la temperatura dell'acqua nel sistema raggiunge rapidamente il livello richiesto.

Durante il funzionamento della caldaia a induzione, il riscaldatore vibra leggermente. Questa vibrazione rimuove il calcare e altri possibili contaminanti dalle pareti del tubo di metallo, quindi un tale dispositivo deve essere pulito raramente. Naturalmente, l'impianto di riscaldamento deve essere protetto da questi contaminanti con un filtro meccanico.

La bobina di induzione riscalda il metallo (tubo o pezzi di filo) posto al suo interno utilizzando correnti parassite ad alta frequenza, il contatto non è necessario

Il contatto costante con l'acqua riduce anche al minimo la probabilità di esaurimento del riscaldatore, che è un problema abbastanza comune per le caldaie tradizionali con elementi riscaldanti. Nonostante le vibrazioni, la caldaia funziona in modo eccezionalmente silenzioso, non è necessario un ulteriore isolamento acustico nel luogo di installazione del dispositivo.

Anche le caldaie a induzione vanno bene perché non perdono quasi mai, se solo l'installazione dell'impianto viene eseguita correttamente. Questa è una qualità molto preziosa per il riscaldamento elettrico, poiché elimina o riduce notevolmente la probabilità di situazioni pericolose.

L'assenza di perdite è dovuta al metodo senza contatto di trasferimento dell'energia termica al riscaldatore. Il liquido di raffreddamento che utilizza la tecnologia sopra descritta può essere riscaldato quasi allo stato di vapore.

Ciò fornisce una convezione termica sufficiente per stimolare un movimento efficiente del liquido di raffreddamento attraverso i tubi. Nella maggior parte dei casi, l'impianto di riscaldamento non dovrà essere dotato di una pompa di circolazione, anche se tutto dipende dalle caratteristiche e dalla disposizione di un particolare impianto di riscaldamento.

A volte è necessaria una pompa di circolazione. L'installazione del dispositivo è relativamente semplice. Anche se ciò richiederà alcune abilità nell'installazione di apparecchi elettrici e tubi di riscaldamento. Ma questo dispositivo conveniente e affidabile presenta una serie di carenze, che dovrebbero anche essere considerate.

Ad esempio, la caldaia riscalda non solo il liquido di raffreddamento, ma anche l'intero spazio di lavoro che lo circonda. È necessario assegnare una stanza separata per tale unità e rimuovere tutti i corpi estranei da essa. Per una persona, anche una lunga permanenza nelle immediate vicinanze di una caldaia funzionante può essere pericoloso.

I riscaldatori a induzione richiedono elettricità per funzionare. Sia le apparecchiature fatte in casa che quelle fabbricate in fabbrica sono collegate a una rete CA domestica.

Il dispositivo richiede elettricità per funzionare. Nelle zone dove non c'è libero accesso a questo beneficio della civiltà, la caldaia a induzione sarà inutile. Sì, e in caso di frequenti interruzioni di corrente, dimostrerà una bassa efficienza.

In caso di manipolazione negligente del dispositivo potrebbe verificarsi un'esplosione

Se il liquido di raffreddamento è surriscaldato, si trasformerà in vapore. Di conseguenza, la pressione nel sistema aumenterà bruscamente, cosa che i tubi semplicemente non possono sopportare, si romperanno. Pertanto, per il normale funzionamento del sistema, il dispositivo dovrebbe essere dotato almeno di un manometro e, ancora meglio, di un dispositivo di arresto di emergenza, un termostato, ecc.

Tutto ciò può aumentare significativamente il costo di una caldaia a induzione fatta in casa. Sebbene il dispositivo sia considerato praticamente silenzioso, non è sempre così. Alcuni modelli, per vari motivi, potrebbero ancora fare rumore. Per un dispositivo realizzato in modo indipendente, la probabilità di un tale risultato aumenta.

Nella progettazione di riscaldatori a induzione sia fabbricati in fabbrica che fatti in casa, non ci sono praticamente componenti soggetti a usura. Durano a lungo e funzionano perfettamente.

Riscaldatore a induzione: schema e procedura per realizzare le tue mani

L'unicità di una persona sta nel fatto che inventa costantemente dispositivi e meccanismi che facilitano notevolmente il lavoro in una particolare area del lavoro o dell'attività della vita.

Per questo, di regola, vengono applicati gli ultimi sviluppi nel campo della scienza.

Il riscaldamento a induzione non fa eccezione.Recentemente, il principio dell'induzione è stato ampiamente utilizzato in molti settori, che possono essere tranquillamente attribuiti a:

• in metallurgia, il riscaldamento a induzione viene utilizzato per fondere i metalli;
• in alcuni settori vengono utilizzati speciali forni a riscaldamento rapido, il cui funzionamento si basa sul principio dell'induzione;
• nell'ambiente domestico, i riscaldatori a induzione possono essere utilizzati, ad esempio, per cucinare, riscaldare l'acqua o riscaldare una casa privata. (Puoi leggere le caratteristiche del riscaldamento a induzione in questo articolo).

Ad oggi esiste una grande varietà di impianti a induzione di tipo industriale. Ma questo non significa che il design di tali dispositivi sia molto intricato.

Il riscaldatore a induzione più semplice è del tutto possibile per le esigenze domestiche con le tue mani. In questo articolo parleremo in dettaglio del riscaldatore a induzione e dei vari modi per farlo fatto a mano.

Le unità di riscaldamento a induzione fai-da-te, di regola, sono generalmente suddivise in due tipi principali:

• riscaldatori a induttore a vortice (abbreviati in VIN), utilizzati principalmente per riscaldare l'acqua e riscaldare una casa;
• riscaldatori, la cui progettazione prevede l'uso di vari tipi di parti e assiemi elettronici.

Il riscaldatore a induzione a vortice (VIN) è costituito dai seguenti componenti strutturali:

• un dispositivo che converte l'elettricità ordinaria in corrente ad alta frequenza;
• un induttore, che è una specie di trasformatore che genera un campo magnetico;
• uno scambiatore di calore o un elemento riscaldante che si trova all'interno dell'induttore.

Il principio di funzionamento di VIN consiste nei seguenti passaggi:

• il convertitore trasmette corrente ad alta frequenza all'induttore, che si presenta sotto forma di un cilindro di filo di rame;
• l'induttore forma un campo elettromagnetico, che provoca la comparsa di flussi a vortice;
• lo scambiatore di calore situato all'interno dell'induttore, sotto l'influenza di questi flussi a vortice, si riscalda e, di conseguenza, si riscalda anche il liquido di raffreddamento, che quindi entra nell'impianto di riscaldamento in questa forma.

Nota specialistica: poiché la bobina di induzione è considerata l'elemento più importante di questo tipo di riscaldatore, la sua fabbricazione deve essere affrontata in modo abbastanza scrupoloso: il filo di rame deve essere avvolto in spire ordinate su un tubo di plastica. Il numero di giri deve essere almeno 100.

Come si può vedere dalla descrizione, il design del VIN non è abbastanza complicato, quindi puoi tranquillamente realizzare un riscaldatore a vortice con le tue mani.

mani pazze

Nonostante il cumulo di disinformazione, lo stesso schema di induzione è più che giustificato nella vita. Il valore di mercato gonfiato porta abbastanza naturalmente all'idea dell'induzione della produzione caldaie per riscaldamento fai da te. Come farlo?

Telaio

Dovrebbe essere:

• Dielettrico.
• Abbastanza forte.
• Permettendo di collegarlo ermeticamente al circuito di riscaldamento.

La soluzione più semplice e ovvia è un tubo in polipropilene con un diametro di 40 millimetri. Idealmente, con rinforzo in fibra, che avrà un effetto molto positivo sulle qualità di resistenza dello scafo.

Tubo in polipropilene fibrorinforzato.

Avvolgimento

Per isolare l'induttore che si riscalda quando viene applicata l'alimentazione dal polipropilene termoplastico, è preferibile incollare diverse strisce di textolite sulla custodia.Cosa incollare? La soluzione più semplice e ovvia è il sigillante siliconico: ha un'adesione accettabile alla plastica e tollera bene il calore moderato.

La bobina stessa è avvolta con filo di rame smaltato con un diametro di circa 1,5 millimetri (sezione 2,25 mm2). La lunghezza totale dell'avvolgimento dovrebbe essere di 10-15 metri. È meglio applicare bobine con un piccolo spazio costante.

Bobina avvolta su textolite.

Nucleo

Cosa dovrebbe essere?

• Conduttivo. Le correnti parassite non saranno indotte nel dielettrico.
• ferromagnetico. Un diamagnete non interagisce con un campo elettromagnetico.
• Inossidabile. La corrosione in un circuito di riscaldamento chiuso non è chiaramente di alcuna utilità per noi.

Ecco alcune possibili soluzioni.

• Avvitare saldamente la coclea nel tubo. Muovendosi lungo le scanalature al suo interno, l'acqua toglierà il massimo calore.
• Filo di acciaio inossidabile tagliato. Non è molto conveniente in quanto una caldaia improvvisata dovrà essere limitata su entrambi i lati con una rete metallica.
• I ricci rotolavano dal filo di nichelcromo, inseriti saldamente nel tubo.
• Infine, l'istruzione più semplice: allo stesso modo, nel tubo si possono posizionare salviette metalliche (inox) per stoviglie.

Un asciugamano fatto di trucioli di acciaio inossidabile può benissimo diventare un elemento riscaldante per una caldaia.

Dopo che il nucleo ha preso il suo posto, la caldaia viene fornita su entrambi i lati con adattatori in polipropilene con un diametro di 40 mm per filettature DU20 o DU25. Non permetteranno al nucleo di cadere e consentiranno di montare la caldaia in qualsiasi circuito, lasciando i collegamenti collassabili.

Trasformatore di energia

Cosa accadrà se colleghiamo semplicemente l'induttore avvolto da noi alla presa?

Facciamo un semplice calcolo.

• La resistenza specifica di un conduttore di rame a +20°C è 0,175 Ohm*mm2/m.
• Con una sezione trasversale di 2,25 mm e una lunghezza di 10 metri, la resistenza totale della bobina sarà 0,175 / 2,25 * 10 \u003d 0,7 Ohm.
• Pertanto, quando vengono applicati 220 volt al conduttore, una corrente di 220 / 0,7 \u003d 314 A scorrerà attraverso di esso.

Il risultato è un po' prevedibile: quando viene applicata una corrente più di 10 volte superiore a quella calcolata, il nostro conduttore si scioglierà semplicemente.

La soluzione ovvia è abbassare la tensione di alimentazione. Il convertitore deve essere abbastanza potente da fornire almeno 2,5 - 3 kilowatt.

Un convertitore pronto di tale potenza può essere un inverter di saldatura con controllo della corrente. La regolazione non solo proteggerà l'avvolgimento dal surriscaldamento, ma consentirà anche di regolare senza problemi la potenza effettiva della caldaia di riscaldamento. Con una tensione di uscita dell'inverter di 80 volt, la potenza massima sicura per la temperatura dell'avvolgimento sarà di circa 2 kW.

Per i nostri scopi, è adatto il dispositivo più economico: il fabbisogno attuale non supererà i 30 ampere.

Realizzare una caldaia a combustibile solido per una lunga combustione con le tue mani

Quando si inizia a montare la caldaia, l'esecutore deve possedere le competenze di un fabbro, saldatore ed elettricista per completare in sicurezza il processo di produzione e installazione. Deve avere dispositivi di protezione e materiali, strumenti e dispositivi pre-preparati.

Disegno

Disegno caldaia a combustibile solido

Dopo Come verrà scelto il tipo di caldaia?, sarà necessario disporre di un disegno accurato delle parti. Può essere eseguito in modo indipendente se il maestro ha determinate conoscenze e capacità di disegno, puoi anche prenderlo da un amico che ha installato una caldaia per riscaldamento simile per una casa privata o scaricarlo da Internet.Oggi, la rete dispone di opzioni sufficienti per progetti collaudati di caldaie a combustibile solido di propria produzione.

Forse un tale disegno dovrà essere finalizzato a seconda dei materiali di consumo disponibili, soprattutto in termini di fabbricazione dell'alloggiamento e dello scambiatore di calore. La cosa principale che deve essere salvata è lo spessore stimato del metallo, le dimensioni minime ammissibili, la superficie riscaldante dello scambiatore di calore, il diametro del foro per l'uscita dei fumi in modo che la caldaia non si bruci prima di volta.

materiali

Prima di realizzare una caldaia, viene preparato un posto di lavoro, di solito un'officina, e al suo interno vengono conservati i materiali necessari. Per creare una caldaia a combustibile solido, avrai bisogno dei seguenti materiali di consumo:

• lamiera di acciaio superiore a 5 mm per il corpo, tubo o bombola del gas usato;
• lamiera di acciaio inox 5 mm per alimentazione carburante;
• angolo in acciaio, con dimensioni a disegno;
• griglia, acciaio o ghisa;
• tubazioni dell'acqua, per alta temperatura con diametri a disegno;
• porta cenere;
• filo, hardware ed elettrodi;
• serranda dell'aria o regolatore di tiraggio.

Strumenti

Il master avrà bisogno di un ampio elenco di strumenti:

• Tuta da saldatore con equipaggiamento protettivo;
• saldatrice inverter;
• smerigliatrice a dischi per metallo;
• trapano elettrico con trapani per metallo;
• un set di attrezzi da fabbro;
• set di strumenti di misurazione.

Produciamo una caldaia con le nostre mani

Per completare il corpus caldaia a combustibile solido a lungo termine bruciando, ho scelto una vecchia bombola del gas, l'ho prelavata accuratamente dai residui di gas, se c'è qualche dubbio consiglio di acquistare una bombola già preparata nel servizio gas.

Più avanti il ​​cilindro ha tagliato la sua parte superiore sotto la curva.Dopo aver preparato il corpo, la caldaia è stata realizzata secondo le seguenti istruzioni:

1. Ho ritagliato un cerchio da una lamiera di acciaio inossidabile di 5 mm, con un diametro di 20 mm inferiore al diametro interno del corpo, in modo che potesse poi muoversi liberamente lungo di essa, facendo avanzare il carburante.
2. Nel mezzo del foglio risultante, ho praticato un foro di 100 mm con una carotatrice.
3. A questo foro ho saldato un tubo di diametro adeguato con un'altezza di 100 mm sopra il corpo caldaia. Eseguite con cura le cuciture in modo che siano ermetiche e pulite. Se non ha funzionato bene, puoi elaborarlo con un macinino o un file. Pertanto, verrà realizzata una struttura a forma di pistone che, sotto il proprio peso, sposterà il carburante lungo la camera di combustione.
4. 4 angoli metallici sono saldati al fondo del pistone per creare canali d'aria che forniscono aria alla bocca di combustione.
5. Ho ritagliato un altro cerchio, ma ora è 5 cm più grande del corpo, al centro ho praticato un foro da 100 mm per il pistone, questa parte fungerà da coperchio della caldaia. Vestita su un pistone, chiude ermeticamente il corpo caldaia, creando così una camera di combustione.
6. Il tubo in alto era dotato di una serranda per regolare il volume di alimentazione dell'aria.
7. I bordi del coperchio sono stati accuratamente elaborati con una lima.
8. Ho saldato maniglie speciali per il passaggio al corpo caldaia e gambe da un angolo di metallo al fondo del corpo.
9. Nella parte inferiore del case, ho ritagliato un posto per lo sportello del cassetto cenere e l'ho installato sui cardini.
10. Il camino è stato saldato nella parte superiore della caldaia da un tubo con un diametro di 100 mm.
11. Prima di mettere in opera la caldaia, questa deve essere posata su una superficie piana in cemento o piastrellata e collegata al camino tramite la parte gas.

Note importanti sull'installazione e l'uso della caldaia

riscaldatore a induzione

Le caldaie a induzione fatte in casa sono estremamente facili da montare, installare e utilizzare. Tuttavia, prima di iniziare a utilizzare questo tipo di riscaldatore, è necessario conoscere alcune regole importanti, vale a dire:

• l'installazione di riscaldamento a induzione fatta in casa è destinata all'uso solo in sistemi di riscaldamento di tipo chiuso, in cui la circolazione dell'aria è fornita da una pompa;Sistema di riscaldamento chiuso
• il cablaggio degli impianti di riscaldamento che funzioneranno in combinazione con la caldaia considerata deve essere realizzato con tubi di plastica o propilene; tubi di plastica per il riscaldamento
• per prevenire il verificarsi di vari tipi di problemi, installare il riscaldatore non vicino alla superficie più vicina, ma ad una certa distanza - almeno 30 cm dalle pareti e 80-90 cm dal soffitto e dal pavimento.

Si consiglia vivamente di dotare l'ugello della caldaia di una valvola di sfiato. Attraverso questo semplice dispositivo è possibile, se necessario, liberare l'impianto dall'aria in eccesso, normalizzando la pressione e garantendo condizioni di funzionamento ottimali.

Valvola di ritegno

Pertanto, da materiali economici utilizzando gli strumenti più semplici, è possibile assemblare un'installazione completa per un riscaldamento efficiente degli ambienti e dell'acqua. Segui le istruzioni, ricorda i consigli speciali e molto presto potrai goderti il ​​calore della tua stessa casa.

Regole di selezione dell'attrezzatura

Quando si sceglie un modello di caldaia a induzione, il criterio principale è il suo potenza e caratteristiche dell'ambiente riscaldato. Si presume che per il riscaldamento di 10 mq. M. con un'altezza del soffitto fino a 3 metri, è richiesto 1 kW.

Pertanto, è sufficiente dividere l'area della stanza riscaldata per 10 e, di conseguenza, si otterrà la potenza nominale richiesta della caldaia elettrica. Ad esempio, per una casa di 100 mq. m. richiesto riscaldatore a induzione 10 kW.

Se non si desidera calcolare la potenza della caldaia richiesta con un'elevata precisione, è possibile utilizzare una versione semplificata. Secondo lui, caldaie a induzione con una capacità di soli 3-4 kW sono in grado di riscaldare una stanza con una superficie di 30-40 mq

Per non pagare più del dovuto per energia non necessaria e per non congelare in caso di sua mancanza, è necessario valutare le caratteristiche specifiche di una casa o di un altro oggetto, inclusi i materiali delle pareti, l'area della finestra, l'isolamento termico, ecc. e scegliere gli impianti di riscaldamento sulla base di questi dati.

Non fa male chiedere al venditore il fattore di potenza, ovvero il rapporto tra la potenza attiva e totale del modello selezionato. Questo indicatore è chiamato coseno phi (Cos φ) e viene misurato in volt-ampere. Aiuta a determinare quale percentuale dell'elettricità consumata viene spesa direttamente per riscaldare il liquido di raffreddamento e quale percentuale viene utilizzata per generare un campo magnetico.

I valori del fattore di potenza sono compresi tra 0 e 1. Per caldaie a induzione ben progettate, Cos φ è 0,97-0,98 kVA, che è considerato un ottimo indicatore, poiché quasi tutta l'elettricità consumata viene spesa per il riscaldamento il fluido di lavoro.

Una varietà di modelli consente di scegliere un'opzione da utilizzare come fonte di calore principale o di riserva. Potenti caldaie funzionanti con una tensione di 380 V sono in grado di riscaldare autonomamente case, grandi strutture commerciali e industriali.

Per il funzionamento in campagna o in garage, è possibile realizzare un'efficace caldaia a induzione con le proprie mani. Con una guida dettagliata per assemblare utili prodotti fatti in casa introdurrà il prossimo articolo.

Varietà di caldaie per riscaldamento inverter

Caldaia elettrica a doppio circuito per approvvigionamento idrico e riscaldamento domestico

Esistono due tipi di apparecchiature di riscaldamento di tipo inverter: industriale e domestico. Le caldaie industriali sono di dimensioni impressionanti, poiché all'interno sono presenti scambiatori di calore volumetrici. Inoltre, il sistema per convertire la corrente elettrica in essi è piuttosto complicato. Lo stesso vale per l'avvolgimento cilindrico. Tutto ciò fornisce una potenza significativa del dispositivo e la possibilità del suo utilizzo per scopi industriali e per il riscaldamento degli ambienti. Nella scelta della potenza, si tiene conto che 1 kW di energia termica è sufficiente per riscaldare 2 metri cubi di locali industriali.

Le caldaie a inverter per uso domestico sono progettate per il riscaldamento di case private. Sono dotati di bobina toroidale, che può essere alimentata sia da rete comune che da gruppi di continuità. Le unità domestiche sono di dimensioni più compatte e costano meno. Per selezionare una caldaia in termini di potenza, si segue la regola che 1 kW di energia termica è sufficiente per riscaldare 10 m² di una stanza con un'altezza non superiore a tre metri.

Forno a induzione da un inverter di saldatura: un dispositivo per la fusione del metallo e per il riscaldamento del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento

L'idea di utilizzare un tale impianto a induzione come forno di fusione dei metalli in molti modi consente di utilizzarlo come caldaia di riscaldamento per una piccola stanza.

Il vantaggio di questa applicazione è:

• A differenza della fusione dei metalli, in presenza di un liquido di raffreddamento in costante circolazione, l'impianto non è soggetto a surriscaldamento;
• La costante vibrazione nel campo elettromagnetico non consente ai sedimenti di depositarsi sulle pareti della camera di riscaldamento, restringendo il lume;
• Lo schema di principio senza connessioni filettate con guarnizioni e giunti elimina la possibilità di perdite;
• L'installazione è pressoché silenziosa, a differenza di altre tipologie di caldaie da riscaldamento;
• L'installazione stessa, senza elementi riscaldanti tradizionali, ha una maggiore durata e un'elevata affidabilità;
• Non ci sono emissioni di prodotti della combustione, il rischio di avvelenamento da parte dei prodotti della combustione dei combustibili è ridotto a zero.

La componente pratica del processo di creazione di apparecchiature per il riscaldamento degli ambienti utilizzando un forno a induzione da una saldatrice ad inverter consiste nei seguenti passaggi.

• Per la fabbricazione del corpo, viene selezionato un tubo di plastica con pareti spesse e progettato per l'uso in tubazioni ad alta temperatura e alta pressione;
• Affinché il riempitivo metallico sia costantemente nella cavità del riscaldatore, vengono realizzate due coperture con una rete in modo che il riempitivo non cada attraverso di essa.
• Un filo di acciaio con un diametro di 5-8 mm viene selezionato come riempitivo e tagliato in pezzi lunghi 50-70 mm.
• Il corpo del tubo viene riempito con pezzi di filo e collegato al sistema.

Il principio di funzionamento di questo dispositivo è il seguente:

• Un induttore in filo di rame con un diametro di 2-3 mm con 90 - 110 giri è installato all'esterno dell'alloggiamento da un tubo di plastica;
• Il corpo è pieno di liquido di raffreddamento;
• Quando l'inverter è acceso, la corrente scorre verso l'induttore;
• Nella bobina dell'induttore si formano flussi a vortice, che iniziano ad agire sul reticolo cristallino del metallo all'interno della custodia;
• Pezzi di filo metallico iniziano a riscaldarsi e riscaldano il liquido di raffreddamento;
• Il flusso del liquido di raffreddamento dopo il riscaldamento inizia a muoversi, il liquido di raffreddamento riscaldato viene sostituito da uno freddo.

Un tale diagramma schematico di un sistema di riscaldamento basato su un elemento riscaldante a induzione nell'esecuzione pratica presenta uno svantaggio significativo: il liquido di raffreddamento deve essere costantemente spinto attraverso la pressione. Per questo, nel sistema deve essere inclusa una pompa di circolazione. Inoltre, si consiglia di installare un sensore di temperatura aggiuntivo, questo consentirà di controllare il liquido di raffreddamento e proteggerlo surriscaldamento caldaia.

Dispositivo interno

Strutturalmente, la caldaia per riscaldamento elettrico a induzione è un trasformatore racchiuso in un involucro di metallo saldato. Sotto l'involucro è presente uno strato termoisolante. La batteria si trova in un vano separato, ermeticamente isolato dallo spazio di lavoro. Tale posizionamento è sicuro, perché elimina completamente il contatto con il liquido di raffreddamento. Il nucleo è costituito da sottili tubi di acciaio con avvolgimento toroidale.

Si prega di notare che una caldaia per piano cottura a induzione non ha elementi riscaldanti, il che è fondamentalmente diverso dai tradizionali generatori di calore dotati di elementi riscaldanti. Le sue caratteristiche costruttive garantiscono un funzionamento ininterrotto e altamente efficiente dell'impianto di riscaldamento per un periodo di tempo molto lungo.

Come assemblare una caldaia a induzione da soli

Il moderno mercato dei dispositivi di riscaldamento rappresenta un'ampia selezione di diversi modelli di riscaldatori a induzione sia per uso domestico che industriale. Nonostante il fatto che oggi tali apparecchiature non abbiano raggiunto il livello di utilizzo diffuso negli impianti di riscaldamento, il loro costo è elevato. Prezzo per caldaie domestiche inizia da 25.000 rubli e per quelli industriali - da 100.000 rubli.

Per risparmiare denaro, fare riscaldatore a induzione può essere mani. Anche un non specialista può fare un lavoro del genere.

Dispositivo con inverter di saldatura e tubi in plastica

Tutti i materiali e i componenti utilizzati per l'assemblaggio sono disponibili e sono spesso a portata di mano. Cosa è necessario per questo:

• vergella o filo di acciaio inossidabile (diametro fino a 0,7 cm);
• filo di rame;
• griglia metallica;
• un frammento di un tubo di plastica con pareti spesse per il corpo del riscaldatore (diametro interno 5 cm);
• saldatrice;
• adattatori per il montaggio della caldaia all'impianto di riscaldamento;
• Strumenti;
• pompa per la circolazione dell'acqua.

filo di acciaio inossidabile l'acciaio deve essere tagliato in pezzi lunghi 0,5-0,7 cm Riempire saldamente il tubo di plastica e chiuderlo su entrambi i lati. Non dovrebbe avere spazio libero. Nella parte inferiore del tubo è installata una rete metallica, che consente di trattenere le particelle di acciaio all'interno.

Successivamente, dovresti realizzare il principale componente di riscaldamento: una bobina a induzione. Un tubo di rame è avvolto su un tubo di plastica. filo. È necessario eseguire almeno 100 giri netti alla stessa distanza l'uno dall'altro. Quindi la bobina di induzione viene collegata al sistema di riscaldamento individuale. La caldaia è installata in qualsiasi parte della tubazione.Per pompare l'acqua, devi costruire una pompa.

Un dispositivo fatto in casa è collegato con un avvolgimento esterno in rame all'inverter. Obbligatorio opere di isolamento elettrico e termico caldaia. Tutte le aree aperte sono rivestite con materiale speciale. La lana di basalto viene utilizzata per l'isolamento. Ciò è necessario per riscaldare il tubo senza disperdere energia termica nell'aria.

Dispositivo con trasformatore

Questa opzione è più facile da montare rispetto alla precedente. Cosa ti serve per creare le tue mani:

• trasformatore trifase con possibilità di montaggio;
• saldatrice;
• avvolgimento in rame.

È necessario inserire i tubi l'uno nell'altro, saldare. Il design in sezione dovrebbe assomigliare alla forma di una ciambella. Svolge due compiti contemporaneamente: un elemento riscaldante e un conduttore. Quindi la custodia del riscaldatore viene avvolta con filo di rame e collegata al trasformatore. Per evitare dispersioni di calore durante il funzionamento, è possibile realizzare un rivestimento protettivo sulla caldaia.

Il riscaldamento a induzione è una buona alternativa ai tradizionali sistemi di riscaldamento. La sua efficienza è di circa il 97% di efficienza. Tali sistemi sono economici, funzionano con qualsiasi liquido, funzionano silenziosamente, non emettono sostanze nocive.

Se si seguono le regole di montaggio, le caldaie possono funzionare in sicurezza. Sono durevoli. Ma se qualche elemento diventa inutilizzabile, sostituirlo non sarà difficile. Tutti i materiali sono facilmente sostituibili e disponibili.