DIY Induktionskessel - Zeichnungen

Induktionsheizkessel sind erst seit relativ kurzer Zeit auf dem Markt, konnten sich jedoch bereits mit herkömmlichen Elektrogeräten mit Heizelement messen. Bei sonst gleichen Bedingungen (Abmessungen, Stromverbrauch) können Induktionskessel die Heizungsanlage wesentlich schneller erwärmen. Darüber hinaus arbeiten sie in minderwertigen Kühlmittelsystemen und erfordern keine komplizierte Wartung. Kenntnisse der Elektrotechnik und Einfallsreichtum ermöglichen es Ihnen, einen Induktionskessel selbst herzustellen. Das Thema des heutigen Artikels: Do-it-yourself-Induktionskessel - Zeichnungen, Diagramme und Installation.

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Funktionsprinzip

Die Wirkung des Induktionskessels beruht auf der Fähigkeit von Materialien, die elektrischen Strom zur Erwärmung aus Wirbelströmen leiten. Sie werden durch elektromagnetische Induktion erzeugt:

• Als Induktionsquelle wird ein Wechselstrom hoher Frequenz verwendet, der durch die Primärwicklung der Heizeinrichtung fließt. Es ist in Form einer Spule gefertigt.
• Das in der Spule befindliche Heizelement dient als Sekundärwicklung mit Kurzschluss.
• In einem Heizelement wird elektromagnetische Energie in Wärme umgewandelt.

Wichtig! Das Auftreten von Wirbelströmen ist auch bei einer Industriestromfrequenz von 50 Hz möglich. Der Wirkungsgrad beim Heizen wird jedoch gering sein. Darüber hinaus verursacht das Gerät während des Betriebs starke Geräusche und Vibrationen. Bei einer Erhöhung der Frequenz des Wechselstroms auf 10 kHz und mehr nimmt die Erwärmung zu, und Geräusche und Vibrationen verschwinden im Gegensatz dazu.

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Wie ist ein Industrie-Induktionskessel aufgebaut?

Es ist notwendig, eine Vorstellung von der Anordnung solcher Geräte zu haben, da es sonst nicht möglich ist, einen Induktionskessel mit eigenen Händen herzustellen, Zeichnungen zu erstellen und das Gerät zusammenzubauen. Also:

• Ein industrieller Induktionskessel basiert auf einem Wärmetauscher mit einer Ringwicklung, der mit einem Hochfrequenzumrichter verbunden ist.
• Der durch die Wicklung fließende Strom erzeugt ein elektrisches Wechselfeld, das Wirbelströme induziert, die durch den Wärmetauscher fließen.
• Entsprechend dem Signal, das von der Zentrale kommt, erzeugt der Umrichter einen Strom mit der erforderlichen Frequenz.
• Moderne Kesselmodelle sind automatisiert. Dies ermöglicht nicht nur die optimale Erwärmung des Kühlmittels, sondern auch das Ausschalten des Geräts im Falle eines Unfalls.
• Das Kühlmittel befindet sich im Wärmetauscher. Wirbelströme erwärmen es auf eine vorgegebene Temperatur. Aufgrund der Temperaturdifferenz des Kühlmittels am Einlass und Auslass wird es kontinuierlich umgewälzt. Es ist nicht einmal ein Pumpenanschluss erforderlich.

Wichtig! Induktionskessel können sowohl in Systemen mit natürlicher als auch mit Zwangsumwälzung eingesetzt werden.

• Als Kühlmittel können Sie Öl, Frostschutzmittel oder Frostschutzmittel verwenden. Die Qualität des Kühlmittels spielt keine Rolle.
• Vibrationen des Systems, die eine Person nicht fühlt, verhindern die Ablagerung von Zunder auf dem Wärmekreislauf.
• Als Außenhülle wird ein Metallgehäuse verwendet, das mit elektrischer und thermischer Isolierung ausgestattet ist.
• Die Konfiguration des Kessels kann beliebig sein. Da sich im Kessel kein Tank befindet, sind seine Abmessungen gering und die Masse beträgt nicht mehr als 50 kg.

Wichtig! Den Induktionskessel nicht einschalten, wenn das System nicht mit Kühlmittel gefüllt ist. Dies ist mit einer Überhitzung des Kessels und dem Versagen seiner Elemente behaftet.

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Vorteile:

• Hoher Wirkungsgrad (95-98%).
• Eine breite Palette von Modellen mit unterschiedlichen Kapazitäten, ausgelegt für eine Spannung von 220 oder 380 V.
• Schnelles Aufheizen des Heizsystems.
• Fähigkeit, mit verschiedenen Kühlmitteln zu arbeiten.
• Die Dichtheit des Kreislaufs, entlang dem das Kühlmittel fließt. Dadurch werden Undichtigkeiten und damit verbundene Fehlfunktionen vollständig beseitigt.
• Lange Arbeit ohne Skalierung. Es ist der Schaum, der mit der Zeit den Wirkungsgrad der mit Heizelementen ausgestatteten Kessel verringert. Aus dem gleichen Grund überhitzen sich die Heizelemente und das Gerät fällt aus.
• Lange Lebensdauer (25-30 Jahre).

Wichtig! Es gibt auch Nachteile, einschließlich hoher Kosten. Dies ist ein Anreiz für die eigenständige Herstellung eines Induktionskessels. Trotz der Komplexität von Induktionsprozessen ist es möglich, ein Gerät zu schaffen, das in seiner Leistung industriellen Designs nicht unterlegen ist.

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Schweißinverter Kessel

Dies ist ein ziemlich einfaches Design. Das komplexeste Element eines Induktionskessels ist ein Hochfrequenzwandler. Es ist nicht einfach, einen Wechselrichter für einen Heizkessel mit eigenen Händen herzustellen. Seine Rolle spielt ein moderner Schweißinverter, der ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von 20 bis 50 kHz liefern kann. Für die Installation benötigen Sie außerdem:

• Kupferdraht in Emailisolation mit einem Durchmesser von 1,0-1,5 mm.
• Ein isolierter Draht, der mit Anschlüssen zum Anschluss der Wicklung an den Wechselrichter ausgestattet ist.
• Edelstahldrahtabfälle mit einem Durchmesser von 3-5 mm, Länge 50 mm.
• Feines Edelstahlgewebe.
• Ein Meterabschnitt einer Polyethylen- oder Polypropylen-Wasserleitung mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Wandstärke von 8,4 mm.
• Textolite zur Fixierung der Wicklung.
• Epoxidharz zur Isolierung der Wicklung.

Wichtig! Der Körper eines selbstgebauten Kessels kann als Verteilerschrank aus Metall oder Kunststoff dienen. Im Schrank können Sie einen Wechselrichter und ein Heizelement installieren.

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DIY-Montagealgorithmus für den Induktionskessel - Zeichnungen und Montageverfahren:

1. Befestigen Sie mit Epoxidkleber 4 8-10 mm breite Textolitestreifen auf einem Rohrstück. In diesem Fall müssen Sie 7-10 cm von den Rohrenden zurücktreten, auf die eine Wicklung gewickelt wird. Machen Sie Rillen in der Leiterplatte, um die extremen Windungen zu beheben.
2. Wickeln Sie 50-100 Windungen Kupferdraht in die Isolierung. Der Abstand zwischen den Windungen sollte gleich sein, ungefähr 0,3 bis 0,6 mm.

Wichtig! Die Anzahl der Windungen hängt vom spezifischen Widerstand des Kabels und seinem Durchmesser sowie von den Ausgangseigenschaften des Wechselrichters ab.

3. Bei der Installation des Kessels in einem Wohngebiet ist es ratsam, eine ringförmige Außenwicklung auszuführen, um das äußere elektromagnetische Feld zu verringern. Die Ringwicklung hat die gleiche Anzahl von gegenläufigen Windungen. Es findet eine gegenseitige Kompensation der elektromagnetischen Flüsse statt (sie passieren ausschließlich den internen Stromkreis).
4. Führen Sie das Stahlgitter in das Rohr ein und füllen Sie das Rohr am gegenüberliegenden Ende fest mit Edelstahldrahtstücken. Unter dem Einfluss von Wirbelströmen erwärmt sich das Metall.

Wichtig! Es wird empfohlen, Edelstahl zu verwenden, um Metallkorrosion zu vermeiden. In Abwesenheit eines rostfreien Stahls ist jedoch auch ein gewöhnlicher Walzdraht geeignet.

5. Löten Sie beide Enden des Polypropylen-Adapterrohrabschnitts. Installieren Sie Kugelhähne, um die Wasserzirkulation abzusperren.
6. Installieren Sie ein Notventil, um den Druck vom oberen Auslassadapter zu entlasten. Wicklung mit Epoxidkleber isolieren.

Wichtig! Bei der Herstellung von Epoxidklebstoffen 10-15% weniger Härter zugeben. Die Isolierung wird nicht so zerbrechlich sein.

7. Sichern Sie die isolierten Drähte mit Crimpklemmen an den Wicklungskabeln. Das andere Ende des Kabels muss über Klemmen für den Anschluss an den Wechselrichter verfügen.

Wichtig! Der Durchmesser der Drähte muss so gewählt werden, dass er dem höchsten Ausgangsstrom des Wechselrichters standhält.

8. Montieren Sie den Wärmetauscher im Schrank auf Halterungen aus hitzebeständigem Material, die keinen elektrischen Strom leiten. Eine gute Option ist Textolite.
9. Schließen Sie den Warmwasserbereiter an das System an und füllen Sie ihn mit Kühlmittel.
10. Installieren Sie den Wechselrichter unten im Schrank. Schließen Sie die Terminals an und stecken Sie es in das Netzwerk. Starten Sie den Kessel und stellen Sie ihn auf die optimale Betriebsart ein.

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Wie macht man einen Induktionskessel mit eigenen Händen aus einem Induktionsherd?

Zerlegen Sie das Heizelement und wickeln Sie es mit dem Kupferdraht auf den Wärmetauscher. Verwenden Sie die Kachel-Steuereinheit, um die Wicklung mit Strom zu versorgen, indem Sie die gewünschte Leistung auf dem Bedienfeld einstellen.

Dieses Verfahren weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf:

• Die Notwendigkeit der Selbstberechnung der Induktivität einer neu gewickelten Spule. Nicht die Tatsache, dass es dem ursprünglichen Wert entspricht. Das Gerät kann ausfallen.
• Die meisten Induktionsherde sind nach 2-3 Betriebsstunden mit einer automatischen Abschaltfunktion ausgestattet. Dies bedeutet, dass der Kessel regelmäßig abschaltet.
• Die Leistung der Fliesen überschreitet in der Regel 2,5 kW nicht. Aus diesem Grund können Sie mit Teilen aus dem Induktionsherd nur einen Niedrigleistungskessel herstellen.

Es gibt eine einfachere Möglichkeit, den Induktionsherd zu verwenden, ohne ihn zu zerlegen: Installieren Sie einen hermetisch hergestellten Edelstahltank mit Einlass- und Auslassarmaturen auf der Fliese und schließen Sie ihn an das Heizsystem an.

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Gesamtlänge auf Lager

Mit etwas Wissen auf dem Gebiet der Elektrotechnik können Sie den Induktionsheizkessel mit Ihren eigenen Händen ausführen. Die Schaltung und Installation sind nicht sehr komplex.