Caldera de inducción de bricolaje - dibujos

Las calderas de calentamiento por inducción han aparecido en el mercado relativamente recientemente, pero ya han podido competir con los aparatos eléctricos convencionales con un elemento calefactor. En igualdad de condiciones (dimensiones, consumo de energía), las calderas de inducción pueden calentar el sistema de calefacción mucho más rápido. Además, funcionan en sistemas de refrigerante de baja calidad y no requieren mantenimiento complicado. El conocimiento de la ingeniería eléctrica y el ingenio le permiten hacer una caldera de inducción usted mismo. El tema del artículo de hoy: caldera de inducción de bricolaje: dibujos, diagramas e instalación.

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Principio de funcionamiento

La acción de la caldera de inducción se basa en la capacidad de los materiales que conducen la corriente eléctrica al calor de las corrientes parásitas. Se crean a partir de la inducción electromagnética:

• Como fuente de inducción, se usa una corriente alterna de alta frecuencia, que pasa a través del devanado primario del dispositivo de calentamiento. Está hecho en forma de bobina.
• El elemento calefactor ubicado dentro de la bobina sirve como un devanado secundario en cortocircuito.
• En un elemento calefactor, la energía electromagnética se convierte en calor.

Importante! La aparición de corrientes parásitas también es posible a una frecuencia de corriente industrial de 50 Hz. Sin embargo, la eficiencia del calentamiento será pequeña. Además, el dispositivo hará mucho ruido y vibrará durante el funcionamiento. Con un aumento en la frecuencia de corriente alterna de hasta 10 kHz y más, el calentamiento se intensifica y el ruido y la vibración, por el contrario, desaparecen.

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¿Cómo se organiza una caldera de inducción industrial?

Es necesario tener una idea sobre la disposición de dicho equipo, de lo contrario no es posible hacer una caldera de inducción con sus propias manos, hacer dibujos y ensamblar la unidad. Entonces

• Una caldera de inducción industrial se basa en un intercambiador de calor con un devanado toroidal conectado a un convertidor de alta frecuencia.
• La corriente que pasa a través del devanado crea un campo eléctrico alterno que induce corrientes parásitas que pasan a través del intercambiador de calor.
• Según la señal proveniente del panel de control, el convertidor crea una corriente de la frecuencia requerida.
• Los modelos modernos de calderas están automatizados. Esto permite no solo crear el modo óptimo de calentar el refrigerante, sino también apagar el dispositivo en caso de accidente.
• El refrigerante se encuentra dentro del intercambiador de calor. Las corrientes de Foucault lo calientan a una temperatura predeterminada. Debido a la diferencia de temperatura del refrigerante en la entrada y salida, circula continuamente. Ni siquiera se requiere una conexión de bomba.

Importante! Las calderas de inducción se pueden usar en sistemas con circulación natural y forzada.

• Como refrigerante, puede usar aceite, anticongelante o anticongelante. La calidad del refrigerante no importa.
• La vibración del sistema que una persona no siente impide la deposición de incrustaciones en el circuito térmico.
• Como carcasa exterior, se utiliza una carcasa de metal, que está equipada con aislamiento eléctrico y térmico.
• La configuración de la caldera puede ser cualquiera. Como no hay tanque dentro de la caldera, sus dimensiones son pequeñas y la masa no supera los 50 kg.

Importante! No encienda la caldera de inducción si el sistema no está lleno de refrigerante. Esto está plagado de sobrecalentamiento de la caldera y la falla de sus elementos.

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Ventajas:

• Alto valor de eficiencia (95-98%).
• Una amplia gama de modelos de diferentes capacidades, diseñados para una tensión de 220 o 380 V.
• Calentamiento rápido del sistema de calefacción.
• Capacidad para trabajar con diferentes refrigerantes.
• La estanqueidad del circuito por el que pasa el refrigerante. Esto elimina por completo las fugas y el mal funcionamiento asociado con ellos.
• Largo trabajo sin escalar. Es la espuma que disminuye con el tiempo la eficiencia de las calderas equipadas con elementos calefactores. Por la misma razón, los elementos calefactores se sobrecalientan y el dispositivo falla.
• Larga vida útil (25-30 años).

Importante! También hay desventajas, incluido el alto costo. Este es un incentivo para la fabricación independiente de una caldera de inducción. A pesar de la complejidad de los procesos de inducción, es posible crear un dispositivo que no sea inferior en su rendimiento a los diseños industriales.

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Caldera Inverter de Soldadura

Este es un diseño bastante simple. El elemento más complejo de una caldera de inducción es un convertidor de alta frecuencia. No es fácil hacer un inversor para una caldera de calefacción con sus propias manos. Su moderno inversor de soldadura cumple su función y es capaz de entregar una señal de salida cuya frecuencia es de 20 a 50 kHz. Además, para la instalación necesita:

• Alambre de cobre en aislamiento de esmalte con un diámetro de 1.0-1.5 mm.
• Un cable aislado equipado con terminales para conectar el devanado al inversor.
• Trozos de alambre de acero inoxidable con un diámetro de 3-5 mm, longitud 50 mm.
• Fina malla de acero inoxidable.
• Una sección del medidor de una tubería de agua de polietileno o polipropileno con un diámetro de 50 mm y un espesor de pared de 8,4 mm.
• Textolita para la fijación del devanado.
• Epoxi para aislamiento del devanado.

Importante! El cuerpo de una caldera casera puede servir como un armario de distribución de metal o plástico. En el gabinete puede instalar un inversor y un elemento calefactor.

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Algoritmo de montaje de bricolaje para la caldera de inducción: dibujos y procedimiento de montaje:

1. Con pegamento epoxi, fije 4 tiras de textolita de 8-10 mm de ancho en un trozo de tubería. En este caso, debe retroceder de los extremos de la tubería de 7 a 10 cm. Se enrollará un devanado en estas tiras. Para arreglar los giros extremos, haga surcos en la PCB.
2. Enrolle 50-100 vueltas de alambre de cobre en aislamiento. La distancia entre los giros debe ser la misma, aproximadamente 0.3-0.6 mm.

Importante! El número de vueltas depende de la resistencia específica del cable y su diámetro, así como de las características de salida del inversor.

3. Al instalar la caldera en una zona residencial, es aconsejable realizar un devanado externo toroidal para reducir el campo electromagnético externo. El devanado toroidal tiene el mismo número de vueltas contrarrestadas. Se produce una compensación mutua de los flujos electromagnéticos (pasan exclusivamente a lo largo del circuito interno).
4. Inserte la malla de acero en la tubería y llene bien la tubería desde el extremo opuesto con trozos de alambre de acero inoxidable. Bajo la influencia de las corrientes parásitas, el metal se calentará.

Importante! Es aconsejable utilizar acero inoxidable para evitar la corrosión del metal. Pero en ausencia de un acero inoxidable, también es adecuado un alambrón ordinario.

5. Suelde ambos extremos de la sección del tubo adaptador de polipropileno. Instale válvulas de bola en ellos para cerrar la circulación del agua.
6. Instale una válvula de emergencia para aliviar la presión del adaptador superior de salida. Aísle el devanado con pegamento epoxi.

Importante! Al hacer pegamento epoxi, agregue 10-15% menos endurecedor. El aislamiento no será tan frágil.

7. Usando terminales engarzados, asegure los cables aislados a los cables de bobinado. El otro extremo del cable debe tener terminales para la conexión al inversor.

Importante! El diámetro de los cables debe seleccionarse para que pueda soportar la corriente de salida más alta del inversor.

8. Monte el intercambiador de calor en el gabinete sobre soportes hechos de material resistente al calor que no conduce corriente eléctrica. Una buena opción es textolite.
9. Conecte el calentador de agua al sistema, llénelo con refrigerante.
10. Instale el inversor en la parte inferior del gabinete. Conecte los terminales a él y conéctelo a la red. Encienda la caldera y configúrela en el modo de funcionamiento óptimo.

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¿Cómo hacer una caldera de inducción con sus propias manos de una cocina de inducción?

Desmontar el elemento calefactor y usar el cable de cobre para enrollarlo en el intercambiador de calor. Use la unidad de control de mosaico para alimentar el devanado configurando la potencia deseada en el panel de control.

Sin embargo, este método tiene una serie de desventajas:

• La necesidad de auto-cálculo de la inductancia de una bobina recién enrollada. No es el hecho de que coincida con el valor original. El dispositivo puede fallar.
• La mayoría de las cocinas de inducción están equipadas con una función de apagado automático después de 2-3 horas de funcionamiento. Esto significa que la caldera se apagará regularmente.
• La potencia de las baldosas, por regla general, no supera los 2,5 kW. Por esta razón, usando piezas de la cocina de inducción, solo puede hacer una caldera de baja potencia.

Hay una manera más fácil de usar la cocina de inducción sin desmontarla: instale un tanque de acero inoxidable hecho herméticamente en la baldosa con accesorios de entrada y salida y conéctelo al sistema de calefacción.

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Material de archivo

Con algunos conocimientos en el campo de la ingeniería eléctrica, puede hacer la caldera de calentamiento por inducción con sus propias manos. El circuito y la instalación no son muy complejos.