Induktionsheizkessel: Alles über das Funktionsprinzip + 2 Geräteoptionen zum Selbermachen

Das Gerät und das Funktionsprinzip des Kessels

Wenn ein elektrischer Strom durch ein leitfähiges Material geleitet wird, wird in diesem Wärme freigesetzt, deren Leistung direkt proportional zur Stromstärke und ihrer Spannung ist (das Joule-Lenz-Gesetz). Es gibt zwei Möglichkeiten, Strom in einem Leiter fließen zu lassen. Die erste besteht darin, es direkt an eine Stromquelle anzuschließen. Wir nennen diese Methode Kontakt.

Die zweite – kontaktlose – wurde Anfang des 19. Jahrhunderts von Michael Faraday entdeckt.Der Wissenschaftler fand heraus, dass, wenn sich die Parameter des Magnetfelds, das den Leiter durchquert, ändern, in diesem eine elektromotorische Kraft (EMF) auftritt. Dieses Phänomen wird elektromagnetische Induktion genannt. Wo es eine EMF gibt, gibt es einen elektrischen Strom und damit eine Erwärmung, und in diesem Fall berührungslos. Solche Ströme werden induzierte oder Wirbel- oder Foucault-Ströme genannt.

Heizung Induktionskessel - Arbeitsprinzip

Elektromagnetische Induktion kann auf verschiedene Weise verursacht werden. Der Leiter kann in einem konstanten Magnetfeld bewegt oder gedreht werden, wie dies in modernen elektrischen Generatoren der Fall ist. Und Sie können die Parameter des Magnetfelds selbst (die Intensität und Richtung der Kraftlinien) ändern, während Sie den Leiter bewegungslos lassen.

Möglich wurden solche Manipulationen mit dem Magnetfeld durch eine andere Entdeckung. Wie Hans-Christian Oersted 1820 herausfand, verwandelt sich ein in Form einer Spule gewickelter Draht, wenn er an eine Stromquelle angeschlossen wird, in einen Elektromagneten. Durch Ändern der Stromparameter (Stärke und Richtung) erreichen wir eine Änderung der Parameter des von diesem Gerät erzeugten Magnetfelds. In diesem Fall tritt in dem in diesem Feld befindlichen Leiter ein elektrischer Strom auf, begleitet von einer Erwärmung.

Nachdem der Leser dieses einfache theoretische Material kennengelernt hat, muss er sich bereits allgemein die Vorrichtung eines Induktionsheizkessels vorgestellt haben. Tatsächlich ist es ziemlich einfach aufgebaut: Im Inneren des abgeschirmten und wärmeisolierten Gehäuses befindet sich ein Rohr aus einer speziellen Legierung (es kann auch Stahl verwendet werden, aber die Eigenschaften werden etwas schlechter sein), das in einer Hülse aus dielektrischem Material installiert ist ; Auf die Hülse ist eine Kupferschiene in Form einer Spule gewickelt, die mit dem Netz verbunden ist.

Kesselinduktion nach der Installation

Durch zwei Düsen schneidet das Rohr in das Heizsystem ein, wodurch das Kühlmittel durchströmt wird. Ein durch die Spule fließender Wechselstrom erzeugt ein magnetisches Wechselfeld, das wiederum Wirbelströme im Rohr induziert. Wirbelströme verursachen eine Erwärmung der Rohrwände und teilweise des Kühlmittels im gesamten in der Spule eingeschlossenen Volumen. Für eine schnellere Erwärmung können anstelle eines Rohres mehrere parallele Rohre mit kleinerem Durchmesser installiert werden.

Leser, die sich der Kosten von Induktionskesseln bewusst sind, haben natürlich vermutet, dass mehr hinter ihrem Design steckt. Schließlich kann ein Wärmeerzeuger, der nur aus einem Rohr und einem Stück Draht besteht, nicht 2,5 - 4 mal mehr kosten als ein analoges Heizelement. Damit die Erwärmung intensiv genug ist, muss durch die Spule kein gewöhnlicher Strom aus dem Stadtnetz mit einer Frequenz von 50 Hz, sondern ein Hochfrequenzstrom geleitet werden, daher ist der Induktionskessel mit einem Gleichrichter ausgestattet und ein Wechselrichter.

Der Gleichrichter wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom um und wird dann dem Wechselrichter zugeführt - einem elektronischen Modul, das aus einem Paar Schlüsseltransistoren und einer Steuerschaltung besteht. Am Ausgang des Wechselrichters wird der Strom wieder wechselnd, nur mit einer viel höheren Frequenz. Ein solcher Konverter ist nicht in allen Modellen von Induktionskesseln verfügbar, einige von ihnen arbeiten immer noch mit einer Frequenz von 50 Hz. Die Verwendung von hochfrequentem Wechselstrom kann jedoch die Größe des Geräts erheblich verringern.

Prinzip der elektromagnetischen Induktion

In verschiedenen Beschreibungen weisen die Autoren auf die Ähnlichkeit eines Induktionskessels mit einem Transformator hin.Das ist durchaus richtig: Eine Drahtspule spielt die Rolle einer Primärwicklung, und ein Rohr mit Kühlmittel spielt die Rolle einer kurzgeschlossenen Sekundärwicklung und gleichzeitig eines Magnetkreises.

Warum wird der Transformator dann nicht beheizt? Tatsache ist, dass der Magnetkreis des Transformators nicht aus einem einzigen Element besteht, sondern aus einer Vielzahl voneinander isolierter Platten. Aber auch diese Maßnahme kann eine Erwärmung nicht vollständig verhindern. So werden beispielsweise im Magnetkreis eines Transformators mit einer Spannung von 110 kV im Leerlauf nicht weniger als 11 kW Wärme freigesetzt.

Vor- und Nachteile des Gerätes

Die „Pluspunkte“ der Wirbelinduktionsheizung sind zahlreich. Dies ist eine einfache Schaltung zur Eigenherstellung, erhöhte Zuverlässigkeit, hoher Wirkungsgrad, relativ niedrige Energiekosten, lange Lebensdauer, geringe Ausfallwahrscheinlichkeit usw.

Die Leistung des Geräts kann erheblich sein, Einheiten dieses Typs werden erfolgreich in der metallurgischen Industrie eingesetzt. In Bezug auf die Erwärmungsrate des Kühlmittels konkurrieren Geräte dieses Typs selbstbewusst mit herkömmlichen Elektrokesseln, die Wassertemperatur im System erreicht schnell das erforderliche Niveau.

Während des Betriebs des Induktionskessels vibriert die Heizung leicht. Diese Vibration schüttelt Kalk und andere mögliche Verunreinigungen von den Wänden des Metallrohrs ab, sodass ein solches Gerät selten gereinigt werden muss. Natürlich muss die Heizungsanlage mit einem mechanischen Filter vor diesen Verunreinigungen geschützt werden.

Die Induktionsspule erwärmt das darin eingelegte Metall (Rohr oder Drahtstücke) mittels hochfrequenter Wirbelströme, eine Berührung ist nicht erforderlich

Der ständige Kontakt mit Wasser minimiert auch die Wahrscheinlichkeit eines Durchbrennens der Heizung, was ein ziemlich häufiges Problem bei herkömmlichen Boilern mit Heizelementen ist. Trotz der Vibration arbeitet der Kessel ausgesprochen leise, eine zusätzliche Schalldämmung am Aufstellort des Gerätes ist nicht erforderlich.

Induktionskessel sind auch gut, weil sie fast nie undicht sind, wenn nur die Installation des Systems korrekt durchgeführt wird. Dies ist eine sehr wertvolle Eigenschaft für elektrische Heizungen, da sie die Wahrscheinlichkeit gefährlicher Situationen beseitigt oder erheblich verringert.

Das Fehlen von Lecks ist auf die berührungslose Methode zur Übertragung von Wärmeenergie auf die Heizung zurückzuführen. Das Kühlmittel, das die oben beschriebene Technologie verwendet, kann fast bis zu einem Dampfzustand erhitzt werden.

Dies sorgt für eine ausreichende thermische Konvektion, um eine effiziente Bewegung des Kühlmittels durch die Rohre zu stimulieren. In den meisten Fällen muss das Heizsystem nicht mit einer Umwälzpumpe ausgestattet werden, obwohl alles von den Eigenschaften und dem Layout des jeweiligen Heizsystems abhängt.

Manchmal wird eine Umwälzpumpe benötigt. Die Installation des Geräts ist relativ einfach. Dies erfordert jedoch einige Kenntnisse in der Installation von Elektrogeräten und Heizungsrohren. Dieses praktische und zuverlässige Gerät hat jedoch eine Reihe von Mängeln, die ebenfalls berücksichtigt werden sollten.

Beispielsweise erwärmt der Boiler nicht nur das Kühlmittel, sondern auch den gesamten ihn umgebenden Arbeitsraum. Für eine solche Einheit muss ein separater Raum zugewiesen und alle Fremdkörper daraus entfernt werden. Für eine Person kann auch ein längerer Aufenthalt in unmittelbarer Nähe eines laufenden Kessels unsicher sein.

Induktionsheizungen benötigen zum Betrieb Strom. Sowohl hausgemachte als auch fabrikgefertigte Geräte werden an ein Haushalts-Wechselstromnetz angeschlossen.

Das Gerät benötigt zum Betrieb Strom. In Gegenden, in denen dieser zivilisatorische Vorteil nicht frei zugänglich ist, ist der Induktionskessel nutzlos. Ja, und bei häufigen Stromausfällen zeigt es einen geringen Wirkungsgrad.

Bei unvorsichtigem Umgang mit dem Gerät es kann zu einer Explosion kommen

Wenn das Kühlmittel überhitzt wird, verwandelt es sich in Dampf. Infolgedessen steigt der Druck im System dramatisch an, was die Rohre einfach nicht aushalten, sie werden platzen. Daher sollte das Gerät für den normalen Betrieb des Systems mindestens mit einem Manometer und noch besser mit einer Notabschaltung, einem Thermostat usw. ausgestattet sein.

All dies kann die Kosten eines hausgemachten Induktionskessels erheblich erhöhen. Obwohl das Gerät als praktisch geräuschlos gilt, ist dies nicht immer der Fall. Einige Modelle können aus verschiedenen Gründen immer noch Geräusche machen. Bei einem selbstgebauten Gerät steigt die Wahrscheinlichkeit eines solchen Ergebnisses.

Bei der Konstruktion sowohl werkseitig als auch selbstgebauter Induktionsheizungen gibt es praktisch keine Verschleißteile. Sie halten lange und funktionieren einwandfrei.

Induktionsheizung: Schema und Verfahren zum Herstellen Ihrer eigenen Hände

Die Einzigartigkeit eines Menschen liegt darin, dass er ständig Geräte und Mechanismen erfindet, die die Arbeit in einem bestimmten Bereich der Arbeit oder Lebenstätigkeit erheblich erleichtern.

Dabei werden in der Regel die neuesten Entwicklungen im Bereich der Wissenschaft angewendet.

Induktionserwärmung ist keine Ausnahme.In letzter Zeit wurde das Induktionsprinzip in vielen Bereichen weit verbreitet, was sicher zugeschrieben werden kann:

• in der Metallurgie wird Induktionserwärmung zum Schmelzen von Metallen verwendet;
• In einigen Branchen werden spezielle Schnellheizöfen verwendet, deren Betrieb auf dem Induktionsprinzip basiert.
• im haushaltsbereich können induktionsheizungen zum beispiel zum kochen, erhitzen von wasser oder zum heizen eines privathauses verwendet werden. (Sie können in diesem Artikel mehr über die Eigenschaften der Induktionserwärmung lesen).

Bis heute gibt es eine große Vielfalt von Induktionsanlagen industrieller Art. Dies bedeutet jedoch nicht, dass das Design solcher Geräte sehr kompliziert ist.

Das einfachste Induktionsheizgerät kann durchaus mit eigenen Händen für den häuslichen Bedarf hergestellt werden. In diesem Artikel werden wir ausführlich über die Induktionsheizung sowie die verschiedenen Möglichkeiten sprechen handgefertigt.

Do-it-yourself-Induktionsheizgeräte werden in der Regel in zwei Haupttypen unterteilt:

• Vortex-Induktorheizungen (abgekürzt als VIN), die hauptsächlich zum Erhitzen von Wasser und zum Heizen eines Hauses verwendet werden;
• Heizgeräte, deren Konstruktion die Verwendung verschiedener Arten von elektronischen Teilen und Baugruppen vorsieht.

Der Wirbelinduktionserhitzer (VIN) besteht aus folgenden Bauteilen:

• ein Gerät, das gewöhnliche Elektrizität in Hochfrequenzstrom umwandelt;
• ein Induktor, eine Art Transformator, der ein Magnetfeld erzeugt;
• ein Wärmetauscher oder Heizelement, das sich innerhalb des Induktors befindet.

Das Funktionsprinzip von VIN besteht aus den folgenden Schritten:

• der Konverter überträgt Hochfrequenzstrom auf den Induktor, der in Form eines Zylinders aus Kupferdraht dargestellt ist;
• der Induktor bildet ein elektromagnetisches Feld, das das Auftreten von Wirbelströmungen hervorruft;
• der im induktor befindliche wärmetauscher erwärmt sich unter dem einfluss dieser wirbelströmungen und damit auch das kühlmittel, das dann in dieser form in das heizsystem eintritt.

Fachlicher Hinweis: Da die Induktionsspule als das wichtigste Element dieser Art von Heizungen gilt, muss bei ihrer Herstellung ziemlich genau vorgegangen werden: Kupferdraht muss in sauberen Windungen auf ein Kunststoffrohr gewickelt werden. Die Anzahl der Windungen muss mindestens 100 betragen.

Wie aus der Beschreibung hervorgeht, ist das Design der Fahrgestellnummer nicht kompliziert genug, sodass Sie mit Ihren eigenen Händen sicher eine Wirbelheizung herstellen können.

verrückte Hände

Trotz der vielen Fehlinformationen ist das Induktionsschema selbst im Leben mehr als gerechtfertigt. Der überhöhte Marktwert führt ganz natürlich auf die Idee der Fertigungsinduktion Heizkessel zum Selbermachen. Wie kann man das machen?

Rahmen

Es sollte sein:

• Dielektrikum.
• Stark genug.
• Schließen Sie es hermetisch an den Heizkreislauf an.

Die einfachste und naheliegendste Lösung ist ein Polypropylenrohr mit einem Durchmesser von 40 Millimetern. Idealerweise mit Faserverstärkung, was sich sehr positiv auf die Festigkeitseigenschaften des Rumpfes auswirkt.

Rohr aus faserverstärktem Polypropylen.

Wicklung

Um den sich beim Einschalten erhitzenden Induktor gegen thermoplastisches Polypropylen zu isolieren, ist es wünschenswert, mehrere Textolitstreifen über das Gehäuse zu kleben.Was kleben? Die einfachste und naheliegendste Lösung ist Silikondichtstoff: Er hat eine akzeptable Haftung auf Kunststoffen und verträgt mäßige Hitze gut.

Die Spule selbst ist mit Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von etwa 1,5 Millimetern (Querschnitt 2,25 mm2) gewickelt. Die Gesamtlänge der Wicklung sollte 10-15 Meter betragen. Es ist besser, Spulen mit einem kleinen konstanten Spalt anzubringen.

Spule auf Textolit gewickelt.

Kern

Was soll es sein?

• Leitfähig. Im Dielektrikum werden keine Wirbelströme induziert.
• ferromagnetisch. Ein Diamagnet interagiert nicht mit einem elektromagnetischen Feld.
• Rostfrei. Korrosion in einem geschlossenen Heizkreislauf nützt uns natürlich nichts.

Hier sind einige mögliche Lösungen.

• Bohrer fest in das Rohr einschrauben. Wenn sich das Wasser entlang der darin enthaltenen Rillen bewegt, nimmt es die maximale Wärme ab.
• Gehackter Edelstahldraht. Es ist nicht sehr praktisch, dass der provisorische Kessel auf beiden Seiten mit einem Metallgitter begrenzt werden muss.
• Igel aus Nichromdraht gerollt, fest in das Rohr eingeführt.
• Zum Schluss die einfachste Anleitung: Auf die gleiche Weise können metallische (rostfreie) Waschlappen für Geschirr in das Rohr gelegt werden.

Ein Waschlappen aus rostfreien Spänen kann durchaus ein Heizelement für einen Boiler werden.

Nachdem der Kern seinen Platz gefunden hat, wird der Kessel beidseitig mit Adaptern aus Polypropylen mit einem Durchmesser von 40 mm auf DU20- oder DU25-Gewinde geliefert. Sie verhindern, dass der Kern herausfällt, und ermöglichen die Montage des Kessels in jedem Kreislauf, wobei die Anschlüsse zusammenklappbar bleiben.

Stromwandler

Was passiert, wenn wir den von uns gewickelten Induktor einfach an die Steckdose anschließen?

Machen wir eine einfache Rechnung.

• Der spezifische Widerstand eines Kupferleiters bei +20°C beträgt 0,175 Ohm*mm2/m.
• Bei einem Querschnitt von 2,25 mm und einer Länge von 10 Metern beträgt der Gesamtwiderstand der Spule 0,175 / 2,25 * 10 = 0,7 Ohm.
• Wenn also 220 Volt an den Leiter angelegt werden, fließt ein Strom von 220 / 0,7 \u003d 314 A durch ihn.

Das Ergebnis ist ein wenig vorhersehbar: Wenn ein Strom angelegt wird, der mehr als 10-mal höher ist als der berechnete, schmilzt unser Leiter einfach.

Die offensichtliche Lösung besteht darin, die Versorgungsspannung zu verringern. Der Konverter muss stark genug sein, um mindestens 2,5 - 3 Kilowatt zu liefern.

Ein vorgefertigter Konverter einer solchen Leistung kann ein Schweißinverter mit Stromregelung sein. Durch die Einstellung wird die Wicklung nicht nur vor Überhitzung geschützt, sondern Sie können auch die effektive Leistung des Heizkessels stufenlos einstellen. Bei einer Ausgangsspannung des Wechselrichters von 80 Volt beträgt die maximale sichere Leistung für die Wicklungstemperatur etwa 2 kW.

Für unsere Zwecke ist das günstigste Gerät geeignet: Der Strombedarf wird 30 Ampere nicht überschreiten.

Mit eigenen Händen einen Festbrennstoffkessel für langes Brennen herstellen

Zu Beginn der Montage des Kessels muss der Ausführende über die Fähigkeiten eines Schlossers, Schweißers und Elektrikers verfügen, um den Produktions- und Installationsprozess sicher abzuschließen. Er muss über Schutzausrüstung und vorbereitete Materialien, Werkzeuge und Geräte verfügen.

Zeichnung

Zeichnung eines Festbrennstoffkessels

Nachdem Wie wird der Kesseltyp ausgewählt?, benötigen Sie eine genaue Zeichnung der Teile. Es kann unabhängig ausgeführt werden, wenn der Meister über bestimmte Kenntnisse und Zeichenfähigkeiten verfügt. Sie können es auch von einem Freund übernehmen, der einen ähnlichen Heizkessel für ein Privathaus installiert hat, oder es aus dem Internet herunterladen.Heute hat das Netzwerk genügend Möglichkeiten für bewährte Konstruktionen von Festbrennstoffkesseln aus eigener Herstellung.

Möglicherweise muss eine solche Zeichnung in Abhängigkeit von den verfügbaren Verbrauchsmaterialien, insbesondere in Bezug auf die Herstellung des Gehäuses und des Wärmetauschers, fertiggestellt werden. Die Hauptsache, die gespeichert werden muss, ist die geschätzte Dicke des Metalls, die zulässigen Mindestabmessungen, die Heizfläche des Wärmetauschers und der Durchmesser des Lochs für den Austritt von Rauchgasen, damit der Kessel nicht vorher durchbrennt Zeit.

Materialien

Vor der Herstellung eines Kessels wird ein Arbeitsplatz vorbereitet, normalerweise eine Werkstatt, und die erforderlichen Materialien werden darin gelagert. Um einen Festbrennstoffkessel zu erstellen, benötigen Sie die folgenden Verbrauchsmaterialien:

• Stahlblech von mehr als 5 mm für den Körper, das Rohr oder die gebrauchte Gasflasche;
• Edelstahlblech 5 mm für Brennstoffversorgung;
• Stahlecke, mit Maßen nach Zeichnung;
• Rost, Stahl oder Gusseisen;
• Wasserleitungen für hohe Temperaturen mit Durchmessern nach Zeichnung;
• Aschekastentür;
• Draht, Hardware und Elektroden;
• Luftklappe oder Zugregler.

Werkzeug

Der Meister benötigt eine große Liste von Werkzeugen:

• Overall des Schweißers mit Schutzausrüstung;
• Inverter-Schweißmaschine;
• Mühle mit Scheiben für Metall;
• elektrische Bohrmaschine mit Bohrern für Metall;
• eine Reihe von Schlosserwerkzeugen;
• Satz von Messwerkzeugen.

Wir machen einen Kessel mit unseren eigenen Händen

Zur Vervollständigung des Korpus Langzeitfestbrennstoffkessel Brennen, ich habe eine alte Gasflasche gewählt, gründlich von Gasrückständen vorgewaschen, im Zweifelsfall empfehle ich den Kauf einer bereits vorbereiteten Flasche im Gasservice.

Weiter schneidet der Zylinder seinen oberen Teil unterhalb der Biegung ab.Nach der Vorbereitung des Körpers wurde der Kessel gemäß den folgenden Anweisungen hergestellt:

1. Ich habe aus einem 5 mm Edelstahlblech einen Kreis ausgeschnitten, dessen Durchmesser 20 mm kleiner ist als der Innendurchmesser des Körpers, damit er sich später frei daran entlang bewegen und den Kraftstoff vorschieben kann.
2. In die Mitte des entstandenen Bleches habe ich mit einem Kernbohrer ein Loch von 100 mm gebohrt.
3. An dieses Loch habe ich ein Rohr mit geeignetem Durchmesser und einer Höhe von 100 mm über dem Kesselkörper geschweißt. Sorgfältig ausgeführte Nähte, damit sie luftdicht und sauber sind. Wenn es nicht sauber geklappt hat, können Sie es mit einem Schleifer oder einer Feile bearbeiten. Auf diese Weise wird eine Struktur in Form eines Kolbens hergestellt, der den Kraftstoff unter seinem eigenen Gewicht durch die Brennkammer bewegt.
4. 4 Metallecken sind an den Boden des Kolbens geschweißt, um Luftkanäle zu schaffen, die dem Verbrennungsmund Luft zuführen.
5. Ich schneide einen weiteren Kreis aus, aber jetzt ist er 5 cm größer als der Körper, in der Mitte schneide ich ein 100 mm Loch für den Kolben, dieser Teil dient als Kesselabdeckung. Auf einem Kolben angezogen, verschließt es den Kesselkörper hermetisch und schafft so eine Brennkammer.
6. Das Rohr oben war mit einem Dämpfer ausgestattet, um die Luftzufuhrmenge zu regulieren.
7. Die Kanten des Deckels wurden sorgfältig mit einer Feile bearbeitet.
8. Ich habe spezielle Griffe zum Bewegen zum Kesselkörper und Beine von einer Metallecke zum Boden des Körpers geschweißt.
9. Am Boden des Gehäuses habe ich einen Platz für die Aschenkastentür ausgeschnitten und an Scharnieren montiert.
10. Der Schornstein wurde im oberen Teil des Kessels aus einem Rohr mit einem Durchmesser von 100 mm geschweißt.
11. Vor dem Aufstellen des Kessels muss dieser auf eine ebene Beton- oder Fliesenfläche gestellt und über den Gasteil an den Schornstein angeschlossen werden.

Wichtige Hinweise zur Installation und Verwendung des Heizkessels

Induktionsherd

Selbstgebaute Induktionskessel sind extrem einfach zu montieren, zu installieren und zu bedienen. Bevor Sie jedoch mit der Verwendung dieser Art von Heizung beginnen, müssen Sie einige wichtige Regeln kennen, nämlich:

• Die hausgemachte Induktionsheizungsanlage ist nur für den Einsatz in geschlossenen Heizsystemen vorgesehen, in denen die Luftzirkulation durch eine Pumpe gewährleistet ist; geschlossenes Heizsystem
• Die Verkabelung von Heizsystemen, die in Verbindung mit dem betrachteten Kessel funktionieren, muss aus Kunststoff- oder Propylenrohren bestehen; Kunststoffrohre zum Heizen
• Um das Auftreten verschiedener Arten von Störungen zu vermeiden, installieren Sie das Heizgerät nicht in der Nähe der nächsten Oberfläche, sondern in einiger Entfernung - mindestens 30 cm von den Wänden und 80-90 cm von der Decke und dem Boden entfernt.

Es wird dringend empfohlen, den Kesselstutzen mit einem Strahlventil auszurüsten. Durch dieses einfache Gerät können Sie das System bei Bedarf von überschüssiger Luft befreien, den Druck normalisieren und optimale Betriebsbedingungen sicherstellen.

Rückschlagventil

So können Sie aus preiswerten Materialien mit einfachsten Werkzeugen eine komplette Anlage zur effizienten Raumheizung und Warmwasserbereitung zusammenstellen. Befolgen Sie die Anweisungen, beachten Sie die besonderen Empfehlungen, und schon bald werden Sie die Wärme in Ihrem eigenen Zuhause genießen können.

Regeln für die Auswahl der Ausrüstung

Bei der Auswahl eines Modells eines Induktionskessels ist das Hauptkriterium dessen Leistung und Eigenschaften des beheizten Raumes. Es wird davon ausgegangen, dass zum Heizen 10 qm. m. bei einer Deckenhöhe bis 3 Meter wird 1 kW benötigt.

Es reicht also aus, die Fläche des beheizten Raums durch 10 zu teilen, und als Ergebnis wird die erforderliche Nennleistung des Elektrokessels erhalten. Zum Beispiel für ein Haus mit 100 qm. M. erforderlich Induktionsheizung 10 kW.

Wenn Sie die erforderliche Kesselleistung nicht mit hoher Genauigkeit berechnen möchten, können Sie eine vereinfachte Version verwenden. Ihm zufolge Induktionskessel mit einer Kapazität von nur 3-4 kW sind in der Lage, einen Raum mit einer Fläche von zu heizen 30-40 m²

Um für unnötigen Strom nicht zu viel zu bezahlen und bei dessen Mangel nicht einzufrieren, ist es notwendig, die spezifischen Eigenschaften eines Hauses oder eines anderen Objekts, einschließlich Wandmaterialien, Fensterfläche, Wärmedämmung usw., zu bewerten und Heizgeräte auszuwählen auf der Grundlage dieser Daten.

Es schadet nicht, den Verkäufer nach dem Leistungsfaktor zu fragen, also dem Verhältnis von Wirk- und Gesamtleistung des ausgewählten Modells. Dieser Indikator heißt Cosinus Phi (Cos φ) und wird in Voltampere gemessen. Es hilft zu bestimmen, welcher Anteil des verbrauchten Stroms direkt für die Erwärmung des Kühlmittels verwendet wird und welcher Anteil für die Erzeugung eines Magnetfelds verwendet wird.

Die Werte des Leistungsfaktors liegen im Bereich von 0 bis 1. Bei gut ausgelegten Induktionskesseln beträgt der Cos φ 0,97-0,98 kVA, was als ausgezeichneter Indikator gilt, da fast der gesamte verbrauchte Strom zum Heizen aufgewendet wird die Arbeitsflüssigkeit.

Eine Vielzahl von Modellen ermöglicht es Ihnen, eine Option zur Verwendung als Haupt- oder Backup-Wärmequelle zu wählen. Leistungsstarke Kessel, die mit 380 V Spannung betrieben werden, sind in der Lage, Häuser, große Gewerbe- und Industrieanlagen unabhängig zu beheizen.

Für den Betrieb auf dem Land oder in der Garage kann ein effektiver Induktionskessel mit eigenen Händen hergestellt werden. Mit ausführlicher Anleitung zum Zusammenstellen nützlicher hausgemachter Produkte wird den nächsten Artikel vorstellen.

Sorten von Inverter-Heizkesseln

Elektro-Zweikreiskessel für Wasserversorgung und Hausheizung

Es gibt zwei Arten von Inverter-Heizgeräten - Industrie und Haushalt. Industriekessel haben eine beeindruckende Größe, da sich im Inneren volumetrische Wärmetauscher befinden. Außerdem ist das System zum Umwandeln von elektrischem Strom in ihnen ziemlich kompliziert. Gleiches gilt für die zylindrische Wicklung. All dies bietet eine erhebliche Leistung des Geräts und die Möglichkeit seiner Verwendung für industrielle Zwecke und für die Raumheizung. Bei der Auswahl der Leistung wird berücksichtigt, dass 1 kW Wärmeenergie ausreicht, um 2 Kubikmeter Industriegebäude zu beheizen.

Haushaltsinverterkessel sind zum Heizen von Privathäusern bestimmt. Sie sind mit einer Ringspule ausgestattet, die sowohl aus einem gemeinsamen Netz als auch aus unterbrechungsfreien Stromversorgungen gespeist werden kann. Haushaltsgeräte sind kompakter und kosten weniger. Um einen Kessel in Bezug auf die Leistung auszuwählen, folgen sie der Regel, dass 1 kW Wärmeenergie ausreicht, um 10 m² eines Raums mit einer Höhe von nicht mehr als drei Metern zu beheizen.

Induktionsofen eines Schweißinverters - ein Gerät zum Schmelzen von Metall und zum Erhitzen des Kühlmittels im Heizsystem

Die Idee, eine solche Induktionsanlage als Metallschmelzofen in vielerlei Hinsicht zu nutzen, ermöglicht es, sie als Heizkessel für einen kleinen Raum zu verwenden.

Der Vorteil dieser Anwendung ist:

• Im Gegensatz zum Schmelzen von Metall kommt es bei einem ständig zirkulierenden Kühlmittel zu keiner Überhitzung des Systems;
• Ständige Vibrationen im elektromagnetischen Feld verhindern, dass sich Sedimente an den Wänden der Heizkammer absetzen und das Lumen verengen.
• Das Prinzipdiagramm ohne Gewindeverbindungen mit Dichtungen und Kupplungen schließt die Möglichkeit von Leckagen aus;
• Die Installation ist im Gegensatz zu anderen Arten von Heizkesseln fast geräuschlos;
• Die Installation selbst, ohne herkömmliche Heizelemente, hat eine längere Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit;
• Es gibt keine Emissionen von Verbrennungsprodukten, das Risiko einer Vergiftung durch Kraftstoffverbrennungsprodukte wird auf Null reduziert.

Die praktische Komponente des Prozesses zur Erstellung von Geräten zur Raumheizung mit einem Induktionsofen von einem Inverter-Schweißgerät besteht aus den folgenden Schritten.

• Für die Herstellung des Körpers wird ein dickwandiges Kunststoffrohr ausgewählt und für den Einsatz in Rohrleitungen mit hoher Temperatur und hohem Druck ausgelegt;
• Damit sich der Metallfüllstoff ständig im Hohlraum der Heizung befindet, werden zwei Abdeckungen mit einem Netz hergestellt, damit der Füllstoff nicht herausfällt.
• Als Füllstoff wird ein Stahldraht mit einem Durchmesser von 5-8 mm ausgewählt und in 50-70 mm lange Stücke geschnitten.
• Der Rohrkörper wird mit Drahtstücken gefüllt und mit dem System verbunden.

Das Funktionsprinzip dieses Geräts ist wie folgt:

• Ein Induktor aus Kupferdraht mit einem Durchmesser von 2-3 mm mit 90 - 110 Windungen wird außerhalb des Gehäuses aus einem Kunststoffrohr installiert;
• Der Körper ist mit Kühlmittel gefüllt;
• Wenn der Wechselrichter eingeschaltet wird, fließt Strom zur Induktivität;
• In der Spule des Induktors bilden sich Wirbelströmungen, die auf das Kristallgitter des Metalls im Inneren des Gehäuses einzuwirken beginnen;
• Metalldrahtstücke beginnen sich zu erhitzen und das Kühlmittel zu erhitzen;
• Der Kühlmittelstrom nach dem Aufheizen setzt sich in Bewegung, das erwärmte Kühlmittel wird durch ein kaltes ersetzt.

Eine solche schematische Darstellung eines Heizsystems auf Basis eines Induktionsheizelements in praktischer Ausführung hat einen wesentlichen Nachteil – das Kühlmittel muss ständig mit Druck durchgedrückt werden. Dazu muss eine Umwälzpumpe in das System eingebaut werden. Darüber hinaus wird empfohlen, einen zusätzlichen Temperatursensor zu installieren, mit dem Sie das Kühlmittel kontrollieren und schützen können Kessel überhitzen.

Internes Gerät

Strukturell ist der elektrische Induktionsheizkessel ein Transformator, der in einem geschweißten Metallgehäuse eingeschlossen ist. Unter dem Gehäuse befindet sich eine wärmeisolierende Schicht. Die Spule befindet sich in einem separaten Fach, das vom Arbeitsraum hermetisch isoliert ist. Eine solche Platzierung ist sicher, da sie den Kontakt mit dem Kühlmittel vollständig eliminiert. Der Kern besteht aus dünnen Stahlrohren mit einer toroidalen Wicklung.

Bitte beachten Sie, dass ein Heizkessel mit Induktionskochfeld keine Heizelemente hat, was sich grundlegend von herkömmlichen Wärmeerzeugern unterscheidet, die mit Heizelementen ausgestattet sind. Seine Konstruktionsmerkmale gewährleisten einen unterbrechungsfreien, hocheffizienten Betrieb der Heizungsanlage über einen sehr langen Zeitraum.

So montieren Sie einen Induktionskessel selbst

Der moderne Markt für Heizgeräte repräsentiert eine große Auswahl an verschiedenen Modellen von Induktionsheizgeräten für den häuslichen und industriellen Gebrauch. Trotz der Tatsache, dass solche Geräte heute noch nicht den weit verbreiteten Einsatz in Heizsystemen erreicht haben, sind ihre Kosten hoch. Preis für Haushaltskessel ab 25.000 Rubel und für industrielle ab 100.000 Rubel.

Um Geld zu sparen, machen Induktionsheizung sein kann Hände. Auch ein Laie kann solche Arbeiten ausführen.

Gerät mit Schweißinverter und Kunststoffrohren

Alle Materialien und Komponenten, die für die Montage verwendet werden, sind vorhanden und oft griffbereit. Was wird dafür benötigt:

• Walzdraht oder Edelstahldraht (Durchmesser bis 0,7 cm);
• Kupferkabel;
• Metallgitter;
• ein Fragment eines dickwandigen Kunststoffrohrs für den Heizkörper (Innendurchmesser 5 cm);
• Schweißvorrichtung;
• Adapter zur Montage des Kessels an das Heizsystem;
• Werkzeug;
• Pumpe, um Wasser zu zirkulieren.

Edelstahldraht Stahl sollte in 0,5-0,7 cm lange Stücke geschnitten werden, das Kunststoffrohr dicht damit füllen und auf beiden Seiten verschließen. Es sollte keinen freien Speicherplatz haben. Am Boden des Rohrs ist ein Metallgitter angebracht, mit dem Sie die Stahlpartikel im Inneren halten können.

Als nächstes sollten Sie die Hauptheizkomponente herstellen - eine Induktionsspule. Ein Kupferrohr wird auf ein Kunststoffrohr gewickelt. Kabel. Es ist notwendig, mindestens 100 saubere Kurven im gleichen Abstand voneinander zu machen. Dann wird die Induktionsspule an das individuelle Heizsystem angeschlossen. Der Kessel wird in einem beliebigen Teil der Rohrleitung installiert.Um Wasser zu pumpen, müssen Sie eine Pumpe bauen.

Ein selbstgebautes Gerät wird mit einer externen Kupferwicklung an den Wechselrichter angeschlossen. Obligatorisch Elektro- und Wärmeisolierarbeiten Kessel. Alle offenen Bereiche sind mit Spezialmaterial abgedeckt. Zur Isolierung wird Basaltwolle verwendet. Dies ist notwendig, um das Rohr zu erwärmen, ohne Wärmeenergie an die Luft zu verlieren.

Gerät mit Transformator

Diese Option ist einfacher zu montieren als die vorherige. Was Sie brauchen, um Ihre eigenen Hände zu machen:

• Drehstromtransformator mit Montagemöglichkeit;
• Schweißvorrichtung;
• Kupferwicklung.

Es ist notwendig, die Rohre ineinander zu stecken, zu schweißen. Das Querschnittsdesign sollte der Form eines Donuts ähneln. Es erfüllt zwei Aufgaben gleichzeitig - ein Heizelement und einen Leiter. Dann wird das Heizungsgehäuse mit Kupferdraht umwickelt und mit dem Transformator verbunden. Um Wärmeverluste während des Betriebs zu vermeiden, kann am Kessel eine Schutzverkleidung angebaut werden.

Induktionserwärmung ist eine gute Alternative zu herkömmlichen Erwärmungssystemen. Sein Wirkungsgrad liegt bei etwa 97% Wirkungsgrad. Solche Systeme sind wirtschaftlich, arbeiten mit jeder Flüssigkeit, arbeiten geräuschlos und emittieren keine Schadstoffe.

Bei Beachtung der Montagevorschriften sind die Kessel betriebssicher. Sie sind langlebig. Aber wenn ein Element unbrauchbar wird, wird es nicht schwierig sein, es zu ersetzen. Alle Materialien sind leicht austauschbar und verfügbar.