Pemanas induksi vortex buatan sendiri dari inverter las

Beli suku cadang di Aliexpress

Peralatan yang memanaskan dengan listrik daripada gas aman dan nyaman. Pemanas seperti itu tidak menghasilkan jelaga dan bau yang tidak sedap, tetapi mengkonsumsi listrik dalam jumlah besar. Jalan keluar terbaik adalah merakit pemanas induksi dengan tangan Anda sendiri. Ini menghemat uang dan berkontribusi pada anggaran keluarga. Ada banyak skema sederhana yang menurutnya induktor dapat dirakit secara mandiri.

Untuk memudahkan memahami sirkuit dan merakit struktur dengan benar, akan berguna untuk melihat sejarah kelistrikan. Metode untuk memanaskan struktur logam dengan arus kumparan elektromagnetik banyak digunakan di produksi industri peralatan rumah tangga - boiler, pemanas dan kompor.Ternyata Anda dapat membuat pemanas induksi yang berfungsi dan tahan lama dengan tangan Anda sendiri.

Prinsip pengoperasian perangkat

Prinsip pengoperasian perangkat

Ilmuwan Inggris abad ke-19 yang terkenal Faraday menghabiskan 9 tahun meneliti untuk mengubah gelombang magnetik menjadi listrik. Pada tahun 1931, sebuah penemuan akhirnya dibuat, yang disebut induksi elektromagnetik. Gulungan kawat koil, yang di tengahnya terdapat inti logam magnetik, menciptakan medan magnet di bawah kekuatan arus bolak-balik. Di bawah aksi aliran pusaran, inti memanas.

Penemuan Faraday mulai digunakan baik dalam industri maupun dalam pembuatan motor buatan rumah dan pemanas listrik. Pengecoran pertama berdasarkan induktor pusaran dibuka pada tahun 1928 di Sheffield. Kemudian, menurut prinsip yang sama, bengkel pabrik dipanaskan, dan untuk memanaskan air, permukaan logam, para pecinta merakit induktor dengan tangan mereka sendiri.

Skema perangkat saat itu berlaku hari ini. Contoh klasik adalah boiler induksi, yang meliputi:

• inti logam;
• bingkai;
• isolasi termal.

Ciri-ciri rangkaian untuk mempercepat frekuensi arus adalah sebagai berikut:

• frekuensi industri 50 Hz tidak cocok untuk perangkat buatan sendiri;
• koneksi langsung induktor ke jaringan akan menyebabkan dengungan dan pemanasan rendah;
• pemanasan efektif dilakukan pada frekuensi 10 kHz.

Perakitan sesuai skema

Siapa pun yang akrab dengan hukum fisika dapat merakit pemanas induktif dengan tangan mereka sendiri. Kompleksitas perangkat akan bervariasi dari tingkat kesiapan dan pengalaman master.

Ada banyak tutorial video, berikut ini Anda dapat membuat perangkat yang efektif. Hampir selalu diperlukan untuk menggunakan komponen dasar berikut:

• kawat baja dengan diameter 6-7 mm;
• kawat tembaga untuk induktor;
• jaring logam (untuk menahan kawat di dalam kasing);
• adaptor;
• pipa untuk badan (terbuat dari plastik atau baja);
• inverter frekuensi tinggi.

Ini akan cukup untuk merakit koil induksi dengan tangan Anda sendiri, dan dialah yang berada di jantung pemanas air instan. Setelah menyiapkan elemen yang diperlukan Anda bisa langsung menuju ke proses pembuatan perangkat:

• potong kawat menjadi segmen-segmen 6-7 cm;
• tutup bagian dalam pipa dengan jaring logam dan isi kawat ke atas;
• demikian juga tutup lubang pipa dari luar;
• gulung kawat tembaga di sekitar kotak plastik setidaknya 90 kali untuk koil;
• masukkan struktur ke dalam sistem pemanas;
• menggunakan inverter, hubungkan koil ke listrik.

Menurut algoritme serupa, Anda dapat dengan mudah merakit boiler induksi, di mana Anda harus:

• potong kosong dari pipa baja 25 kali 45 mm dengan dinding tidak lebih tebal dari 2 mm;
• las menjadi satu, sambungkan dengan diameter yang lebih kecil;
• las penutup besi ke ujungnya dan bor lubang untuk pipa berulir;
• buat dudukan untuk kompor induksi dengan mengelas dua sudut di satu sisi;
• masukkan kompor ke dudukan dari sudut dan sambungkan ke listrik;
• tambahkan cairan pendingin ke sistem dan nyalakan pemanas.

Banyak induktor beroperasi pada daya tidak lebih tinggi dari 2 - 2,5 kW. Pemanas seperti itu dirancang untuk ruangan berukuran 20 - 25 m²

Jika generator digunakan dalam layanan mobil, Anda dapat menghubungkannya ke mesin las, tetapi penting untuk mempertimbangkan nuansa tertentu:

• Anda membutuhkan AC, bukan DC seperti inverter. Mesin las harus diperiksa untuk keberadaan titik-titik di mana tegangan tidak memiliki arah langsung.
• Jumlah belokan ke kawat dengan penampang yang lebih besar dipilih dengan perhitungan matematis.
• Pendinginan elemen kerja akan diperlukan.

Tentang prinsip pemanasan induktif

Pertama, mari kita jelaskan bagaimana fungsi pemanas induksi listrik. Arus bolak-balik, melewati lilitan kumparan, membentuk medan elektromagnetik di sekitarnya. Jika inti logam magnetik ditempatkan di dalam belitan, maka akan dipanaskan oleh arus eddy yang timbul di bawah pengaruh medan. Itulah prinsip keseluruhan.

Elemen pemanas itu sendiri disebut induktor dan merupakan bagian utama dari instalasi. Dalam boiler pemanas, itu adalah pipa baja dengan cairan pendingin yang mengalir di dalamnya, dan di kompor dapur, itu adalah gulungan datar sedekat mungkin ke kompor, seperti yang ditunjukkan pada foto di bawah ini.

Bagian kedua pemanas induksi - diagram, meningkatkan frekuensi arus. Intinya adalah bahwa tegangan frekuensi industri 50 Hz tidak cocok untuk perangkat semacam itu. Jika Anda menghubungkan induktor ke jaringan secara langsung, maka induktor akan mulai berdengung kuat dan sedikit menghangatkan inti, dan bersama-sama dengan belitan. Untuk mengubah listrik menjadi panas secara efektif dan mentransfernya sepenuhnya ke logam, frekuensi harus ditingkatkan menjadi setidaknya 10 kHz, yang dilakukan oleh rangkaian listrik.

Apa keuntungan nyata dari boiler induksi dibandingkan elemen pemanas dan boiler elektroda:

1. Bagian yang memanaskan air adalah sepotong pipa sederhana yang tidak berpartisipasi dalam proses elektrokimia (seperti pada generator panas elektroda). Oleh karena itu, masa pakai induktor hanya dibatasi oleh kinerja koil dan dapat mencapai 10-20 tahun.
2. Untuk alasan yang sama, elemen ini sama-sama "berteman" dengan semua jenis pendingin - air, antibeku, dan bahkan oli mesin, tidak ada perbedaan.
3. Bagian dalam induktor tidak tertutup kerak selama operasi.

Pro dan kontra perangkat induksi untuk memanaskan air

Perangkat ini memiliki desain yang cukup sederhana dan tidak memerlukan dokumen khusus yang memungkinkan penggunaan dan pemasangan. Pemanas air induksi memiliki tingkat efisiensi yang tinggi dan keandalan yang optimal bagi pengguna. Saat menggunakannya sebagai boiler untuk pemanasan, Anda bahkan tidak perlu memasang pompa, karena air mengalir melalui pipa karena konveksi (saat dipanaskan, cairan praktis berubah menjadi uap).

Selain itu, perangkat ini memiliki sejumlah keunggulan, yang membedakannya dari jenis pemanas air lainnya. Jadi, pemanas induksi:

Dalam pemanas induksi, air menjadi panas karena pipa yang dilaluinya mengalir, dan yang terakhir dipanaskan karena arus induksi yang dibuat oleh koil.

• jauh lebih murah daripada rekan-rekan mereka, perangkat semacam itu dapat dengan mudah dirakit secara mandiri;
• benar-benar sunyi (meskipun koil bergetar selama operasi, getaran ini tidak terlihat oleh seseorang);
• bergetar selama operasi, karena itu kotoran dan kerak tidak menempel di dindingnya, dan karenanya tidak perlu dibersihkan;
• memiliki generator panas yang dapat dengan mudah disegel karena prinsip operasi: pendingin berada di dalam elemen pemanas dan energi ditransfer ke pemanas melalui medan elektromagnetik, tidak diperlukan kontak; oleh karena itu, karet penyegel, segel dan elemen lain yang dapat dengan cepat rusak atau bocor tidak akan diperlukan;
• tidak ada yang rusak di generator panas, karena air dipanaskan oleh pipa biasa, yang tidak dapat rusak atau terbakar, tidak seperti elemen pemanas;

Jangan lupa bahwa perawatan pemanas induksi akan jauh lebih murah daripada boiler atau boiler gas. Perangkat memiliki bagian minimum yang hampir tidak pernah gagal.

Terlepas dari sejumlah besar keuntungan, pemanas air induksi memiliki sejumlah kelemahan:

• yang pertama dan paling menyakitkan bagi pemiliknya adalah tagihan listrik; perangkat tidak dapat disebut ekonomis, jadi Anda harus membayar jumlah waktu yang layak untuk penggunaannya;
• kedua, perangkat menjadi sangat panas dan memanaskan tidak hanya dirinya sendiri, tetapi juga ruang di sekitarnya, jadi lebih baik tidak menyentuh badan generator panas selama operasinya;
• ketiga, perangkat memiliki efisiensi dan pembuangan panas yang sangat tinggi, oleh karena itu, saat menggunakannya, pastikan untuk memasang sensor suhu, jika tidak sistem dapat meledak.

Keuntungan dari unit tipe induksi

Keuntungan yang tidak diragukan dari jenis perangkat pemanas rumah ini meliputi karakteristik berikut:

• efisiensi - pemrosesan energi listrik menjadi panas terjadi hampir sepenuhnya tanpa kehilangan yang signifikan;
• kemudahan penggunaan - pemeliharaan konstan unit jenis ini tidak diperlukan;
• dimensi kompak - pemanas air induksi berukuran kecil, mereka dapat dipasang di sistem pemanas di hampir semua ruangan;
• ketenangan dalam pengoperasian - peralatan ini beroperasi dengan cukup tenang, tidak ada suara bising selama pengoperasiannya;
• umur panjang - unit induksi tahan lama, dapat berfungsi tanpa gangguan selama 30 tahun atau lebih;
• kinerja lingkungan yang tinggi - tidak ada emisi berbahaya yang terjadi selama pengoperasian perangkat, cerobong asap dan sistem ventilasi tidak diperlukan.

Banyak orang berpikir bahwa boiler induksi jauh lebih menguntungkan daripada opsi pemanas rumah lainnya. Dan dibandingkan dengan peralatan yang dilengkapi dengan elemen pemanas, waktu pemanasan unit ini hampir dua kali lebih cepat. Karena sirkulasi dan getaran cairan yang konstan, kerak tidak terbentuk di dalam pipa dan di dalam perangkat, yang sangat memudahkan pemeliharaan dan perawatan sistem pemanas.

Penampilan boiler induksi

Tetapi perangkat jenis ini juga memiliki beberapa kelemahan. Dan kelemahan utama adalah peralatan induksi cukup mahal dari segi biaya. Tetapi Anda dapat mencoba membuat pemanas seperti itu untuk memanaskan rumah sendiri.

Nasihat. Jika Anda memiliki keterampilan dan pengetahuan teknis tertentu, Anda dapat merakit pemanas induksi untuk rumah Anda dengan tangan Anda sendiri.Tetapi sebelum melanjutkan dengan proses perakitan perangkat, Anda harus terlebih dahulu menilai secara realistis kemampuan dan pengalaman Anda dalam membuat unit seperti itu, karena tidak mudah untuk membuatnya.

Pilihan untuk perangkat buatan sendiri

Di Internet ada cukup banyak berbagai desain yang dibuat untuk berbagai tujuan. Ambil pemanas induksi berukuran kecil yang terbuat dari catu daya komputer 250-500 W. Model yang ditunjukkan dalam foto berguna untuk master di bengkel atau layanan mobil untuk peleburan batang aluminium, tembaga dan kuningan.

Tetapi untuk pemanas ruangan, desainnya tidak cocok karena daya rendah. Ada dua opsi nyata di Internet, yang tes dan pekerjaannya direkam dalam video:

• pemanas air yang terbuat dari pipa polipropilen yang ditenagai oleh inverter las atau panel dapur induksi;
• ketel baja dengan pemanas dari kompor yang sama.

Sekarang mari kita lihat lebih dekat bagaimana pemanas induksi do-it-yourself dibuat, dan yang paling penting, bagaimana fungsinya.

Kami membuat elemen pemanas dari pipa

Jika Anda telah terlibat erat dalam pencarian informasi tentang topik ini, maka Anda mungkin telah menemukan desain ini, karena master memposting perakitannya di sumber video YouTube yang populer. Setelah itu, banyak situs memposting versi teks dari pembuatan induktor ini dalam bentuk petunjuk langkah demi langkah. Secara singkat, pemanas dilakukan seperti ini:

1. Di dalam pipa yang terbuat dari polypropylene dengan diameter 40 mm dan panjang 50 cm, sikat logam untuk mencuci piring ditemukan (kawat cincang dapat digunakan - batang kawat). Mereka harus ditarik oleh magnet.
2. Cabang dengan benang disolder ke pipa untuk koneksi ke jaringan pemanas.
3. Di luar, 4-5 batang textolite direkatkan di sepanjang tubuh. Kawat dengan penampang 1,7-2 mm² dengan insulasi kaca dililitkan padanya, yang digunakan dalam transformator las.
4. Kompor dibongkar dan induktor berbentuk datar "asli" dibongkar. Sebagai gantinya, pemanas buatan sendiri dari pipa terhubung.

Seperti yang Anda duga, peran elemen pemanas di sini dimainkan oleh sikat logam yang terletak di medan magnet bolak-balik kumparan. Jika Anda menjalankan kompor secara maksimal, sambil mengalirkan air secara bersamaan melalui boiler dadakan, maka dimungkinkan untuk memanaskannya pada 15-20 ° C, yang ditunjukkan oleh pengujian unit.

Karena daya sebagian besar kompor induksi terletak pada kisaran 2–2,5 kW, menggunakan generator panas dimungkinkan untuk memanaskan ruangan dengan luas total tidak lebih dari 25 m². Ada cara untuk meningkatkan panas dengan menghubungkan induktor ke mesin las, tetapi ada beberapa kesulitan di sini:

1. Inverter menghasilkan arus searah, tetapi diperlukan arus bolak-balik. Untuk menghubungkan pemanas induksi, perangkat harus dibongkar dan titik-titik pada diagram ditemukan di mana tegangan belum diperbaiki.
2. Anda perlu mengambil kawat dengan penampang yang lebih besar dan memilih jumlah belokan dengan perhitungan. Sebagai pilihan, kawat tembaga 1,5 mm dalam insulasi enamel.
3. Penting untuk mengatur pendinginan elemen.

Penulis mendemonstrasikan pemeriksaan kinerja pemanas air induktif dalam videonya di bawah ini. Pengujian telah menunjukkan bahwa unit perlu ditingkatkan, tetapi hasil akhirnya, sayangnya, tidak diketahui. Sepertinya pengrajin meninggalkan proyek yang belum selesai.

Dari inverter las

Opsi anggaran paling sederhana adalah membuat pemanas induksi menggunakan inverter las:

1. Untuk melakukan ini, kami mengambil pipa polimer, dindingnya harus tebal. Dari ujung kami memasang 2 katup dan menghubungkan kabel.
2. Kami mengisi pipa dengan potongan (diameter 5 mm) kawat logam dan memasang katup atas.
3. Selanjutnya, kami membuat 90 putaran pipa dengan kawat tembaga, kami mendapatkan induktor. Elemen pemanas adalah pipa, kami menggunakan mesin las sebagai generator.
4. Instrumen harus dalam mode AC frekuensi tinggi.
5. Kami menghubungkan kabel tembaga ke kutub mesin las dan memeriksa pekerjaannya.

Bekerja sebagai induktor, medan magnet akan terpancar, sementara arus eddy akan memanaskan kawat yang dipotong, yang akan menyebabkan air mendidih dalam pipa polimer.

Instruksi manufaktur

cetak biru

Gambar 1. Diagram listrik pemanas induksi

Gambar 2. Perangkat.

Gambar 3. Skema pemanas induksi sederhana

Untuk pembuatan tungku, Anda membutuhkan bahan dan alat berikut:

• besi solder;
• pateri;
• papan textolite.
• bor kecil.
• elemen radio.
• pasta termal.
• reagen kimia untuk papan etsa.

Tambahan bahan dan fitur-fiturnya:

1. Untuk membuat kumparan yang akan memancarkan medan magnet bolak-balik yang diperlukan untuk pemanasan, perlu menyiapkan sepotong tabung tembaga dengan diameter 8 mm dan panjang 800 mm.
2. Transistor daya yang kuat adalah bagian paling mahal dari pengaturan induksi buatan sendiri. Untuk memasang rangkaian generator frekuensi, perlu menyiapkan 2 elemen tersebut. Untuk tujuan ini, transistor merek cocok: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Dalam pembuatan sirkuit, 2 transistor efek medan yang identik digunakan.
3. Untuk pembuatan rangkaian osilasi, kapasitor keramik dengan kapasitas 0,1 mF dan tegangan operasi 1600 V akan diperlukan.Agar arus bolak-balik berdaya tinggi terbentuk dalam kumparan, diperlukan 7 kapasitor tersebut.
4. Selama pengoperasian perangkat induksi semacam itu, transistor efek medan akan menjadi sangat panas dan jika radiator paduan aluminium tidak terpasang padanya, maka setelah beberapa detik beroperasi pada daya maksimum, elemen-elemen ini akan gagal. Transistor harus ditempatkan pada heat sink melalui lapisan tipis pasta termal, jika tidak, efisiensi pendinginan tersebut akan minimal.
5. Dioda yang digunakan dalam pemanas induksi harus bekerja sangat cepat. Yang paling cocok untuk sirkuit ini, dioda: MUR-460; UV-4007; DIA-307.
6. Resistor yang digunakan pada rangkaian 3 : 10 kOhm dengan daya 0,25 W - 2 pcs. dan daya 440 ohm - 2 watt. Dioda Zener: 2 buah. dengan tegangan operasi 15 V. Daya dioda zener harus minimal 2 watt. Choke untuk menghubungkan ke output daya koil digunakan dengan induksi.
7. Untuk memberi daya pada seluruh perangkat, Anda memerlukan unit catu daya dengan kapasitas hingga 500. W. dan tegangan 12 - 40 V. Anda dapat menyalakan perangkat ini dari aki mobil, tetapi Anda tidak akan bisa mendapatkan pembacaan daya tertinggi pada tegangan ini.

Proses pembuatan generator dan koil elektronik membutuhkan sedikit waktu dan dilakukan dalam urutan berikut:

1. Sebuah spiral dengan diameter 4 cm dibuat dari pipa tembaga. Untuk membuat spiral, tabung tembaga harus dililitkan pada batang dengan permukaan datar berdiameter 4 cm. Spiral harus memiliki 7 putaran yang tidak boleh bersentuhan .Cincin pemasangan disolder ke 2 ujung tabung untuk koneksi ke radiator transistor.
2. Papan sirkuit tercetak dibuat sesuai dengan skema. Jika dimungkinkan untuk memasok kapasitor polipropilen, maka karena fakta bahwa elemen tersebut memiliki kerugian minimal dan operasi yang stabil pada amplitudo fluktuasi tegangan yang besar, perangkat akan bekerja jauh lebih stabil. Kapasitor di sirkuit dipasang secara paralel, membentuk sirkuit berosilasi dengan koil tembaga.
3. Pemanasan logam terjadi di dalam koil, setelah rangkaian dihubungkan ke catu daya atau baterai. Saat memanaskan logam, perlu untuk memastikan bahwa tidak ada korsleting pada belitan pegas. Jika Anda menyentuh logam yang dipanaskan 2 putaran kumparan pada saat yang sama, maka transistor gagal seketika.

Fitur operasi

Perakitan pemanas buatan sendiri hanyalah setengah dari pertempuran

Sama pentingnya adalah operasi yang benar dari struktur yang dihasilkan. Awalnya, setiap perangkat tersebut menimbulkan bahaya tertentu, karena tidak dapat secara independen mengontrol tingkat pemanasan cairan pendingin. Dalam hal ini, setiap pemanas memerlukan penyempurnaan tertentu, yaitu pemasangan dan koneksi kontrol tambahan dan perangkat otomatis.

Dalam hal ini, setiap pemanas memerlukan penyempurnaan tertentu, yaitu pemasangan dan koneksi kontrol tambahan dan perangkat otomatis.

Pertama-tama, saluran keluar pipa dilengkapi dengan seperangkat perangkat keselamatan standar - katup pengaman, pengukur tekanan, dan perangkat untuk ventilasi udara. Harus diingat bahwa pemanas air induksi akan bekerja secara normal hanya jika ada sirkulasi air paksa.Sirkuit aliran gravitasi akan sangat cepat menyebabkan elemen yang terlalu panas dan penghancuran pipa plastik.

Untuk menghindari situasi seperti itu, termostat dipasang di pemanas, terhubung ke perangkat shutdown darurat. Insinyur listrik berpengalaman menggunakan untuk tujuan ini termostat dengan sensor suhu dan relai yang mematikan sirkuit ketika cairan pendingin mencapai suhu yang disetel.

Desain buatan sendiri dicirikan oleh efisiensi yang agak rendah, karena alih-alih jalur bebas, ada hambatan di jalur air dalam bentuk partikel kawat. Mereka hampir sepenuhnya menutupi pipa, menyebabkan peningkatan resistensi hidrolik. Dalam situasi darurat, kerusakan dan pecahnya plastik dimungkinkan, setelah itu air panas pasti akan menyebabkan korsleting. Biasanya, pemanas ini digunakan di ruangan kecil sebagai sistem pemanas tambahan selama musim dingin.

Penggunaan koil induksi sebagai pengganti elemen pemanas tradisional dalam peralatan pemanas telah memungkinkan peningkatan efisiensi unit secara signifikan dengan konsumsi listrik yang lebih sedikit. Pemanas induksi telah mulai dijual relatif baru-baru ini, apalagi, dengan harga yang cukup tinggi. Oleh karena itu, pengrajin tidak meninggalkan topik ini tanpa perhatian dan menemukan cara membuat pemanas induksi dari inverter las.