Induksjonsvarmekoker gjør-det-selv: teoretisk grunnlag og

Har induksjon varmebærer oppvarming ordningen noen reelle fordeler? Hvor økonomisk er det sammenlignet med varmeelementer? Hvordan virker en induksjonskjele? Er det mulig å samle det selv? La oss prøve å svare på disse spørsmålene.

Hva er det

Essensen av fenomenet elektromagnetisk induksjon, oppdaget av Michael Faraday i 1831, er at en elektrisk strøm er begeistret i en leder plassert i et magnetfelt. Effekten, i særdeleshet, danner grunnlaget for prinsippet om drift av enhver moderne transformator.

Hvis to isolerte viklinger er viklet på en ferromagnetisk kjerne og gjelder for en av dem, si 220 volt, så vil den andre generere en spenning som er relatert til denne 220 volt, akkurat som antall sving i sekundærviklingen refererer til antall svinginger av primæren.

Fra transformasjonens viklinger kan du fjerne spenningen med de nødvendige egenskapene og bruke den til drift av en elektrisk motor eller elektronikk. Men hva om du setter en ferromagnet som ikke er koblet til noe i en svingete genererende svingete?

Den resulterende EMF (elektromotoriske kraften) er åpenbart helt omdannet til den kinetiske energien til bevegelsen av dens molekyler. Enkelt sagt - i varmen.

Merk: Slik virker induksjonskoker og smelteovner i stålfabrikker.

Kom igjen. Hva om du setter en ferromagnetisk kjerne i en strøm av vann som beveger seg i en lukket sløyfe? Åpenbart vil vannet avkjøle det og varme seg selv.

Således ved utløpet får vi en ferdig elektrisk kjele for dacha oppvarming.

Man har kun å løse noen tekniske problemer:

• Velg en kjerne av ikke-etsende materiale.
• Isoler den fra spolen, samtidig som du sikrer integriteten til strukturen.
• Gjør at spolen selv ikke overopphetes når store strømmer passerer gjennom den.

Fordeler med induksjonskretsen

Prisen på fabrikkgjorte induksjonskjeler er som regel merkbart høyere enn TENs analoger, og starter fra 20-25 tusen rubler med 4 kilowatt strøm av enheten.

For ikke å være ubegrunnet, gir vi parametrene til flere enheter som er til stede i det russiske markedet.

Som en begrunnelse for den høyere kostnaden, sier produsenter og selgere to argumenter:

1. Induksjonskoker er mer holdbar i forhold til Tenov-analog.
2. Det gir betydelige (opptil 40-50%) strømbesparelser, som tillater kostnadene til å raskt lønne seg.

La oss prøve å evaluere sannheten til begge setningene.

holdbarhet

Hevder at induksjonsdesign er usedvanlig feiltolerant og holdbar er absolutt sannhet.

Årsakene?

• Det er ingen bevegelige deler i kjelen. I så fall er den mekaniske bruken av strukturen helt fraværende.
• Det er fri for hovedproblemet med varmeelementer - liming av varmeelementer. Lime skala gradvis varmeisolerer rørformede varmeovner og får dem til å overopphetes.

Det er nysgjerrig: Når det er spenst i kjernen av en spole av virvelstrømmer, vibrerer den subtilt, noe som bidrar til selvrensing av overflaten.

økonomi

La oss huske grunnleggende om fysikk.

• Fra Sir Isaac Newtons synspunkt går energien ikke hvor som helst og tas ikke fra hvor som helst. Evig bevegelse er ikke mulig; For å oppvarme et fast volum luft ved 10 grader må du bruke en strengt definert mengde termisk energi, uavhengig av varmelegemet.

• For en hvilken som helst energitransformasjon utfører den til slutt fysisk arbeid (det vil si beveger et objekt med en ikke-null masse mot gravitetsvektoren), eller brukes til å varme miljøet.

Vi legger vekt på: Effektiviteten til enhver elektrisk enhet med direkte oppvarming er 100%.

All strømforbruket er fullstendig omdannet til varme; per 1 kW strøm, kan du få 1 kW varme.

Dermed er det eneste som kan teoretisk forklare den påståtte høyere effektiviteten til en induksjonskjele, mindre varmeavledning i miljøet.

Dette argumentet holder ikke vann:

1. Når du monterer kjelen i et oppvarmet rom, blir varmen som ikke absorberes av kjølevæsken forbrukes for oppvarming.

1. Ved 50% mindre varmetap med sammenlignbar eller verre isolasjon av kjelekroppen ser, for å si det mildt, er det tvilsomt.

Konklusjonene er åpenbare:

• Markedsverdien av induksjonsinnretninger er feiloverskattet.
• Deres økonomi - som en av Bulgakovs helter sa, et typisk tilfelle av de såkalte løgnene. Elektrisk kraft på enheten er valgt på grunnlag av standard 40 watt per kubikkmeter oppvarmet rom. Forsøk på å varme et 200 meter langt hus med en 4 kilowatt enhet vil bare føre til den nylige kjøperens innse at han var for naiv.

Crazy hands

Til tross for mangler av feilinformasjon, er induksjonskretsen selv mer enn rett til liv. Den overvurderte markedsverdien fører helt naturlig til ideen om å lage induksjonsvarmekjeler med egne hender. Hvordan gjør du dette?

bolig

Det skal være:

• Dielektrikum.
• Sterk nok.
• La det hermetisk koble det til varmekretsen.

Den enkleste og mest åpenbare løsningen er et polypropylenrør med en diameter på 40 millimeter. Ideelt sett, med fiberforsterkning, som vil ha en meget positiv effekt på skrogets styrkeegenskaper.

svingete

For å isolere induktansspolen oppvarming fra det termoplastiske polypropylen når det er energi, er det ønskelig å lim flere tekstolittstrimler over saken. Hvordan limes? Den enkleste og mest åpenbare løsningen er et silikonforseglingsmiddel: det har god vedheft på plast og tolererer moderat varme.

Et viktig punkt: Det er bedre å ta fugemasse fra kjente produsenter (Ceresit, Moment, etc.). Billige tetningsmidler er forskjellig fra dem i utgangspunktet med langt verre adhesjon til problematiske overflater, som selvfølgelig inkluderer den glatte veggen av et polypropylenrør.

Spolen i seg selv er viklet med kobber emaljert ledning med en diameter på ca. 1,5 millimeter (tverrsnitt 2,25 mm2). Den totale lengden på viklingen skal være 10-15 meter. Spolene brukes best med et lite konstant gap.

kjerne

Hva skal det være?

• Ledende. Eddy strømmer vil ikke bli indusert i dielektriske.
• Ferromagnetisk. Diamagnetisk vil ikke samhandle med det elektromagnetiske feltet.
• Rustfritt stål. Korrosjon i en lukket varmekrets er tydelig ubrukelig.

Her er noen mulige løsninger.

• Skrutrekker, tett innpasset i røret. Flyttet langs sporene i den, vil vannet ta maksimal varme.
• Hakket rustfritt stål. Det er ikke veldig praktisk fordi den improviserte kjelen må være begrenset på begge sider med et metallrutenett.
• Hedgehogs rullet fra nichrome wire, stramt inn i røret.
• Til slutt, den enkleste instruksjonen: På samme måte kan metall (rustfritt) servietter plasseres i røret.

Etter at kjernen har tatt sin plass, leveres kjelen på begge sider med adaptere fra polypropylen med en diameter på 40 mm til DU20 eller DU25 tråder. De vil ikke tillate kjernen å falle ut og la kjelen bli montert i en hvilken som helst krets, slik at forbindelsene kan kollapses.

Strømomformer

Hva skjer hvis du bare kobler spole såret av oss til stikkontakten?

La oss gjøre en enkel beregning.

• Resistiviteten til kobberlederen ved + 20 ° С er 0,175 Ohm * mm2 / m.
• Med et tverrsnitt på 2,25 mm og en lengde på 10 meter vil den totale motstanden til spolen være lik 0,175 / 2,25 * 10 = 0,7 Ohm.
• Følgelig vil en strøm på 220 / 0,7 = 314 A strømme gjennom den når den påføres en leder på 220 volt.

Til sammenligning: Ved beregning av ledninger for kobber, er tverrsnittet valgt med en hastighet på 10 A / mm2.

Resultatet er litt forutsigbart: når strømmen leveres mer enn 10 ganger høyere enn den beregnede, vil vår leder bare smelte.

Den åpenbare løsningen er å redusere forsyningsspenningen. Omformeren må være kraftig nok til å gi minst 2,5 - 3 kilowatt.

En ferdig omformer av slik kraft kan være en sveisomformer med justerbar strøm. Justering sparer ikke bare svingningen fra overoppheting, men lar deg også justere varmekedlens effektive effekt. Med en omformers utgangsspenning på 80 volt, vil maksimal sikker strøm for viklingstemperaturen være ca 2 kW.

utgifter

Av noen betydelige kostnader, er det verdt å nevne, kanskje en sveiseomformer (fra 6000 rubler) og et loddejern for polypropylen (fra 1000 rubler). Fortsatt maksimalt 1000 vil passe alle andre kjøp.

konklusjon

Vi håper at våre anbefalinger vil være nyttige for leseren. I videoen festet til artikkelen finner du ytterligere informasjon om uavhengig produksjon av en induksjonskjele. Lykke til!