Sådan laver du en induktionsvarmekedel med egne hænder: fremstilling af en hjemmelavet varmegenerator

Mennesker er forkælet af civilisationen og kan ikke forestille sig at eksistere uden dens goder. Til dem hører uden tvivl også opvarmning af bygninger. Varmesystemer forbedres konstant og bliver mere effektive og brugervenlige.

Men det er ikke nok. Enig, det ville være rigtig godt, hvis varmeudstyret også var økonomisk. Og dette ønske er fuldt ud opnåeligt – du kan lave en induktionsvarmekedel med egne hænder. Den kan ikke kun give det nødvendige opvarmningsniveau, men også bruge energiressourcerne meget økonomisk.

Desuden kan selv en begynderhåndværker samle sådant udstyr, hvis han vil. Og hvordan man gør det korrekt, og hvilke materialer der er nødvendige til fremstillingen – disse spørgsmål vil vi gennemgå i detaljer i vores artikel. Først vil vi se på enhedens opbygning og funktionsprincip samt fordelene ved at bruge den.

Opbygning og funktionsprincip for udstyret

Før du begynder at samle en induktionskedel selv, skal du forstå dens opbygning og funktionsprincip. Og først når du har forstået disse punkter, kan du gå i gang med at lave en hjemmelavet enhed.

Hvordan fungerer en induktionskedel?

For at forstå, hvordan induktionsudstyr fungerer, skal man kende dets funktionsprincip. Så lad os huske skolefysikken.

Når elektrisk strøm passerer gennem et ledende materiale, afgiver det varme. Mængden af varme, der produceres, er direkte proportional med spændingen og strømstyrken. Dette fænomen blev opdaget af Joule og Lenz, og efter dem er den fysiske lov opkaldt.

Men elektrisk strøm kan opstå i en leder, ikke kun når den tilsluttes direkte til en strømkilde. Der er en anden metode, opdaget i forrige århundrede af M. Faraday. Det er en kontaktløs metode, der ikke involverer interaktion mellem strømkilden og lederen.

Essensen er, at når parametrene for det magnetiske felt, som krydser lederen, ændres, opstår der en EMF eller elektromotorisk kraft.

Dette fænomen kaldes elektromagnetisk induktion. Det er netop det, der anvendes i induktionskedlens funktion. Altså, hvis der er en EMF, vil der også være en elektrisk strøm, og dermed vil lederen blive opvarmet.

I dette tilfælde sker det kontaktløst ved hjælp af induktionsstrømme, også kaldet Foucault-strømme.

Elektromagnetisk induktion kan opnås på to måder. I det første tilfælde roteres eller flyttes lederen inde i et konstant magnetfelt for at opnå induktion. Denne metode bruges i elektriske generatorer.

En anden metode til at opnå induktion er, at lederen forbliver ubevægelig, mens parametrene for det magnetfelt, den befinder sig i, nemlig retningen af feltlinjerne og intensiteten, konstant ændres.

Grundlaget for enhver induktionskedels funktion er fænomenet elektromagnetisk induktion

Det ville være ret kompliceret at gøre, hvis det ikke var for Ørsteds opdagelse. Han fandt ud af, at hvis man vikler en ledning om en spole, bliver den til en elektromagnet, når den tilsluttes en strømkilde. Når strømmens retning og styrke ændres, ændres også det magnetfelt, som enheden genererer.

Hvis man placerer en leder inde i feltet, opstår der en elektrisk strøm i den, hvilket medfører opvarmning.

Det er netop efter dette princip, at en induktionskedel er opbygget. Dens konstruktion er meget enkel. Den består af et hus, der skal være varmeisoleret og afskærmet. Indeni er der placeret et rør. Helst skal det være af en legering, men man kan også bruge stål.

I sidstnævnte tilfælde vil enhedens driftsegenskaber dog lide lidt. Røret monteres i et hylster af dielektrisk materiale.

Varmemediet i induktionskedler opvarmes af en stålkerne placeret indeni, hvis opvarmning sker ved hjælp af hvirvelstrømme, der opstår i det elektromagnetiske felt

Oven på hylsteret vikles en kobberskinne efter spolens princip. Den tilsluttes en strømkilde. Til tilslutning til varmesystemet bruges to rørstudse, som varmemediet vil bevæge sig igennem.

Når strøm tilføres, passerer strømmen gennem spolen og aktiverer et vekslende magnetfelt, som igen inducerer hvirvelstrømme inde i røret. De opvarmer komponentens vægge og delvist også varmebæreren, der befinder sig indeni.

Der findes variationer af induktionskedlen med flere små rør med lille diameter, monteret parallelt. De anvendes i stedet for et enkelt stort rør. Dette giver en hurtigere opvarmning af enheden.

I denne form kan udstyret allerede fungere, men opvarmningen vil være svag. For at forstærke den skal der føres højfrekvent elektrisk strøm gennem spolen. Derfor suppleres udstyret nødvendigvis med en inverter og en ensretter.

Vekselstrømmen fra nettet har en frekvens på 50 Hz, hvilket er utilstrækkeligt for en effektiv drift af induktionskedlen. Derfor føres den til en ensretter, hvor den omdannes til jævnstrøm.

Hvorefter den sendes til en inverter, som er et elektronisk modul med et styrekredsløb og to nøgletransistorer. Enheden omdanner jævnstrøm til højfrekvent strøm.

Man må indrømme, at brugen af en ensretter og en inverter øger prisen på induktionskedlen. Derfor findes der modeller, der fungerer uden dem. De tilsluttes det almindelige elnet. Men sådant udstyr har imponerende dimensioner, hvilket gør det muligt at øge dets effektivitet. Apparater med inverter er mere kompakte.

De inducerede hvirvelstrømme opvarmer varmeveksleren og væsken indeni meget hurtigt.

De vigtigste elementer i varmeudstyret

Enhver induktionskedel består af flere konstruktionselementer:

• Induktor. Hoveddelen af enheden. Det er en slags transformer med to vindinger. Primærviklingen er viklet om kernen. Når strømmen løber, opstår der et elektromagnetisk felt, som danner hvirvelstrømme. Kedelhuset fungerer som sekundærvikling. Den modtager hvirvelstrømmene, opvarmes og overfører varmeenergien til varmebæreren.
• Varmeelement. Dette er spolens kerne. Til kedlen udføres den i form af et rør med tilstrækkelig stor diameter eller flere parallelt forbundne rør med mindre tværsnit.
• Rørstudse. Benyttes til tilslutning af enheden til varmenettet. Gennem den ene kommer varmebæreren ind i enheden, gennem den anden forlader væsken kedlen og tilføres varmekredsen.
• Inverter. Denne enhed – inverter – omdanner jævnstrøm til højfrekvent strøm, som derefter sendes til induktoren.

Før du går i gang med selv at samle, bør du nøje overveje, hvad og hvordan enhedens hovedkomponenter skal fremstilles. Nogle af dem bliver du nødt til at fremstille selv, og andre kan du købe.

Du kan for eksempel bruge en inverter fra en svejsemaskine. Det er en fordel, hvis den har justerbar effekt.

Inverteren omdanner jævnstrøm til højfrekvent. Til fremstilling af hjemmelavede enheder kan man bruge en standard svejsningsinverter.

Vi har listet hovedelementerne i en induktionskedel.

Fordele ved selvmontering af varmeapparatet

Kedler, der kører på elektricitet, anses traditionelt for at være uøkonomiske. I betragtning af at elprisen konstant stiger, koster de deres ejere en formue. Detaljerede oplysninger om opvarmning med elkedel anbefaler vi at se i denne artikel.

Induktionskedler er dog, selv om de kører på elektricitet, ret økonomiske.

Men det er endnu ikke hele listen over deres fordele.

Hvis man beslutter sig for at installere et sådant apparat, kan man få:

• Hurtig opvarmning af varmebæreren. Det tager i gennemsnit 3-5 minutter.
• Virkningsgrad tæt på 100%, da næsten al elektricitet omdannes til varme.
• Høj temperatur for opvarmning af væsken i varmekredsen, minimum 35 °C.
• Ingen kalkaflejringer på enhedens indre overflader, hvilket forklares med vibrationer, der opstår under enhedens drift. De forhindrer dannelse af aflejringer.
• Lang levetid, da der ikke er nogen bevægelige og gnidende mekanismer og dele. Følgelig er der intet slid på udstyret og ingen skader på komponenterne.
• Ingen behov for at lede forbrændingsprodukter væk og ofte udføre vedligeholdelsesarbejder.

Der er ikke så mange ulemper ved induktionskedler. Først og fremmest er det den ret høje pris på udstyret. Derudover afgiver apparaterne en lille vibrationsstøj under drift.

Endnu en ulempe er den ret store vægt, som man helt sikkert skal tage i betragtning ved montering af enheden på væggen.

For at opnå maksimal effekt ved brug af induktionskedlen, både den hjemmelavede og den serieproducerede, skal de tilsluttes i en gruppe og bruges skiftevis eller alle på én gang

Samlevejledning til induktionskedel

Induktionsvarmeapparater kan købes i butikken, men prisen er ret høj. Derfor forsøger mange gør-det-selv-folk at lave den selv. Til fremstilling af en hjemmelavet induktionskedel skal man forberede materialer og værktøj.

Først skal man anskaffe en svejseinverter. Den kan være billig, men det er ønskeligt, at enheden er udstyret med en strømstyrkeregulator.

Derudover skal man være opmærksom på den strømstyrke, som apparatet arbejder med. Standardværdien for svejseinvertere er 15A. Det vil være utilstrækkeligt. Man skal finde en mere kraftfuld enhed.

Derudover skal man forberede valsetråd eller rustfri ståltråd med en diameter på 7 mm eller deromkring. Den skal skæres i stykker på 40-50 mm længde. De vil blive placeret i et elektromagnetisk felt, hvor de vil blive opvarmet.

Varmeelementet i den hjemmelavede induktionsenhed er lavet af kobbertråd, til at vikle hvilket man kan bruge enhver cylindrisk genstand med passende diameter

Til fremstilling af kedlens krop bruges et plastrør med tykke vægge. Delens diameter kan variere, men som praksis viser, er den optimale løsning 50 mm indvendig diameter.

Til at forbinde udstyret med varmesystemet bruges adaptere. Gennem den ene af dem vil kold varmebærer strømme ind i kedlen, og gennem den anden vil varm væske blive ført ind i systemet.

Trådstykkerne skal lægges i kroppen. For at de ikke falder ud, dækkes delens bund med et fintmasket metal- eller nylonnet, som fastgøres sikkert på kroppen. Herefter kan tråden lægges inde i kroppen.

Nu dækkes den øverste del af emnet med samme net som bunden, og det fastgøres til delens vægge. På enderne sættes adaptere. Resultatet er et emne, hvoraf induktionsspolen vil blive fremstillet.

For at gøre dette skal der vikles en emaljeret kobbertråd på den. I gennemsnit skal der lægges 90 vindinger. De skal placeres tættere på midten af delen. De skal udføres meget omhyggeligt og jævnt, så der opnås en kvalitetsinduktionsspole.

Den resulterende enhed kan installeres i varmesystemet. Dette gøres som følger. Først drænes varmebæreren fra systemet.

Derefter vælges det sted, hvor kedlen skal installeres. Røret på dette sted markeres, hvorefter der skæres et fragment ud, der er lige så langt som varmeapparatet.

Derefter installeres den hjemmelavede induktionskedel på det forberedte sted. Spolen forbindes med inverteren, og installationen kan anses for afsluttet. Herefter fyldes systemet igen med varmemedie.

På plastrøret med stykker af metaltråd indeni vikles kobbertråd forsigtigt.

Først herefter kan den nye enhed testes. Der skal absolut være væske i den.

Hvis induktionskedlen tændes 'tørt', vil plastikhuset smelte på grund af den høje temperatur. Dette vil føre til delvis ødelæggelse af varmesystemet, hvilket er uacceptabelt.

Endnu et vigtigt punkt er korrekt jordforbindelse af varmeapparatet, uden hvilken sikker drift ikke er mulig.

Egenskaber ved hvirvelinduktionskedlen

Vi kender allerede princippet for induktionsvarmeapparatet. Der findes en variant: vortex-induktionskedlen eller VIN, som fungerer lidt anderledes.

Særlige kendetegn ved VIN

Ligesom induktionsanalogen fungerer den på højfrekvent spænding og er derfor nødvendigvis udstyret med en inverter. Det særlige ved VIN-enheden er, at den ikke har en sekundær vikling.

Dens rolle overtages af alle enhedens metaldele. De er nødvendigvis fremstillet af materialer, der udviser ferromagnetiske egenskaber. Når der således tilføres strøm til enhedens primære vikling, stiger den elektromagnetiske feltstyrke kraftigt.

Dette genererer til gengæld en strøm, hvis styrke hurtigt øges. Hvirvelstrømmene fremkalder ommagnetisering, hvorved alle ferromagnetiske overflader opvarmes meget hurtigt, næsten øjeblikkeligt.

Vortex-enheder er ret kompakte, men på grund af brugen af metal er deres vægt stor. Dette giver en ekstra fordel, da alle massive kropselementer deltager i varmevekslingen. Således nærmer aggregatets effektivitet sig 100%.

Denne egenskab ved enheden skal tages i betragtning, hvis man beslutter at fremstille en VIN-kedel selv. Den kan kun være lavet af metal, plast må ikke anvendes.

Den primære forskel ved vortex-induktionskedlen er, at dens krop fungerer som sekundær vikling. Derfor er den altid fremstillet af metal.

Hvordan samler man en hvirvelinduktionsenhed?

Som vi allerede ved, adskiller denne kedel sig fra sin induktionsmodpart, men det er lige så nemt at bygge den selv. Dog kræver det nu svejsefærdigheder, da enheden kun skal samles af metaldele.

Til arbejdet skal du bruge:

• To lige lange stykker af tykvægget metalrør. Diametrene skal være forskellige, så den ene del kan placeres inde i den anden.
• Emaljeret kobbertråd til vikling.
• Tre-faset inverter, f.eks. fra en svejsemaskine, men så kraftig som muligt.
• Kapsling til varmeisolering af kedlen.

Nu kan du gå i gang. Vi starter med at fremstille selve kedlens krop. Tag røret med den større diameter og sæt den anden del indeni. De skal svejses sammen, så der er en afstand mellem væggene.

Den resulterende del vil ligne en smøremønt i tværsnit. Brug stålplade mindst 5 mm tyk som bund og låg.

Resultatet er en hul cylindrisk tank. Nu skal der skæres studse ind i væggene til koldtvandstilførsel og varmtvandsafgang. Studsens konfiguration og diameter afhænger af varmesystemets rør; der kan være behov for ekstra adaptere.

Derefter kan du begynde at vikle tråden. Den vikles omhyggeligt med tilstrækkelig spænding om kedlens krop.

Principdiagram for en hjemmelavet induktionskedel af hvirveltype

Selve varmeelementet er den viklede tråd, så det anbefales at dække enheden med en varmeisolerende kapsling. På den måde bevares mest mulig varme, hvilket øger effektiviteten og gør den sikrere.

Nu skal kedlen indbygges i varmesystemet. Til dette tømmes varmemediet, det nødvendige stykke rør skæres væk, og enheden svejses ind på dets plads.

Nu mangler du kun at tilslutte varmeapparatet og huske at tilslutte inverteren. Enheden er klar til brug. Men før du tester, skal du fylde kredsen med varmemedie.

Ved du ikke, hvilket varmemedie du skal vælge til kredsen? Vi anbefaler at læse om egenskaberne for forskellige varmemedier og anbefalinger til valg af den optimale væske til varmekredsen.

Først efter at varmemediet er pumpet ind i systemet, foretages en testkørsel.

Start enheden ved minimal effekt og kontroller nøje svejsningernes kvalitet. Hvis alt er i orden, øges effekten til maksimum.

På vores hjemmeside findes en anden vejledning til fremstilling af en induktionsenhed, som kan bruges til at opvarme varmemediet i varmesystemet. For at se samlingsprocessen for induktionsvarmeren, følg dette link.

Usædvanlig model af induktionsapparat

Denne modifikation af induktionskedlen kan virke meget usædvanlig, men den har dog fuld ret til at eksistere.

Desuden viser praksis, at en sådan enhed er langt mere økonomisk end en standard el-kedel med varmelegeme. Til opvarmning af en standard treværelses lejlighed går der omkring 1,8-2,5 kWh i timen, mens en el-kedel vil bruge mindst 6 kW.

Ved fremstilling af hjemmelavede induktionskedler bruges kun speciel viklingstråd af kobber til vikling omkring kernen.

Selve kedlen er en varmeveksler, der er installeret i varmesystemet og opvarmes af en induktionskogeplade.

En vigtig del af konstruktionen er varmeveksleren. Den skal være kompakt, pålidelig og så billig som muligt. Beregninger viser, at til opvarmning af en lejlighed på ca. 50 m² er en enhed, der arbejder med 40 liter varmebærer, tilstrækkelig.

Der skal altså bruges en flad metalbeholder, hvis dimensioner varierer mellem 50x600x500 mm. En sådan beholder kan sagtens laves selv ved at svejse den sammen af profilrør 50x50.

Arbejdet udføres i følgende rækkefølge:

• Røret 50x50 skæres i stykker på 600 mm længde. I alt skal der være 9-10 stykker.
• De opnåede stykker svejses sammen efter princippet 'væg mod væg', så der opstår en sammenhængende række af rør.
• Fra røret skæres yderligere to stykker, så deres længde svarer til bredden af det opnåede emne.
• Fra begge de opnåede rørfragmenter skæres den ene væg af.
• Delen placeres med den afskårne side på de svejsede rør, så der opstår et emne, der minder om en samleblok. Fragmentet svejses fast til varmeveksleren.
• På samme måde monteres det andet rørstykke på den modsatte side.
• I varmevekslerens diagonalt modsatte områder indsvejses rørstudse til forbindelse med varmesystemet.
• Konstruktionen svejses omhyggeligt, da den skal være fuldstændig tæt.

Varmeveksleren er klar, den kan installeres på plads, og varmekilden kan placeres under den. Praksis viser, at det er bedst at installere et sådant system på badeværelset med lodret montering.

En almindelig induktionskogeplade kan blive en varmekilde til opvarmning af en lejlighed

Varmeveksleren svejses ind i varmesystemet, og kogepladen placeres mellem den og væggen.

Gør-det-selv-folk hævder, at hvis man tilslutter en inverter til en sådan enhed, vil dens strømforbrug falde betydeligt.

Efter at have læst vejledningerne synes fremstillingen af hjemmelavede kedler at være en kompliceret og farlig aktivitet for dig? Tvivler du på, at en hjemmelavet kedel vil være mere økonomisk med strømforbruget til opvarmning af varmebæreren i varmesystemet? I så fald er køb af en færdig varmeenhed den bedste løsning.

På vores hjemmeside finder du nyttige materialer om valg af den bedste elkedel og en rangliste over de mest populære modeller blandt kunderne. Vi anbefaler også at læse om beregning af elforbrug for kedlen og andre muligheder for elektrisk opvarmning i hjemmet:

• Elkedel til opvarmning af privat hjem: gennemgang af de ti bedste modeller af elektriske kedler
• Hvor meget strøm bruger en elkedel: regler for beregning
• Elektrisk opvarmning i private hjem: en oversigt over typer af systemer til sommerhuse

Konklusioner og nyttig video om emnet

Hvordan man selv samler en induktionskedel:

Hvordan fungerer en hjemmelavet induktionsvarmer:

Hvad er induktionsopvarmning:

Induktionskedlen er den mest økonomiske og effektive af alle elektriske opvarmningsapparater. Der findes mange varianter af hjemmelavede induktionsenheder, og man kan vælge den, der passer bedst til brugsbetingelserne.

For at købe sådan en enhed i en butik skal du bruge en betydelig sum, så gør-det-selv-folk har lært at fremstille dem selv.

Bruger du en hjemmelavet induktionskedel som varmeapparat? Del et billede af din hjemmelavede enhed og samlingsvejledning i kommentarfeltet.

Eller måske er du lige ved at begynde at bygge kedlen og har ubesvarede spørgsmål efter at have læst vores artikel? Tøv ikke med at stille dem – vi vil forsøge at hjælpe dig.