如何用自己的双手制作感应热水器

DIY热水器如何自己制作电热水器

感应加热器的维修

感应加热器的维修由我们仓库的备件制成。目前我们可以维修所有类型的加热器。如果您严格遵守操作说明并避免极端操作模式,则感应加热器非常可靠 - 首先,监控温度和适当的水冷。

所有类型的感应加热器的操作细节通常不会在制造商的文档中完全公布;它们应该由熟悉此类设备详细操作原理的合格专家进行维修。

如何用自己的双手制作感应热水器

操作特点

自制加热器组装只是成功的一半

同样重要的是结果结构的正确操作。最初,每个这样的设备都会造成一定的危险,因为它不能独立控制冷却剂的加热水平。在这方面,每个加热器都需要一定的细化,即附加控制和自动装置的安装和连接。

在这方面,每个加热器都需要一定的细化,即附加控制和自动装置的安装和连接。

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首先,管道出口配备了一套标准的安全装置——安全阀、压力表和排气装置。应该记住,感应热水器只有在强制水循环的情况下才能正常工作。重力流回路将很快导致元件过热和塑料管的破坏。

为了避免这种情况,加热器中安装了一个恒温器,连接到一个紧急关闭装置。经验丰富的电气工程师为此目的使用带有温度传感器和继电器的恒温器,当冷却剂达到设定温度时,它们会关闭电路。

自制设计的特点是效率相当低,因为不是自由通道,而是在水的路径中以金属丝颗粒的形式存在障碍。它们几乎完全覆盖了管道,导致液压阻力增加。在紧急情况下,塑料可能会损坏和破裂,之后热水肯定会导致短路。通常,这些加热器在寒冷季节用作小房间的附加加热系统。

供暖系统是任何家庭的重要组成部分。它可以被称为家的“心脏”,因为它是创造舒适和氛围的热量。市场上充斥着各种类型的燃气锅炉,因为它们被认为是最有效的。但是,天然气管道可能位于很远的地方,因此在这种情况下,电气设备就显得尤为重要。感应锅炉很受欢迎。这种加热方式的优点是焊接逆变器的感应炉是手工制作的,没有任何问题。在涡流的基础上,还可以设计一种用于金属的感应加热器,以焊接逆变器为电流源。

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涡流感应加热器

由于经济利益,今天,感应加热具有广泛的应用。涡流感应加热设备非常适合最大 60 平方米的房间。 m,需要用电加热。因此,VIN 可用于供暖私人住宅、生产和储存设施、加油站、汽车服务中心和其他独立设施。

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使用 VIN 作为供暖系统的“心脏”的主要优点包括:

  • 加热几乎立即发生,因为热量直接发生在零件中;
  • 多年来,安装在相同功率下工作,其性能不降低;
  • 与传统的电加热元件相比,感应涡流装置可节省高达 50% 的电力。

这就是为什么今天越来越多的家用电器和机器生产公司使用感应加热。除了加热锅炉之外,这种用途的一个例子是感应电炉。食品工业使用超声波感应加热器。工业上,金属加热采用变频感应装置,有色金属熔化采用熔炼还原机组,锻铁和坯料采用感应电炉。

自己怎么做?

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感应加热器接线图

假设您决定自己制作一个感应加热器,为此我们准备了一个管道,将小块钢丝(长 9 厘米)倒入其中。

管道可以是塑料或金属的,最重要的是,具有厚壁。然后,它用来自四面八方的特殊适配器关闭。

接下来,我们将铜线缠绕在其上最多 100 圈,并将其放置在管子的中央部分。结果是一个电感器。我们将逆变器的输出部分连接到该绕组。作为助手,我们求助于恒温器。

管道充当加热器。

我们准备发电机并组装整个结构。

所需材料和工具:

  • 不锈钢线材或线材(直径7毫米);
  • 水;
  • 焊接逆变器;
  • 漆包铜线;
  • 带小孔的金属网;
  • 适配器;
  • 厚壁塑料管;

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演练:

  1. 模线成片,长50毫米。
  2. 我们为加热器准备外壳。我们使用厚壁管(直径 50 毫米)。
  3. 我们用网关闭外壳的底部和顶部。
  4. 准备感应线圈。我们用一根铜线在机身上绕 90 圈,然后将它们放在外壳的中心。
  5. 我们从管道上切下一部分管道并安装感应锅炉。
  6. 我们将线圈连接到逆变器并用水填充锅炉。
  7. 我们将生成的结构接地。
  8. 我们检查运行中的系统。不要在没有水的情况下使用,因为塑料管可能会融化。

从焊接逆变器

如何用自己的双手制作感应热水器最简单的预算选项是使用焊接逆变器制造感应加热器:

  1. 为此,我们采用聚合物管,其壁必须很厚。我们从末端安装 2 个阀门并连接接线。
  2. 我们用金属丝(直径 5 毫米)填充管道并安装顶部阀门。
  3. 接下来,我们用铜线绕管子转 90 圈,我们得到一个电感器。加热元件是一根管子,我们用焊机作为发电机。
  4. 仪器必须处于高频交流模式。
  5. 我们将铜线连接到焊机的两极并检查工作。

作为电感器工作时,会辐射出磁场,同时涡流会加热短切线,从而导致聚合物管中的水沸腾

工作原理

所有电加热器的操作,无论是传统的还是感应的,都基于相同的原理:当电流通过某个导体时,后者将开始升温。

每单位时间释放的热量取决于电流强度和给定导体的电阻值——这些指标越大,材料发热越多。

整个问题是如何使电流流动?您可以将导体直接连接到电源,我们通过将电热水壶、油加热器或例如锅炉的电源线插入插座来实现这一点。但是可以应用另一种方法:事实证明,可以通过将导体暴露在交变(精确地交变!)磁场中来激发电流。这种现象由 M. Faraday 于 1831 年发现,被称为电磁感应。

另请阅读:  燃气锅炉的间接加热锅炉:操作和连接的细节

这里有一个技巧:磁场可以是恒定的,但导体在其中的位置必须不断变化。在这种情况下,通过导体的力线数量及其相对于导体的方向将发生变化。最简单的方法是在现场旋转导体,这是在现代发电机中完成的。

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电磁感应原理

但是您可以更改字段本身的参数。使用永磁体,这样的技巧当然是行不通的,但使用电磁体 - 完全可行。忘记了的电磁铁的工作是基于相反的效果:流过导体的交流电会在其周围产生磁场,其参数(极性和强度)取决于电流的方向及其大小。为了获得更明显的效果,可以将电线以线圈的形式铺设。

因此,通过改变电磁铁中的电流参数,我们将改变它所感应的磁场的所有参数,直到磁极位置向相反方向改变。

然后这个磁场确实是可变的,它将在位于其中的任何导电材料中感应出电流。同时,材料当然会升温。这就是现代感应加热器的工作原理。

寻找最经济的电热水器?然后再仔细看看感应热水器。在文章中了解该设备的优缺点。

您是否决定安装电锅炉作为备用热发生器?在此处了解哪种型号更适合选择。

感应炉是一种多功能设备。它可以在商店购买,但自己制作更有趣,更便宜。通过这个链接你会发现 装置组装图 并了解熔炉操作的特点。

工作原则

要用自己的双手组装感应锅炉,您需要研究它的组成部分并了解其操作原理。

由于电磁场的能量,设备会变热。冷却剂自行吸收并将其转化为热量。

在电感器中产生磁场(这是一个具有大量匝数的圆柱形线圈)。通过它,电流会在自身周围产生电压。磁通量在垂直于电场的恶性循环中移动。交流电会产生涡流并将能量转化为热量。电力在没有直接接触的情况下传输到加热器。

感应加热的使用效率高且经济,因此采用这种加热方法的水在短时间内达到高温。冷却剂接收大约 97% 的能量。

感应热水器的组成部分

借助感应锅炉在您自己的房屋中组织供暖系统不需要对其进行重大改造。该基础使用由初级和次级绕组组成的变压器。

涡流由电能在初级绕组中形成并产生电磁场。它落在具有加热器功能的次级上。

次级绕组是锅炉本体。它包括以下元素:

  • 外部绕组;
  • 核;
  • 电绝缘;
  • 隔热。

为了向设备供应冷水并为加热系统排出温水,热水器上安装了两条管道。下一个安装在入口部分,上一个安装在热水出口部分。

锅炉产生的热量传递给冷却剂。大多数情况下,水是它的品质,因为它能够迅速带走热量。由于内置泵,热水通过管道进入供暖系统。液体不断循环,因此设备不会过热。供给冷水,排出热水。

在循环过程中,加热流体会振动,从而防止水垢沉积在管道内。您可以在任何房间安装感应热水器,因为在运行过程中不会产生噪音。

功率为 1600 W 的简单感应加热器方案

所提出的方案应该被视为一个实验选项。但是,此选项非常可行。该方案的主要优点:

  • 相对简单,
  • 零件可用性,
  • 易于组装。

感应加热器电路(下图)工作原理是“双半桥”,辅以四个电源 绝缘栅晶体管 来自 IGBT 系列 (STGW30NC60W)。晶体管由 IR2153 芯片(自时钟半桥驱动器)控制。

加热器

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简化的低功率感应加热器的示意图,其设计允许在私人家庭中使用

双半桥能够提供与全桥相同的功率,但时钟半桥栅极驱动器更易于实现,因此更易于使用。强大的双二极管类型 STTH200L06TV1 (2x 120A) 用作反并联二极管电路。

小得多的二极管 (30A) 就足够了。如果您打算使用内置二极管的 IGBT 系列晶体管(例如,STGW30NC60WD),则可以完全放弃此选项。

使用电位计调整工作谐振频率。共振的存在取决于 LED 的最高亮度。

IGBT晶体管

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一个简单的DIY感应加热器的电子元件: 1 - 强大的双二极管类型STTH200L06TV1; 2 - 带有内置二极管类型 STGW30NC60WD 的晶体管

标准二极管

当然,总是有可能构建更复杂的驱动程序。一般来说,最佳解决方案似乎是使用自动调整。这通常用于专业的感应加热器电路,但现在的电路,在这种升级的情况下,显然失去了简单因素。

变频调速、电感、电源

感应加热器电路提供大约 110 - 210 kHz 范围内的频率调整。但是,控制电路需要一个 14-15V 的辅助电压,从一个小适配器(切换器可以切换或常规)获得。

感应加热电路的输出通过匹配电感L1和隔离变压器连接到线圈的工作电路。电感器在直径为 23 cm 的磁芯上有 4 匝导线,隔离变压器由 12 匝绕在直径为 14 cm 的磁芯上的两线电缆组成。

指定参数的感应加热器的输出功率约为 1600 W。同时,不排除将功率增加到更高值的可能性。

电容器

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在家手工制作的感应加热器的实验设计。该设备的效率是相当高的,尽管低功率

感应加热器的工作线圈由直径为 3.3 毫米的金属丝制成。线圈的最佳材料是铜管,可以使用简单的水冷系统。电感器有:

  • 6匝绕组,
  • 直径 24 毫米,
  • 高度 23 毫米。

对于电路的这个元件,当装置在活动模式下运行时,明显的发热被视为一种特征现象。在选择制造材料时应考虑到这一点。

谐振电容模块

谐振电容采用小电容电池的形式制作(模块由23个小电容组装而成)。总电池容量为 2.3 微法拉。该设计允许使用容量为 100 nF 的电容器(~ 275V,聚丙烯 MCP,X2 类)。

这种类型的电容器不适用于感应加热器电路中的应用。然而,如实践所示,上述类型的电容元件对于在 160 kHz 的谐振频率下工作是非常令人满意的。建议使用 EMI 滤波器。

另请阅读:  锅炉安全阀的选择与安装

EMI 滤波器

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电磁辐射过滤器。大约建议在感应加热器的设计中使用它,以尽量减少干扰

可调变压器可以用软启动电路代替。例如,您可以建议使用简单的电流限制器电路:

  • 加热器,
  • 卤素灯,
  • 其他电器

功率约1kW,首次开机时与感应加热器串联。

工作方案

加热器由以下部件组成:

  1. 逆变器单元,设计用于电压 220 ... 240 V,电流至少为 10 A。
  2. 带常开开关的三线电缆线(一根线接地)。
  3. 水冷却系统(非常希望使用水净化过滤器)。
  4. 一组内径和长度不同的线圈(工作量有限,可以省去一个线圈)。
  5. 加热块(您可以在功率晶体管上使用模块,由中国公司英飞凌或 IGBT 生产)。
  6. 带有多个赛米控电容器的缓冲电路。

高频振荡发生器取与基本逆变器相同

重要的是,它的性能特征完全符合前面几节中指出的那些。

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组装完成后,将机组接地,并借助连接电缆将加热感应线圈连接到逆变器电源。

自制感应金属加热器的大致操作能力:

  • 最高加热温度,°С - 800。
  • 最小逆变器功率为 2 kVA。
  • 包含 PV 的持续时间不少于 - 80。
  • 工作频率,kHz(可调)- 1.0 ... 5.0。
  • 线圈的内径,mm - 50。

应该注意的是,这种感应器需要一个专门准备的工作场所——一个废水箱、一个泵和可靠的接地。

高频感应加热器

应用范围最广的是高频感应加热器。加热器的特点是 30-100 kHz 的高频率和 15-160 kW 的宽功率范围。高频型提供了较小的加热深度,但这足以改善金属的化学性质。

高频感应加热器操作简单、经济,效率可达95%。所有类型都可以长时间连续工作,两块版本(当高频变压器放置在一个单独的块中时)允许全天候运行。加热器有 28 种保护类型,每种类型负责各自的功能。示例:控制冷却系统中的水压。

  • 感应加热器 60 kW Perm
  • 感应加热器 65 kW 新西伯利亚
  • 感应加热器 60 kW 克拉斯诺亚尔斯克
  • 感应加热器 60 kW Kaluga
  • 感应加热器 100 kW 新西伯利亚
  • 感应加热器 120 kW 叶卡捷琳堡
  • 感应加热器 160 kW Samara

应用:

  • 表面硬化齿轮
  • 轴硬化
  • 起重机车轮硬化
  • 弯曲前加热零件
  • 刀具、刀具、钻头的焊接
  • 在热冲压过程中加热工件
  • 螺栓着陆
  • 金属的焊接和堆焊
  • 细节还原。

更多的

涡流感应锅炉的特点

我们已经熟悉感应加热器的工作原理。它有一个变体:涡流感应锅炉或 VIN,其运行方式略有不同。

VIN的显着特征

与感应对应物一样,它以高频电压运行,因此必须配备逆变器。 VIN 器件的一个特点是它没有次级绕组。

它的作用由设备的所有金属部件执行。它们必须由具有铁磁特性的材料制成。因此,当电流被提供给设备的初级绕组时,电磁场的强度会急剧增加。

反过来,它会产生电流,其强度正在迅速增加。涡流会引起磁化反转,因此所有铁磁表面都会很快加热,几乎是瞬间加热。

涡流装置非常紧凑,但由于使用金属,它们的重量很大。这带来了一个额外的优势,因为身体的所有大块元素都参与了热交换。因此,该单元的效率接近100%。

如果决定独立制造 VIN 锅炉,则必须考虑设备的这一特性。它只能由金属制成,不应使用塑料。

涡流感应锅炉的主要区别在于它的主体充当次级绕组。因此,它总是由金属制成

如何组装涡流感应装置?

正如我们已经知道的那样,这种锅炉与其感应锅炉不同,但是,自己制作同样容易。没错,现在您需要焊接技能,因为该设备只能由金属部件组装而成。

对于工作,您将需要:

  • 相同长度的金属厚壁管的两段。它们的直径必须不同,以便可以将一个零件放入另一个零件中。
  • 绕制(漆包)铜线。
  • 三相逆变器,可以从焊机中获得,但要尽可能强大。
  • 锅炉保温用外壳。

现在你可以开始工作了。我们从制造未来锅炉的主体开始。我们取一根直径较大的管子并将第二部分插入其中。它们需要一个焊接到另一个,以便元件的壁之间有一些距离。

该部分中生成的细节将类似于方向盘。使用厚度至少为 5 mm 的钢板作为外壳的底座和盖板。

结果是一个空心圆柱形罐。现在,您需要在其壁上切割用于供应冷液和排放热液的管道。管道的配置及其直径取决于加热系统的管道;可能还需要适配器。

之后,您可以开始缠绕电线。它在足够的张力下小心地缠绕在锅炉本体上。

自制涡流式感应锅炉示意图

实际上,绕线将用作加热元件,因此建议用隔热外壳封闭设备外壳。因此,可以最大限度地节省热量,从而提高设备的效率并使其安全。

现在您需要将锅炉嵌入供暖系统。为此,将冷却剂排出,切断所需长度的管段,并将设备焊接到位。

它仍然只为加热器供电,不要忘记将逆变器连接到它。设备已准备好使用。但在测试之前,您需要用冷却液填充管路。

您不知道选择哪种冷却液来填充回路?我们建议您熟悉各种冷却剂的特性以及为加热回路选择最佳流体类型的建议。

只有在将冷却液泵入系统后,才能进行试运行。

首先,您需要以最低功率运行设备并仔细监控焊接质量。如果一切正常,我们将功率增加到最大。

在我们的网站上,还有另一条关于制造感应装置的说明,该装置可用于加热加热系统中的冷却剂。要了解组装感应加热器的过程,请点击此链接。

运作原理及范围

如何用自己的双手制作感应热水器

发电机增加电流的频率并将其能量传输到线圈。电感器将高频电流转换成交变电磁场。电磁波随高频变化。

加热是由于涡流的加热而发生的,涡流是由电磁场的可变涡流矢量引起的。高效率的能量几乎没有损失地传输,并且有足够的能量来加热冷却剂甚至更多。

电池能量被转移到位于管道内的冷却剂。热载体又是加热元件的冷却器。结果,延长了使用寿命。

另请阅读:  如何更换热水器中的加热元件:维修工作的分步说明

该行业是感应加热器最活跃的消费者,因为许多设计都涉及高热处理。随着它们的使用,产品的强度增加。

在高频锻造中,安装了大功率的设备。

锻压企业使用这种装置可以提高劳动生产率,减少模具磨损,减少金属消耗。通过加热装置可以一次覆盖一定数量的工件。

在零件表面硬化的情况下,使用这种加热可以使耐磨性提高数倍并获得显着的经济效果。

普遍接受的设备应用领域是焊接、熔化、变形前加热、HDTV 硬化。但仍有获得单晶半导体材料、构建外延膜、将材料发泡成el的区域。领域,外壳和管道的高频焊接。

感应加热器的生产

感应加热还没有燃气和固体燃料锅炉那么受欢迎。这可以用这种供私人住宅供暖系统的高成本来解释。对于家庭使用,基于感应技术的锅炉将花费 30,000 卢布甚至更多。因此,许多房主拒绝购买工厂设备并自己制造也就不足为奇了。如果您有合适的电路、便宜的组件和阅读技术文档的能力,您可以在短短几个小时内为加热锅炉制造一个有效且完全安全的感应加热器。

基于变压器

可以在具有初级和次级绕组的变压器的基础上制造高质量的感应加热元件。此类设备运行所需的涡流在初级绕组中形成并产生感应场。一个强大的电磁场作用在次级绕组上,次级绕组实际上是一个感应加热器,并散发出大量的热量来加热冷却液。

基于变压器的自制感应加热器的设计将包括以下要素:

  1. 变压器铁芯。
  2. 绕组。
  3. 热和电绝缘。

铁芯由两个不同直径的铁磁管制成。它们相互焊接在一起,然后由耐用的铜线制成环形绕组。至少 85 圈必须保持它们之间的相等距离​​。当电流通过闭合电路中的磁芯和绕组时,会产生涡流,加热磁芯和次级绕组。随后,产生的热量用于加热冷却剂。

从高频焊机

在使用高频逆变器的自制电感器电路中,主要元件是交流发电机、加热元件和电感器。需要发电机将频率为 50 赫兹的标准电压转换为高频电流。调制后,电流被馈入圆柱形的电感线圈。线圈的绕组由铜线制成,可让您产生交变磁场,从而产生必要的涡流,因为水套的金属外壳被加热。产生的热量被传递给冷却剂。

基于高频焊接逆变器制作优质的加热器并不难。只需要注意高质量和可靠的隔热,这将确保尽可能高的效率。否则,在没有可靠隔热的情况下,加热系统的效率会显着降低,从而导致设备运行消耗大量电力。

如何用自己的双手制作感应热水器加热器中至少有 3 个主要元件必须处于正常工作状态

技术描述和优势

感应加热器的工作原理是基于金属在电流通过时释放热量。当向载流电路施加电压时,会形成磁场和感应电流,从而产生大量热量。今天,这项技术被用于制造各种尺寸紧凑且功率出色的电加热器。由于此类装置的设计简单,因此自己制作并不困难。

如何用自己的双手制作感应热水器这种加热器的优点之一是几乎 100% 的效率

感应加热的优点包括:

  1. 大功率。
  2. 能够在各种环境中工作。
  3. 完全环保。
  4. 选择性加热的可能性。
  5. 全过程自动化。
  6. 效率在 99% 的水平。
  7. 使用寿命长。

在日常生活中,感应加热技术应用于炊具和全自动加热锅炉。由于易于维护、设计可靠、高效且用途广泛,此类设备在国内市场很受欢迎。

感应加热器设备的方案非常简单,用自己的双手组装起来并不困难。您所需要的只是最少的阅读电路经验以及使用烙铁或类似设备的能力。您可以制作用于加热室内空气的最简单版本的加热器,也可以制作用于乡间别墅的成熟锅炉。

在本视频中,您将学习如何制作简单的感应加热器。

锅炉安装和使用的重要注意事项

感应加热器

自制 感应锅炉非常容易组装,安装和操作。但是,在您开始使用这种取暖器之前,您需要了解一些重要的规则,即:

  • 自制感应加热装置仅适用于封闭式加热系统,其中空气循环由泵提供;封闭式加热系统
  • 与所考虑的锅炉一起工作的加热系统的布线必须由塑料或丙烯管制成; 用于加热的塑料管
  • 为防止各种故障的发生,请不要将加热器安装在最近的表面上,而是在一定距离处 - 距离墙壁至少 30 厘米,距离天花板和地板 80-90 厘米。

强烈建议为锅炉喷嘴配备一个鼓风阀。通过这个简单的装置,如有必要,您可以清除系统中的多余空气,使压力正常化并确保最佳操作条件。

止回阀

因此,借助简单的工具,您可以使用廉价的材料组装一个完整的装置,以实现高效的空间加热和水加热。遵循说明,记住特别建议,很快您就可以在自己的家中享受温暖。

结论

如果家庭已经拥有感应面板,则有理由独立制造该设备。其购置成本相当高,与电极加热器的价格相当。其中一些型号的功率达到 10 kW,而在家中安装具有高于 2.5 kW 的指示器只能由具有适当能力水平的大师完成(至少,您需要能够组装频率转换器电路)。此外,在安装之前,必须确保没有裂缝和孔洞,使热发生器的液体可以渗出:这样的事件可能会引起火灾。

一款设计简单的感应加热器,专为房间的小面积服务而设计,无需特殊培训即可轻松制作。更强大和更高效的选择,例如使用一台焊接机或两块板,需要电子领域的组装人员。这些装置的结构特点需要额外的控制以确保安全。

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