Caldaia a induzione fai-da-te - disegni

Le caldaie per riscaldamento a induzione sono apparse sul mercato relativamente di recente, ma sono già state in grado di competere con gli apparecchi elettrici convenzionali con un elemento riscaldante. A parità di altre condizioni (dimensioni, consumo energetico), le caldaie a induzione sono in grado di riscaldare il sistema di riscaldamento molto più velocemente. Inoltre, funzionano in sistemi di raffreddamento di bassa qualità e non richiedono una manutenzione complicata. La conoscenza dell'ingegneria elettrica e dell'ingegno consente di realizzare autonomamente una caldaia a induzione. Il tema dell'articolo di oggi: caldaia a induzione fai-da-te - disegni, schemi e installazione.

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Principio di funzionamento

L'azione della caldaia a induzione si basa sulla capacità dei materiali che conducono la corrente elettrica di riscaldarsi da correnti parassite. Sono creati dall'induzione elettromagnetica:

• Come fonte di induzione, viene utilizzata una corrente alternata di alta frequenza, che passa attraverso l'avvolgimento primario del dispositivo di riscaldamento. È realizzato sotto forma di una bobina.
• L'elemento riscaldante situato all'interno della bobina funge da avvolgimento secondario in corto circuito.
• In un elemento riscaldante, l'energia elettromagnetica viene convertita in calore.

Importante! Il verificarsi di correnti parassite è possibile anche con una frequenza di corrente industriale di 50 Hz. Tuttavia, l'efficienza del riscaldamento sarà ridotta. Inoltre, il dispositivo emetterà molto rumore e vibrerà durante il funzionamento. Con un aumento della frequenza di corrente alternata fino a 10 kHz e oltre, il riscaldamento si intensifica e rumore e vibrazioni, al contrario, scompaiono.

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Come è organizzata una caldaia a induzione industriale?

È necessario avere un'idea della disposizione di tali apparecchiature, altrimenti non è possibile realizzare una caldaia a induzione con le proprie mani, elaborare disegni e assemblare l'unità. Quindi:

• Una caldaia a induzione industriale si basa su uno scambiatore di calore con un avvolgimento toroidale collegato a un convertitore ad alta frequenza.
• La corrente che passa attraverso l'avvolgimento crea un campo elettrico alternato che induce correnti parassite che attraversano lo scambiatore di calore.
• Secondo il segnale proveniente dal pannello di controllo, il convertitore crea una corrente della frequenza richiesta.
• I moderni modelli di caldaie sono automatizzati. Ciò consente non solo di creare la modalità ottimale di riscaldamento del liquido di raffreddamento, ma anche di spegnere il dispositivo in caso di incidente.
• Il liquido di raffreddamento si trova all'interno dello scambiatore di calore. Le correnti parassite lo riscaldano fino a una temperatura predeterminata. A causa della differenza di temperatura del liquido di raffreddamento in entrata e in uscita, viene continuamente fatto circolare. Non è nemmeno necessaria una connessione alla pompa.

Importante! Le caldaie a induzione possono essere utilizzate in sistemi a circolazione sia naturale che forzata.

• Come refrigerante, puoi usare olio, antigelo o antigelo. La qualità del liquido di raffreddamento non ha importanza.
• La vibrazione del sistema che una persona non sente impedisce la deposizione della scala sul circuito termico.
• Come guscio esterno, viene utilizzato un alloggiamento metallico, che è dotato di isolamento elettrico e termico.
• La configurazione della caldaia può essere qualsiasi. Poiché all'interno della caldaia non è presente un serbatoio, le sue dimensioni sono ridotte e la massa non supera i 50 kg.

Importante! Non accendere la caldaia a induzione se il sistema non è pieno di refrigerante. Questo è irto di surriscaldamento della caldaia e del fallimento dei suoi elementi.

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vantaggi:

• Alto valore di efficienza (95-98%).
• Una vasta gamma di modelli di diverse capacità, progettati per una tensione di 220 o 380 V.
• Riscaldamento rapido del sistema di riscaldamento.
• Capacità di lavorare con diversi refrigeranti.
• La tenuta del circuito lungo il quale passa il liquido di raffreddamento. Ciò elimina completamente le perdite e i malfunzionamenti ad essi associati.
• Lavoro lungo senza ridimensionamento. È la feccia che diminuisce nel tempo l'efficienza delle caldaie dotate di elementi riscaldanti. Per lo stesso motivo, gli elementi riscaldanti si surriscaldano e il dispositivo si guasta.
• Lunga durata (25-30 anni).

Importante! Ci sono anche degli svantaggi, inclusi i costi elevati. Questo è un incentivo per la produzione indipendente di una caldaia a induzione. Nonostante la complessità dei processi di induzione, è possibile creare un dispositivo che non è inferiore nelle sue prestazioni ai progetti industriali.

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Caldaia dell'invertitore di saldatura

Questo è un design abbastanza semplice. L'elemento più complesso di una caldaia a induzione è un convertitore ad alta frequenza. Non è facile realizzare un inverter per una caldaia di riscaldamento con le proprie mani. Il suo ruolo è svolto bene da un moderno inverter di saldatura, in grado di fornire un segnale di uscita la cui frequenza è compresa tra 20 e 50 kHz. Inoltre, per l'installazione è necessario:

• Filo di rame in isolamento smaltato con un diametro di 1,0-1,5 mm.
• Un filo isolato dotato di terminali per collegare l'avvolgimento all'inverter.
• Rottami di filo di acciaio inossidabile con un diametro di 3-5 mm, lunghezza 50 mm.
• Maglia in acciaio inossidabile fine.
• Una sezione di un tubo di polietilene o polipropilene con un diametro di 50 mm e uno spessore della parete di 8,4 mm.
• Textolite per il fissaggio dell'avvolgimento.
• Epossidico per isolamento dell'avvolgimento.

Importante! Il corpo di una caldaia fatta in casa può fungere da armadio di distribuzione in metallo o plastica. Nell'armadio è possibile installare un inverter e un elemento riscaldante.

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Algoritmo di assemblaggio fai-da-te per la caldaia a induzione - disegni e procedura di assemblaggio:

1. Usando la colla epossidica, fissare 4 strisce di textolite larghe 8-10 mm su un pezzo di tubo. In questo caso, è necessario fare un passo indietro di 7-10 cm dalle estremità del tubo: su queste strisce verrà avvolto un avvolgimento. Per correggere le curve estreme, creare scanalature nel PCB.
2. Avvolgere 50-100 giri di filo di rame in isolamento. La distanza tra le curve dovrebbe essere la stessa, circa 0,3-0,6 mm.

Importante! Il numero di giri dipende dalla resistenza specifica del filo e dal suo diametro, nonché dalle caratteristiche di uscita dell'inverter.

3. Quando si installa la caldaia in una zona residenziale, è consigliabile eseguire un avvolgimento toroidale esterno al fine di ridurre il campo elettromagnetico esterno. L'avvolgimento toroidale ha lo stesso numero di giri contrari. Si verifica una compensazione reciproca dei flussi elettromagnetici (passano esclusivamente lungo il circuito interno).
4. Inserire la maglia d'acciaio nel tubo e riempire saldamente il tubo dall'estremità opposta con pezzi di filo di acciaio inossidabile. Sotto l'influenza delle correnti parassite, il metallo si surriscalda.

Importante! Si consiglia di utilizzare l'acciaio inossidabile per evitare la corrosione dei metalli. Ma in assenza di un acciaio inossidabile, è adatta anche una normale vergella.

5. Saldare entrambe le estremità della sezione del tubo adattatore in polipropilene. Installare valvole a sfera su di essi per interrompere la circolazione dell'acqua.
6. Installare una valvola di emergenza per scaricare la pressione dall'adattatore superiore di uscita. Isolare l'avvolgimento con colla epossidica.

Importante! Quando si effettua la colla epossidica, aggiungere il 10-15% in meno di indurente. L'isolamento non sarà così fragile.

7. Utilizzando terminali a crimpare, fissare i fili isolati ai cavi degli avvolgimenti. L'altra estremità del filo deve avere terminali per il collegamento all'inverter.

Importante! Il diametro dei fili deve essere selezionato in modo tale da resistere alla massima corrente di uscita dell'inverter.

8. Montare lo scambiatore di calore nell'armadio su staffe in materiale resistente al calore che non conducono corrente elettrica. Una buona opzione è textolite.
9. Collegare lo scaldabagno al sistema, riempirlo di liquido di raffreddamento.
10. Installare l'inverter nella parte inferiore dell'armadio. Collegare i terminali ad esso e collegarlo alla rete. Avviare la caldaia e impostarla sulla modalità operativa ottimale.

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Come realizzare una caldaia a induzione con le tue mani da una cucina a induzione?

Smontare l'elemento riscaldante e utilizzare il filo di rame per avvolgerlo sullo scambiatore di calore. Utilizzare l'unità di controllo delle piastrelle per alimentare l'avvolgimento impostando la potenza desiderata sul pannello di controllo.

Tuttavia, questo metodo presenta una serie di svantaggi:

• La necessità di autocalcolare l'induttanza di una bobina appena avvolta. Non il fatto che corrisponda al valore originale. Il dispositivo potrebbe non funzionare.
• La maggior parte delle cucine a induzione è dotata di una funzione di spegnimento automatico dopo 2-3 ore di funzionamento. Ciò significa che la caldaia si spegnerà regolarmente.
• La potenza delle piastrelle, di regola, non supera i 2,5 kW. Per questo motivo, utilizzando parti del fornello a induzione, è possibile realizzare solo una caldaia a bassa potenza.

Esiste un modo più semplice di utilizzare il fornello a induzione senza smontarlo: installare un serbatoio in acciaio inossidabile ermeticamente sigillato con raccordi di ingresso e uscita sulla piastrella e collegarlo al sistema di riscaldamento.

Importante! Prima di tutti coloro che hanno acquistato un nuovo frigorifero, sorge un problema: dove mettere quello vecchio? Sul nostro portale è disponibile un articolo di suggerimenti utili che ti aiuteranno a risolvere questo problema. A tale scopo, segui il link. "Vecchio frigorifero".

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Filmati di repertorio

Con alcune conoscenze nel campo dell'ingegneria elettrica, puoi fare la caldaia per riscaldamento a induzione con le tue mani. Il circuito e l'installazione non sono molto complessi.