Cхема индукционной плиты — принципиальное устройство

Индукционная плита способна осуществлять разогрев металлической посуды посредством индуцированных вихревых токов от высокочастотного магнитного поля.

Стандартная схема индукционной плиты, как правило, представлена индукционной катушкой и частотным преобразователем, а также электронным блоком для управления, оснащенным температурными датчиками.

Как сделать индукционный нагреватель своими руками?

Индукционные нагреватели работают по принципу “получение тока из магнетизма”. В специальной катушке генерируется переменное магнитное поле высокой мощности, которое порождает вихревые электрические токи в замкнутом проводнике.

Замкнутым проводником в индукционных плитах является металлическая посуда, которая разогревается вихревыми электрическими токами. В общем, принцип работы таких приборов не сложен, и при наличии небольших познаний в физике и электрике, собрать индукционный нагреватель своими руками не составит большого труда.

Самостоятельно могут быть изготовлены следующие приборы:

1. Приборы для нагрева теплоносителя в котле отопления.
2. Мини-печи для плавки металлов.
3. Плиты для приготовления пищи.

Кроме этого большая сложность при конструировании плиты заключается в подборе материала для основания варочной поверхности, которое должно удовлетворять следующим требованиям:

1. Идеально проводить электромагнитное излучение.
2. Не являться токопроводящим материалом.
3. Выдерживать высокую температурную нагрузку.

В бытовых варочных индукционных поверхностях используется дорогая керамика, при изготовлении в домашних условиях индукционной плиты, найти достойную альтернативу такому материалу – довольно сложно. Поэтому, для начала следует сконструировать что-нибудь попроще, например, индукционную печь для закалки металлов.

Принцип действия

В основе действия индукционных котлов и других нагревательных приборов этого типа лежит способность токопроводящих материалов нагреваться под действием вихревых токов, создаваемых в результате электромагнитной индукции.

Источником индукции служит высокочастотный переменный ток, проходящий по первичной обмотке нагревательного прибора, выполненной в виде катушки. Нагревательный элемент, помещенный внутрь катушки, играет роль вторичной короткозамкнутой обмотки. В нем происходит преобразование электромагнитной энергии в тепловую.

Вихревые токи возникают и при промышленной частоте 50 Гц, но эффективность нагревателя при этом будет невысока, а работа прибора будет сопровождаться сильным гулом и вибрацией. При повышении частоты до 10 кГц и выше шум исчезает, вибрация становится неощутимой, а нагрев усиливается.

Данная статья рассказывает о том, как сложить печи для дачи на дровах своими руками. Об особенностях эксплуатации дровяного котла с водяным контуром можно узнать здесь Об особенностях и преимуществах конструкции кирпичной печи с водяным контуром можно смотрите: https://gidpopechkam.ru/pechki/kirpichnaya-vodyanym-konturom.html

Инструкция по изготовлению

Чертежи

Рисунок 1. Электрическая схема индукционного нагревателя

Рисунок 2. Устройство.

Рисунок 3. Схема простого индукционного нагревателя

Для изготовления печи понадобятся следующие материалы и инструменты:

• паяльник;
• припой;
• текстолитовая плата.
• мини-дрель.
• радиоэлементы.
• термопаста.
• химические реагенты для травления платы.

Дополнительные материалы и их особенности:

1. Для изготовления катушки, которая будет излучать необходимое для нагрева переменное магнитное поле, необходимо приготовить отрезок медной трубки диаметром 8 мм, и длиной 800 мм.
2. Мощные силовые транзисторы являются самой дорогой частью самодельной индукционной установки. Для монтажа схемы частотного генератора необходимо приготовить 2 таких элемента. Для этих целей подойдут транзисторы марок: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. При изготовлении схемы используются 2 одинаковых из перечисленных полевых транзисторов.
3. Для изготовления колебательно контура понадобятся керамические конденсаторы ёмкостью 0,1 mF и рабочим напряжением 1600 В. Для того, чтобы в катушке образовался переменный ток высокой мощности, потребуется 7 таких конденсаторов.
4. При работе такого индукционного прибора, полевые транзисторы будут сильно разогреваться и если к ним не будут присоединены радиаторы из алюминиевого сплава, то уже через несколько секунд работы на максимальной мощности, данные элементы выйдут из строя. Ставить транзисторы на теплоотводы следует через тонкий слой термопасты, иначе эффективность такого охлаждения будет минимальна.
5. Диоды, которые используются в индукционном нагревателе, обязательно должны быть ультрабыстрого действия. Наиболее подходящими для данной схемы, диоды: MUR-460; UF-4007; HER – 307.
6. Резисторы, которые используются в схеме 3: 10 кОм мощностью 0,25 Вт – 2 шт. и 440 Ом мощностью – 2 Вт. Стабилитроны: 2 шт. с рабочим напряжением 15 В. Мощность стабилитронов должна составлять не менее 2 Вт. Дроссель для подсоединения к силовым выводам катушки используется с индукцией.
7. Для питания всего устройства понадобится блок питания мощностью до 500. Вт. и напряжением 12 – 40 В. Запитать данное устройство можно от автомобильного аккумулятора, но получить наивысшие показания мощности при таком напряжении не получится.

Сам процесс изготовления электронного генератора и катушки занимает немного времени и осуществляется в такой последовательности:

1. Из медной трубы делается спираль диаметром 4 см. Для изготовления спирали следует медную трубку накрутить на стержень с ровной поверхностью диаметром 4 см. Спираль должна иметь 7 витков, которые не должны соприкасаться. На 2 конца трубки припаиваются крепёжные кольца для подключения к радиаторам транзистора.
2. Печатная плата изготавливается по схеме. Если есть возможность поставить полипропиленовые конденсаторы, то благодаря тому, что такие элементы обладают минимальными потерями и устойчивой работой при больших амплитудах колебания напряжений, устройство будет работать намного стабильнее. Конденсаторы в схеме устанавливаются параллельно образуя с медной катушкой колебательный контур.
3. Нагрев металла происходит внутри катушки, после того как схема будет подключена к блоку питания или аккумулятору. При нагреве металла необходимо следить за тем, чтобы не было короткого замыкания обмоток пружины. Если коснуться нагреваемым металлом 2 витка катушки одновременно, то транзисторы выходят из строя моментально.

Котел отопления из индукционной плитки

Но тем, кто хочет сделать индукционный котел, совсем необязательно собирать нагреватель самостоятельно. Все что нужно — купить индукционную бытовую плитку. Стоит она от 50$ и выше. Дальше идут варианты:

Если есть металлический или чугунный радиатор (алюминиевые не подходят) можно просто прислонить плитку к радиатору и включить ее. Радиатор начинает греться, распространяя тепло по помещению. В комнате 20 м 2 работала плитка, выставленная на 0,8 кВт. При -20 о С в комнате было +25 о С. Это не самый эффективный способ, но довольно неплохой. И проверить его работу проще простого. Особенной тем, у кого плитка есть.

Нельзя сказать, что это котел, но отапливает комнату хорошо, а электричества «тянет» мало

Второй простой вариант. Сварить «котел» из металла. Просто емкость для воды. Подавать с одной стороны холодную воду, с другой забирать нагретую, поставить циркуляционный насос. К одной из стенок прислонить все ту же плитку, которая и будет греть воду в емкости. Это работает. В доказательство — видео, расположенное ниже.

Такой вариант котла из индукционной плитки может сделать действительно любой

Только еще раз обращаем внимание. Чтобы жидкость или поверхность нагревалась, металл должен магнититься

Хорошая нержавейка (немагнитная) или алюминий не подходят: в них токи Фуко не распространяются. Кроме того, что и делать ничего почти не нужно, такой вариант хорош тем, что на плитке есть система контроля и безопасности, которая в случае перегрева отключит устройство.

И еще одна модель котла на плитке. Тут другой подход, но идея та же.

Из представленных трех вариантов самодельных индукционных котлов отопления два — это не совсем котлы (или совсем не котлы — как посмотреть). Но при этом отапливать с их помощью помещения можно. Способы с индукционной плиткой проверяется элементарно, особенно это просто для тех, у кого такая плитка имеется. Для повышения теплоотдачи в варианте плитка + радиатор можно устроить обдув вентилятором (если нужно). Но насколько это работает нужно проверять на собственном опыте.

Нюансы

1. При проведении опытов по нагреву и закалке металлов, внутри индукционной спирали температура может быть значительна и составляет 100 градусов Цельсия. Этот теплонагревательный эффект можно использовать для нагрева воды для бытовых нужд или для отопления дома.
2. Схема нагревателя рассмотренного выше (рисунок 3), при максимальной нагрузке способна обеспечить излучение магнитной энергии внутри катушки равное 500 Вт. Такой мощности недостаточно для нагрева большого объёма воды, а сооружение индукционной катушки высокой мощности потребует изготовление схемы, в которой необходимо будет использовать очень дорогие радиоэлементы.
3. Бюджетным решением организации индукционного нагрева жидкости, является использование нескольких устройств описанных выше, расположенных последовательно. При этом, спирали должны находиться на одной линии и не иметь общего металлического проводника.
4. В качестве теплообменникаиспользуется труба из нержавеющей стали диаметром 20 мм. На трубу «нанизываются» несколько индукционных спиралей, таким образом, чтобы теплообменник оказался в середине спирали и не соприкасался с её витками. При одновременном включении 4 таких устройств, мощность нагрева будет составлять порядка 2 Квт, что уже достаточно для проточного нагрева жидкости при небольшой циркуляции воды, до значений позволяющих использовать данную конструкцию в снабжении тёплой водой небольшого дома.
5. Если соединить такой нагревательный элемент с хорошо изолированным баком, который будет расположен выше нагревателя, то в результате получится бойлерная система, в которой нагрев жидкости будет осуществляться внутри нержавеющей трубы, нагретая вода будет подниматься вверх, а её место будет занимать более холодная жидкость.
6. Если площадь дома значительна, то количество индукционных спиралей может быть увеличено до 10 штук.
7. Мощность такого котла можно легко регулировать путём отключения или включения спиралей. Чем больше одновременно включённых секций, тем больше будет мощность работающего таким образом отопительного устройства.
8. Для питания такого модуля понадобится мощный блок питания. Если есть в наличии инверторный сварочный аппарат постоянного тока, то из него можно изготовить преобразователь напряжения необходимой мощности.
9. Благодаря тому, что система работает на постоянном электрическом токе, который не превышает 40 В, эксплуатация такого устройства относительно безопасна, главное обеспечить в схеме питания генератора блок предохранителей, которые в случае короткого замыкания обесточат систему, там самым исключив возможность возникновения пожара.
10. Можно таким образом организовать “бесплатное” отопление дома, при условии установки для питания индукционных устройств аккумуляторных батарей, зарядка которых будет осуществляться за счёт энергии солнца и ветра.
11. Аккумуляторы следует объединить в секции по 2 шт., подключённые последовательно. В результате, напряжение питания при таком подключении будет не менее 24 В., что обеспечит работу котла на высокой мощности. Кроме этого, последовательное подключение позволит снизить силу тока в цепи и увеличить срок эксплуатации аккумуляторов.

Важные замечания по монтажу и использованию котла

Самодельные индукционные котлы предельно просты в сборке, установке и эксплуатации. Однако прежде чем начинать пользоваться подобного рода нагревателем вам нужно знать несколько важных правил, а именно:

самодельная индукционная нагревательная установка предназначена для использования только в системах обогрева закрытого типа, циркуляция воздуха в которых обеспечивается при помощи насоса;

Закрытая система отопления

разводка отопительных систем, которые будут работать в комплексе с рассмотренным котлом, должна быть выполнена из пластиковых либо пропиленовых труб;

Пластиковые трубы для отопления

для предотвращения появления разного рода неприятностей, устанавливайте нагреватель не вплотную к ближайшей поверхности, а на некотором удалении – не менее 30 см от стен и 80-90 см от потолка и пола.

Патрубок котла настоятельно рекомендуется оснастить подрывным клапаном. Через это простое приспособление вы сможете при необходимости избавлять систему от лишнего воздуха, нормализуя давление и обеспечивая оптимальные условия эксплуатации.

Клапан обратный подрывной

Таким образом, из недорогих материалов при помощи простейших инструментов вы можете собрать полноценную установку для эффективного обогрева помещений и нагрева воды. Следуйте инструкции, помните об особых рекомендациях и уже очень скоро вы сможете наслаждаться теплом в собственном доме.

Блиц-советы

1. Эксплуатация самодельных устройств индукционного нагрева, не всегда позволяет исключить распространение вредного для человека электромагнитного излучения, поэтому индукционный котёл следует устанавливать в нежилом помещении и экранировать оцинкованной сталью.
2. Обязательно при работе с электричествомследует соблюдать правила техники безопасности, особенно это касается сетей переменного тока напряжением 220 В.
3. В качестве экспериментаможно изготовить варочную поверхность для приготовления пищи по схеме указанной в статье, но эксплуатировать данный прибор постоянно не рекомендуется по причине несовершенства самостоятельного изготовления экранирования данного устройства, из-за этого возможно воздействие на организм человека вредного электромагнитного излучения, способного негативно сказаться на здоровье.

Источник

Рейтинг лучших индукционных плит для самогоноварения

На сегодня наиболее перспективным источником нагрева аппарата считается индукционная плита. Она имеет высокий КПД, удобна в управлении, компактна, долговечна, безопасна. Блестящий набор качеств. Однако выбрать модель «под себя» не так просто, так как конструкция довольно сложная, а производителей непозволительно много.

Если у вас трудности с выбором плиты для своего самогонного аппарата, прочитайте материал. В нем я кратко расскажу, на что обращаться внимание при выборе аппарата, на конкретном примере расскажу, как выбрать устройство «под себя» и приведу список наиболее перспективных моделей на сегодня.

На что обращать при выборе индукционной плиты

Перед походом в магазин изучите базовую информацию о плитах, на которую нужно опираться при выборе.

От мощности плиты напрямую зависит скорость перегонки. Условно их можно разделить на 2 категории:

• до 2 кВт — для баков до 35 литров;
• 2-3,5 кВт — для баков от 35 до 50 литров.

Можно найти модели и на 7 кВт. Но важно понимать, переплата за лишние кВт серьезная (до 10 000 тыс. и более), а практический эффект от них минимален. К тому же для запуска такой плиты на максимуме требуется хорошая проводка, которая есть далеко не у всех.

Учитывайте, что большая мощность требуется только при первой перегонке. При второй дробной скорость всегда снижают.

Большинство индукционных плит на малых мощностях (

до 1000 Вт) используют импульсный режим. Мощность подается нестабильно, что крайне неудобно. Старайтесь искать устройства без этого режима.

Когда целесообразнее самостоятельное изготовление

Делать котел своими руками целесообразно для домов с сезонным проживанием. Как правило, в таких зданиях устанавливается оборудование невысокой мощности, и нет нужды тратить огромные средства на покупку готовой модели. Затраты на изготовление прибора своими руками при этом минимальны.

Даже к самодельному агрегату легко подобрать дополнительные блоки автоматики, позволяющие устанавливать необходимые температурные параметры. Такое устройство позволит не просто задать нужные показатели на продолжительный срок, но и обеспечит удаленное управление всей системой отопления.

Как подобрать плиту для своего самогонного аппарата

1. Удостовериться, что дно куба совместим с индукционными плитами.
2. Подобрать плиту под аппарат по весу. В случае необходимости использовать бруски.
3. Определиться с мощностью. Если куб на 35 л и менее, хватит 2 кВт, если больше — от 2 до 3.5 кВт.
4. Уточнить шаг регулировки. Если на низких мощностях он больше 400, лучше рассмотреть другие варианты.
5. Определиться с необходимыми дополнительными функциями: таймер, автоотключение, отложенный старт и др. Большинство из них для перегонки не нужны, можно обратить разве что на время непрерывной работы (таймер).

Топ-10 индукционных плит для самогоноварения

Классического рейтинга с местами не будет. Я просто приведу список хороших плит для приготовления самогона. А что из них выбрать, решайте сами, отталкиваясь от своих предпочтений.

Для удобства поделю весь топ на 2 части по мощности:

Лучшие индукционные плиты до 2 кВт

1. Sakura SA-7152RF

Простая, практичная, производительная. Отлично подходит для нагрева кубов среднего объема и для бытовых нужд. Вкупе с невысокой ценой (около 2,5-3 ты. руб.) вполне заслужила место в рейтинге. Максимальная нагрузка по инструкции — до 8 кг. На деле легко выдерживает заполненный перегонный куб на 30 л.

К недостаткам можно отнести довольно шумную работы и импульсный режим на низких мощностях (до 800 Вт).

Стильная плита, которая прекрасно подойдет для перегонки. Легко выдерживает вес до 60 кг, при этом имеет шаг мощности в 100 Вт. Отличное соотношение цены и качества. Кроме прочего, имеет таймер на 24 часа, что будет приятным бонусом для винокуров.

К небольшим минусам также можно отнести шумную работу, но это скорее придирки, нежели действительно серьезный недостаток.

3. Kitfort КТ-107

Эффективная эргономичная плитка для разных нужд: перегонки, готовки блюд и др. Имеет очень демократичную цену, неплохой для своей категории функционал и приемлемый шаг мощности.

Весомым минусом является небольшая допустимая нагрузка (не более 20 кг), поэтому без брусочков по бокам не обойтись.

4. Redmond RIC-4601

Главное, что отличает плиту от остальных — большое количество кнопок для управления. Но не нужно пугаться — управление дружелюбное и понятное. На всякий случай в инструкции подробно расписаны функции каждой кнопки, так что даже неподготовленный пользователь разберется за минуты.

Информации о допустимой нагрузке производитель не указал, но, судя по отзывам, она легко выдерживает автоклав на 17 л. Так что 25 кг чистого веса ей точно по силам. В среднем плита стоит чуть больше 3 тысяч, при этом имеет не самую высокую мощность, тем не менее для нагрева кубов средних объемов этого достаточно.

5. GEMLUX GL-IP20

Плита с эффектным стильным дизайном отвечает всем требованиям, чтобы стать отличным устройством для перегонки: приятная мощность (2000 кВт), хороший шаг регулировки мощности (200 Вт), компактные размеры, отзывчивые кнопки, наличие транспортировочных ручек (!).

Смущает разве что максимально допустимая нагрузка, которая по паспорту составляет всего 17 кг. Тут, как и в случае с Kitfort, без подкладки брусочков по бокам не обойтись.

Сравнительная таблица

Название/характеристики	Sakura SA-7152RF	Iplate T-24	Kitfort КТ-107	Redmond RIC-4601	Gemlux GL-IP20
Мощность, Вт	2000	2000	1800	1600	2000
Максимальная нагрузка, кг	до 8	до 60	до 20	—	До 17
Материал рабочей поверхности	стеклокерам.	стеклокерам.	стеклокерам.	стеклокерам.	стеклокерам.
Габариты, мм	380*80*300	300×64×380	320х60х280	358×64×276	288х65х345
Кол-во режимов работы, шт.	7	20	8	6	10
Шаг мощности, Вт	200	100	200-300	200	200
Доп. функции и особенности	Таймер на 3 часа, отсрочка старта, автоотключение	Таймер на 24 ч., автоотключение, пыле- и влагозащита по стандарту IP-32	Защита от перегрева, блокировка от детей, автоотключение	Таймер, автоотключение, автоподогрев	Таймер на 3 часа, автоотключение
Средняя цена, руб.	2200	4800	2700	3400	3600

Самодельные индукционные котлы отопления

С темой об эффективности и экономичности индукционных котлов, чем дальше, тем все непонятнее. Обсуждение идет активно, и на многих форумах в том числе. Но вот открытыми и доступными остаются только те, в которых доказывается что экономия эта — выдумки нечистоплотных продавцов. Другие же становятся недоступными.

Основной довод противников использования индукционных котлов — закон сохранения энергии. Причем трактуется он так: на какой бы нагреватель не подали 1кВт электроэнергии, выработать он может только чуть меньше 1кВт тепловой энергии. Чуть меньше — за счет потерь и не стопроцентного КПД. Потому что ТЭН, что индукционный нагреватель потратит на выработку одного количества тепла одинаковое (или почти) количество электроэнергии. А так как индукционные котлы намного дороже, то и покупать их — тратить впустую деньги.

Экономит индукционный котел электроэнергию или нет? Вот в чем вопрос…

Нашлись и оппоненты. Их мало, но они есть. Теория эта не относится к разряду простых, и нужны глубокие знания. Но суть возражения такова: нагреватель при потреблении 1кВт электроэнергии производит 1кВт энергии, но не вся эта энергия тепловая. А по производству именно тепловой энергии индукционные нагреватели оказываются намного более продуктивными, чем традиционные ТЭНы. И прямое тому подтверждение — бытовые индукционные плитки. В них на нагрев того же количества воды требуется меньше электроэнергии. Это легко проверяется: берете две плитки одинаковой мощности — индукционную и со спиралью. Потом ставите две одинаковые кастрюли с водой, включаете и засекаете, сколько времени при одинаковой мощности уходит у каждого из агрегатов. Чем меньше время до закипания — тем меньше потрачено электроэнергии.