Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Самодельная печка с водяным контуром


Печь с водяным контуром своими руками на дровах и отработке

Суть печного отопления заключается в прямом нагреве помещений источником тепла за счет конвекции и инфракрасного излучения, исходящего от горячих стенок. Важное условие, оно же — главный недостаток: отопитель должен находиться в обогреваемой комнате. Вот почему у домовладельцев нередко возникает желание сделать печь с водяным контуром, соединенным с удаленными радиаторами, чтобы равномерно отапливать весь дом. Стоит отметить, что данный вопрос — непростой и не всегда решаемый. Так что давайте рассмотрим разные варианты реализации этой идеи на практике.

Способы решения задачи

Очевидно, что для подогрева теплоносителя и подачи его в радиаторную систему дровяную печку нужно снабдить дополнительным теплообменником. Есть два пути: приобрести для дома готовую металлическую либо чугунную печь длительного горения со встроенным водяным контуром, либо изготовить ее своими руками. Мы изначально идем по второму пути — прикладываем труд, но экономим средства.

Примечание. Отдельная проблема — организация подогрева воды в кирпичной печи, работающей на дровах и угле. Если она уже построена, то переделать конструкцию бывает довольно трудно, а то и невозможно.

Существует несколько разновидностей самодельных теплообменников и вариантов их монтажа:

  1. Бак – котел, встраиваемый прямо в топливник или в один из дымоходных каналов.
  2. Регистр, сваренный из труб, иногда – в виде змеевика. Тоже ставится внутрь камеры сгорания либо в газоход.
  3. Теплообменник самоварного типа (техническое название – экономайзер). Устанавливается сугубо на дымоход для отбора теплоты у отходящих газов.
  4. Полноценная водяная рубашка. В упрощенном исполнении подобная печь-камин с водяным контуром показана выше на схеме.

Бак-котел для нагрева теплоносителя

Справка. Простейшее, но не самое эффективное решение, которое вы можете взять на вооружение, реализовано в некоторых дровяных печках для бани. Металлический бак с водой монтируется сверху корпуса либо подвешивается сбоку, если топливник имеет прямоугольную форму.

Водяной контур можно изготовить из таких материалов:

  • черная или нержавеющая сталь;
  • чугун;
  • медь.

Стальные теплообменники практичны и недороги, а потому наиболее популярны. Цена меди слишком велика, а вот температура плавления – низкая, отчего при горении угля подобная конструкция может «поплыть». Что же касается чугуна, то самостоятельно отлить из него регистр не получится, разве что вмонтировать в газоход старую отопительную «гармошку» МС-140, как показано на фото. Но помните: батарея моментально лопнет при подаче холодного теплоносителя в раскаленную печку либо в результате замерзания воды во время длительного простоя.

Плюсы и минусы различных теплообменников

Установка бака внутрь кирпичной печи практикуется мастерами десятками лет. Это проверенный и надежный способ, позволяющий постоянно нагревать воду и даже организовать ее естественную циркуляцию, только потребуется проложить трубы большого диаметра (около 50 мм) с соблюдением уклонов. Правильно сделанный бак-котел очень редко прогорает, потому что вмещает большой объем теплоносителя, который его охлаждает.

Недостаток варианта – значительные размеры емкости. Она влезет лишь в отопитель, сложенный из кирпича, а в металлических буржуйках слишком мало места. В отличие от бака, размеры и форму регистра из стальных труб можно менять и встраивать в любую печку, но тут возникают другие проблемы:

  1. При установке внутрь топливника змеевик постоянно подвергается воздействию высоких температур (в пике до 1000 °С) и конденсата с сажей, а потому прослужит 4—6 лет, после чего прогорит. Нержавеющие либо жаропрочные трубы продержатся дольше – до 10 лет.
  2. Более надежный способ — вмонтировать водяной контур внутрь дымоходного канала, где температура ниже. Но тогда упадет интенсивность нагрева и для организации нормального отопления теплообменник придется увеличить в размерах. Получается замкнутый круг.
  3. Циркуляция теплоносителя внутри регистра должна быть безостановочной. Иначе вода закипит, превратится в пар, а он своим давлением разорвет трубопровод в слабом месте – где-нибудь на стыке. Значит, организовать самотек нереально, а работу циркуляционного насоса придется подстраховать блоком бесперебойного питания на случай отключения электроэнергии.
  4. Вместительность металлических отопителей сильно ограничена, так что вставить туда добротный теплообменник не получится. Практика показывает, что стальная заводская печь с водяным контуром может обслужить не больше 2 радиаторов общей мощностью до 4 кВт.

Разновидности сварных регистров

Важный момент. Любые теплообменники, монтируемые внутрь топливника, забирают приличную часть выделяющегося тепла. Это снижает и без того невысокую теплоотдачу печки плюс уменьшает длительность горения с одной закладки дров или угля.

Экономайзер (слева) и обычный бачок для монтажа на дымоход (справа)

Самоварный теплообменник (экономайзер) лишен всех перечисленных недостатков. Он представляет собой водяную рубашку для дымоходной трубы и отнимает теплоту отходящих газов. А их температура в печах, функционирующих на дровах или отработке, достигает 300 °С. Такое решение зачастую используется в банных отопителях, чтобы греть воду для помывки. Комбинированный вариант – бак, сквозь который пропущена дымоходная труба.

Идею с экономайзером по понятным причинам нельзя реализовать на кирпичной печке. Но для Булерьяна, Бренерана или другой стальной буржуйки независимо от ее размеров такой вариант хорошо подойдет. И последний, самый эффективный метод – устройство водяной рубашки вокруг корпуса обогревателя. По сути, она превращает любую металлическую печь или камин в отопительный котел. Одна беда – вариант довольно сложен в исполнении.

Железная печка конструкции Бутакова с конвекционным кожухом и водяным контуром на задней стенке топливника

Вывод. Лучший способ получить горячую воду от стального отопителя на дровах или отработке (такие применяются в гаражах) – сделать теплообменник самоварного типа или емкость на дымоходной трубе. Для кирпичной печи вариантов немного – встраивание емкости либо регистра.

Оригинальная конструкция наружного теплообменника с импровизированным экономайзером продемонстрирована на видео:

Расчет размеров регистра

Чтобы своими руками сделать для печки водяной контур, нужно определить его размеры, а точнее, — площадь теплообменной поверхности. Для этого воспользуйтесь следующим алгоритмом:

  1. Выясните, какова площадь отапливаемых комнат и умножьте ее на 0,1 кВт. Если вы проживаете в одном из холодных северных регионов, умножайте квадратуру помещений на 0,2 кВт. Для дома 100 м² понадобится соответственно 10 и 20 кВт тепловой энергии.
  2. Из практических наблюдений следует, что регистр, установленный прямо в топливник, способен передать теплоносителю до 10 кВт теплоты с каждого квадратного метра своей поверхности. Поделите значение потребности в тепле на эту цифру и получите площадь радиатора.
  3. Для экономайзера и бака, вмонтированного в дымоходный канал, где температура ниже, принимайте значение удельной теплоотдачи не 10, а 6 кВт с 1 м² поверхности.
  4. Зная площадь, размеры прямоугольной емкости рассчитать нетрудно. А вот длина труб, из которых варится регистр, вычисляется по формуле: L = S / πD (S – площадь, D – диаметр трубы).

Схема кирпичной печи с водогрейным котлом, размещенным в топке

Примечание. При расчете отапливаемой площади не нужно брать все 100 или 200 квадратных метров дома, отнимите от них помещения, которые печь обогревает напрямую.

Если в качестве примера взять комнаты дачи с квадратурой 100 м², то теплообменная поверхность встроенного в топку радиатора должна составлять не меньше 1 м². При монтаже в газоход эта площадь увеличится до 10 / 6 = 1,67 м².

Встраиваем бак в кирпичную печь

Первое и важное правило: планировать монтаж водяного контура необходимо еще до постройки отопителя из кирпича. Переделать готовую конструкцию практически невозможно, придется ее снова разобрать как минимум наполовину. Это касается всех чисто отопительных печек – русской, голландки и шведки, не имеющих варочной поверхности.

В этом случае регистр монтируется в дымооборот печки, а не в топливник

Справка. Если у вас дома или на даче выложена отопительно-варочная плита, то переделать ее иногда возможно. Поднимите чугунную поверхность с конфорками и оцените, можно ли под нее поставить котел и какую форму ему придать. Обязательно посоветуйтесь с мастером – печником.

Предлагаем вариант простой плиты с нагревательным котлом, установленным на пути продуктов горения, но за пределами топливника. Благодаря этому бак изготавливается из металла толщиной 3 мм, чего достаточно для долгой и надежной работы. Схематично агрегат выглядит так:

Совет. Если вы подобрали другую конструкцию, где емкость монтируется в топливник, то ее стенки, обращенные к пламени, делайте из металла толщиной 5 мм, остальные – 3 мм. Для изготовления регистра используйте трубы с толщиной стенки 3,5 мм, а при установке не связывайте его со стенками печки, поскольку у металла и кирпича разные коэффициенты расширения.

Порядок кладки варочной плиты

При монтаже оберните бак асбестовым шнуром и зафиксируйте его на нужном ряду кладки. Такая же изоляция асбестом делается на патрубках подачи и возврата теплоносителя, проходящих сквозь стену печи. Как правильно выполняется кладка в соответствии с порядовками, подробно описывается в другом материале.

Кладка печи с водяным контуром, находящимся в камере сгорания, описывается в следующем видеоролике:

Делаем контур для стальной печки

Чтобы изготовить теплообменник самоварного типа на дымоход, подберите 2 трубы: одна по диаметру должна равняться размеру патрубка печки, а вторая – на 3—4 см больше (например, 102 и 133 мм).

Самодельный теплообменник самоварного типа

Дальше действуйте в таком порядке:

  1. Определите теплообменную площадь, как описано в предыдущем разделе, после чего отрежьте обе трубы по расчетному размеру.
  2. В кожухе водяной рубашки проделайте 2 отверстия 20—30 мм и приварите к ним патрубки подачи и обратки с резьбами.
  3. Вставьте одну трубу в другую и сварите между собой, сделав перемычки из стальной полосы. Из нее же изготовьте верхнюю и нижнюю крышку для самодельного водяного контура.
  4. Проверьте агрегат на герметичность и установите на дымоход как можно ближе к масляной или дровяной печи. Больше подробностей об изготовлении показано на видео.

В отличие от внутренних водяных контуров, экономайзер без проблем подключается к различным системам отопления – с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя. Во втором случае важно выполнить уклон магистралей 2 мм на 1 м. п. трубы и поставить в верхней точке открытый расширительный бак.

Заключение

О том, насколько полезна в эксплуатации самодельная печь с водяным контуром, судить нелегко. По отзывам пользователей, в небольших дачных домиках и гаражах такие агрегаты работают безукоризненно. Надо учитывать и тот факт, что мастер, изготовивший отопитель своими руками, не станет его критиковать, а постарается найти позитивные стороны. Ясно одно: налицо экономия средств при равномерном обогреве всех комнат здания. А вот в домах площадью свыше 100 м² стоит задуматься об установке твердотопливного котла.

2 Простые схемы индукционного нагревателя - плиты-плиты

В этом посте мы узнаем о двух простых в сборке схемах индукционного нагревателя, которые работают с принципами высокочастотной магнитной индукции для генерирования значительного количества тепла на небольшом заданном радиусе.

Обсуждаемые схемы индукционной плиты действительно просты и используют всего несколько активных и пассивных обычных компонентов для требуемых действий.


Обновление: Вы также можете узнать, как создать свою собственную варочную панель индукционного нагревателя:
Проектирование цепи индукционного нагревателя - Учебное пособие


Принцип работы индукционного нагревателя

Индукционный нагреватель - это устройство, которое использует высокочастотное магнитное поле для нагрева железного груза или любого ферромагнитного металла посредством вихревого тока.2 x сопротивление металла. Поскольку предполагается, что металл нагрузки состоит из железа, мы рассматриваем сопротивление R металлического железа.

Тепло = I 2 x R (Железо)

Удельное сопротивление железа составляет: 97 нОм · м

Вышеупомянутое тепло также прямо пропорционально наведенной частоте, поэтому обычные трансформаторы с штамповкой из железа не используются в В приложениях с высокочастотным переключением вместо сердечников используются ферритовые материалы.

Однако здесь вышеупомянутый недостаток используется для получения тепла от высокочастотной магнитной индукции.

Обращаясь к предлагаемым ниже схемам индукционного нагревателя, мы находим концепцию, использующую ZVS или технологию переключения при нулевом напряжении для требуемого запуска полевых МОП-транзисторов.

Технология обеспечивает минимальный нагрев устройств, что делает работу очень эффективной и действенной.

Кроме того, цепь, являющаяся саморезонансной по своей природе, автоматически настраивается на резонансную частоту присоединенной катушки и конденсатора, вполне идентичных цепи резервуара.

Использование осциллятора Ройера

Схема в основном использует генератор Ройера, который отличается простотой и саморезонансным принципом работы.

Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:

  1. При включении питания положительный ток начинает течь от двух половин рабочей катушки к стокам МОП-транзисторов.
  2. В то же время напряжение питания также достигает ворот МОП-транзисторов, включая их.
  3. Однако из-за того, что никакие два МОП-транзистора или какие-либо электронные устройства не могут иметь точно одинаковые характеристики проводимости, оба МОП-транзистора не включаются вместе, скорее, один из них включается первым.
  4. Давайте представим, что T1 включается первым. Когда это происходит, из-за сильного тока, протекающего через T1, его напряжение стока имеет тенденцию падать до нуля, что, в свою очередь, высасывает напряжение затвора другого МОП-транзистора T2 через присоединенный диод Шоттки.
  5. Здесь может показаться, что T1 может продолжать вести себя и уничтожать себя.
  6. Однако именно в этот момент в действие вступает контур резервуара L1C1, который играет решающую роль. Внезапное проведение T1 вызывает скачок и коллапс синусоидального импульса на стоке T2.Когда синусоидальный импульс схлопывается, он снижает напряжение затвора T1 и отключает его. Это приводит к повышению напряжения на стоке T1, что позволяет восстановить напряжение затвора для T2. Теперь настала очередь Т2 проводить, Т2 теперь проводит, вызывая повторение, подобное тому, которое произошло для Т1.
  7. Этот цикл теперь продолжается быстро, заставляя контур колебаться на резонансной частоте контура резервуара LC. Резонанс автоматически настраивается до оптимальной точки в зависимости от того, насколько хорошо совпадают значения LC.

Однако основным недостатком конструкции является то, что в ней в качестве трансформатора используется катушка с ответвлениями по центру, что немного усложняет реализацию обмотки. Однако центральный отвод обеспечивает эффективный двухтактный эффект через катушку всего с помощью пары активных устройств, таких как МОП.

Как видно, через затвор / исток каждого МОП-транзистора подключены диоды быстрого восстановления или высокоскоростного переключения.

Эти диоды выполняют важную функцию разряда емкости затвора соответствующих МОП-транзисторов во время их непроводящих состояний, тем самым делая операцию переключения быстрой и быстрой.

Как работает ZVS

Как мы уже обсуждали ранее, эта схема индукционного нагревателя работает по технологии ZVS.

ZVS означает переключение при нулевом напряжении, что означает, что МОП-транзисторы в цепи включаются, когда на их стоках присутствует минимальная или величина тока или нулевой ток, мы уже узнали это из объяснения выше.

Это фактически помогает МОП-транзисторам безопасно включаться, и, таким образом, эта функция становится очень выгодной для устройств.

Эту функцию можно сравнить с проводимостью при переходе через нуль для симисторов в цепях переменного тока.

Благодаря этому свойству МОП-транзисторы в таких саморезонансных цепях ZVS требуют гораздо меньших радиаторов и могут работать даже с массивными нагрузками до 1 кВА.

Поскольку частота цепи является резонансной по своей природе, она напрямую зависит от индуктивности рабочей катушки L1 и конденсатора C1.

Частота может быть рассчитана по следующей формуле:

f = 1 / (2π * √ [ L * C] )

Где f - частота, рассчитанная в Hertz
L - это индуктивность основной нагревательной катушки L1, представленная в Henries
, а C - емкость конденсатора C1 в фарадах

МОП-транзисторы

Вы можете использовать IRF540 в качестве МОП-транзисторов, которые рассчитаны на хорошие 110 В, 33 ампера.Для них можно использовать радиаторы, хотя выделяемое тепло не вызывает беспокойства, но все же лучше укрепить их на теплопоглощающих металлах. Однако можно использовать любые другие МОП-транзисторы с соответствующим номиналом, для этого нет никаких особых ограничений.

Индуктор или катушки индуктивности, связанные с катушкой основного нагревателя (рабочей катушкой), представляют собой своего рода дроссель, который помогает исключить любое возможное попадание высокочастотной составляющей в источник питания, а также ограничивает ток до безопасных пределов.

Значение этого индуктора должно быть намного выше по сравнению с рабочей катушкой. 2 мГн обычно вполне достаточно для этой цели. Однако он должен быть построен с использованием проводов большого сечения, чтобы обеспечить безопасное прохождение через него большого диапазона тока.

Контур резервуара

C1 и L1 составляют контур резервуара для предполагаемого фиксации на высокой резонансной частоте. Опять же, они тоже должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать высокие значения тока и тепла.

Здесь мы видим использование металлизированных полипропиленовых конденсаторов 330 нФ / 400 В.

1) Мощный индукционный нагреватель с использованием драйвера Mazzilli. Concept

Первая конструкция, описанная ниже, представляет собой высокоэффективную индукционную концепцию ZVS, основанную на популярной теории драйверов Mazilli.

В нем используется одна рабочая катушка и две катушки ограничителя тока. Такая конфигурация исключает необходимость центрального отвода от основной рабочей катушки, что делает систему чрезвычайно эффективной и обеспечивает быстрый нагрев нагрузки огромных размеров. Нагревательный змеевик нагревает нагрузку посредством двухтактного механизма полного моста.

Модуль фактически доступен в Интернете и может быть легко куплен по очень разумной цене.

Принципиальная схема этой конструкции представлена ​​ниже:

Исходная схема видна на следующем изображении:

Принцип работы аналогичен технологии ZVS с использованием двух полевых МОП-транзисторов высокой мощности. Вход питания может быть от 5 В до 12 В, а сила тока от 5 до 20 А в зависимости от используемой нагрузки.

Выходная мощность

Выходная мощность вышеуказанной конструкции может достигать 1200 Вт при повышении входного напряжения до 48 В и тока до 25 ампер.

На этом уровне тепло, выделяемое рабочим змеевиком, может быть достаточно высоким, чтобы за минуту расплавить болт толщиной 1 см.

Размеры рабочей катушки

Видео-демонстрация

https://youtu.be/WvV0m8iA6bM

2) Индукционный нагреватель с использованием рабочей катушки с центральным отводом

Эта вторая концепция также является индукционным нагревателем ZVS, но Для рабочей катушки используется центральное разветвление, которое может быть немного менее эффективным по сравнению с предыдущей конструкцией.L1, который является наиболее важным элементом всей схемы. Он должен быть построен с использованием очень толстых медных проводов, чтобы выдерживать высокие температуры во время индукционных операций.

Конденсатор, как описано выше, в идеале должен быть подключен как можно ближе к клеммам L1. Это важно для поддержания резонансной частоты на указанной частоте 200 кГц.

Характеристики первичной рабочей катушки

Для катушки индукционного нагревателя L1 можно намотать множество медных проводов диаметром 1 мм параллельно или бифилярно, чтобы более эффективно рассеивать ток, вызывая меньшее тепловыделение в катушке.

Даже после этого катушка может подвергаться воздействию высоких температур и деформироваться из-за этого, поэтому можно попробовать альтернативный метод намотки.

В этом методе мы наматываем его в виде двух отдельных катушек, соединенных в центре для получения требуемого центрального отвода.

В этом методе можно попробовать использовать меньшие витки для уменьшения импеданса катушки и, в свою очередь, увеличения ее способности выдерживать ток.

Емкость для этой схемы, напротив, может быть увеличена, чтобы пропорционально понизить резонансную частоту.

Конденсаторы резервуара:

Всего 330 нФ x 6 можно использовать для получения чистой емкости приблизительно 2 мкФ.

Как прикрепить конденсатор к индукционной катушке

На следующем изображении показан точный метод подключения конденсаторов параллельно концевым выводам медной катушки, предпочтительно через печатную плату хорошего размера.

Список деталей для указанной выше цепи индукционного нагревателя или цепи индукционной нагревательной плиты

  • R1, R2 = 330 Ом 1/2 Вт
  • D1, D2 = FR107 или BA159
  • T1, T2 = IRF540
  • C1 = 10,000 мкФ / 25 В
  • C2 = 2 мкФ / 400 В, получено путем параллельного подключения показанных ниже конденсаторов на 6 нФ / 400 В
  • D3 ---- D6 = 25 А диодов
  • IC1 = 7812
  • L1 = 2 мм латунная труба, намотанная, как показано на следующих рисунках, диаметр может быть где-то около 30 мм (внутренний диаметр катушек)
  • L2 = 2 мГн Дроссель, полученный путем наматывания магнитного провода 2 мм на любой подходящий ферритовый стержень
  • TR1 = 0-15 В / 20 ампер
  • ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ: Используйте стабилизированный источник питания постоянного тока 15 В, 20 А.
Использование транзисторов BC547 вместо высокоскоростных диодов

На приведенной выше схеме индукционного нагревателя мы видим затворы полевых МОП-транзисторов, состоящих из диодов с быстрым восстановлением, которые могут быть труднодоступными в некоторых частях страны.

Простая альтернатива этому может заключаться в транзисторах BC547, подключенных вместо диодов, как показано на следующей схеме.

Транзисторы будут выполнять ту же функцию, что и диоды, поскольку BC547 может хорошо работать на частотах около 1 МГц.

Еще одна простая конструкция «сделай сам»

На следующей схеме показана еще одна простая конструкция, аналогичная описанной выше, которую можно быстро построить дома для реализации индивидуальной системы индукционного нагрева.

Список деталей

  • R1, R4 = 1K 1/4 Вт MFR 1%
  • R2, R3 = 10K 1/4 Вт MFR 1%
  • D1, D2 = BA159 или FR107
  • Z1, Z2 = 12 В , Стабилитрон 1/2 Вт
  • Q1, Q2 = IRFZ44n МОП-транзистор на радиаторе
  • C1 = 0.33 мкФ / 400 В или 3 контакта 0,1 мкФ / 400 В параллельно
  • L1, L2, как показано на следующих изображениях:
  • L2 восстановлен от любого старого блока питания компьютера ATX.
Как построен L2

Преобразование в посуду с подогревом

Вышеупомянутые разделы помогли нам изучить простую схему индукционного нагревателя с использованием пружинной катушки, однако эту катушку нельзя использовать для приготовления пищи еда и требует серьезных изменений.

В следующем разделе статьи объясняется, как описанную выше идею можно изменить и использовать в качестве простой небольшой индукционной цепи нагревателя посуды или индукционной цепи кадай.

Конструкция является низкотехнологичной, маломощной и может отличаться от обычных устройств. Схема была запрошена г-ном Дипешом Гуптой

Технические характеристики

Сэр,

Я прочитал вашу статью Простая схема индукционного нагревателя - Схема горячей плиты и был очень рад обнаружить, что есть люди, готовые помочь таким молодым людям, как мы, в сделай что-нибудь ....

Сэр, я пытаюсь понять принцип работы и пытаюсь разработать для себя индукционный кадай... Сэр, пожалуйста, помогите мне разобраться в дизайне, так как я так хорош в электронике

Я хочу разработать индукцию для нагрева кадай диаметром 20 дюймов с частотой 10 кГц по очень низкой цене !!!

Я видел ваши схемы и статью, но немного запутался насчет

  • 1. Используемый трансформатор
  • 2. Как сделать L2
  • 3. И любые другие изменения в схеме для частоты от 10 до 20 кГц при токе 25 А

Пожалуйста, помогите мне как можно скорее..Это будет полезно, если вы можете предоставить точную информацию о необходимых компонентах. PlzzИ, наконец, вы упомянули об использовании ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ: Используйте регулируемый источник питания постоянного тока 15 В 20 А. Где это используется ....

Спасибо

Dipesh gupta

The Design

Предлагаемая конструкция индукционной кадайной схемы, представленная здесь, предназначена только для экспериментальных целей и может не работать как обычные устройства. Его можно использовать для быстрого приготовления чашки чая или омлета, и ничего большего ожидать не стоит.

Указанная схема изначально была разработана для нагрева таких предметов, как железный стержень, например, головки болта. отвертка металлическая и т. д., но с некоторыми модификациями эта же схема может применяться для нагрева металлических кастрюль или сосудов с выпуклым дном, например "кадай".

Для реализации вышеизложенного исходная схема не нуждалась бы в каких-либо изменениях, кроме основной рабочей катушки, которую нужно будет немного подправить, чтобы сформировать плоскую спираль вместо пружинной конструкции.

В качестве примера, чтобы преобразовать конструкцию в индукционную посуду, чтобы она поддерживала сосуды с выпуклым дном, такие как кадай, змеевик должен иметь сферически-спиральную форму, как показано на рисунке ниже:

Схема будет такой же, как объяснено в моем предыдущем разделе, который в основном основан на конструкции Ройера, как показано здесь:

Проектирование спиральной рабочей катушки

L1 изготавливается путем использования 5-6 витков 8-миллиметровой медной трубки в сферически-спиральной формы, как показано выше, для размещения небольшой стальной чаши посередине.

Змеевик может быть также сжат в плоскую форму спирали, если небольшая стальная сковорода предназначена для использования в качестве посуды, как показано ниже:

Конструкция катушки ограничителя тока

L2 может быть изготовлен путем намотки супероборудования толщиной 3 мм. Эмалированный медный провод на толстом ферритовом стержне, количество витков необходимо экспериментировать, пока на его выводах не будет достигнуто значение 2 мГн.

TR1 может быть трансформатором 20 В 30 ампер или источником питания SMPS.

Фактическая схема индукционного нагревателя довольно проста по своей конструкции и не требует особых объяснений, необходимо позаботиться о следующих вещах:

Резонансный конденсатор должен располагаться относительно ближе к основной рабочей катушке. L1 и должен быть получен путем подключения около 10 ноль 0.22 мкФ / 400 В параллельно. Конденсаторы должны быть строго неполярного и металлизированного полиэфирного типа.

Хотя конструкция может выглядеть довольно простой, обнаружение центрального отвода в спирально намотанной конструкции может вызвать некоторую головную боль, поскольку спиральная катушка будет иметь несимметричную компоновку, что затруднит определение точного центрального отвода для схемы.

Это можно сделать методом проб и ошибок или с помощью LC-метра.

Неправильно расположенный центральный ответвитель может заставить схему работать ненормально или производить неравномерный нагрев МОП-транзисторов, или вся схема может просто не колебаться в худшей ситуации.

Ссылка: Википедия

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Простые схемы указателя уровня воды (с изображениями)

Указатель уровня воды - это электронная схема, которая показывает различные уровни воды внутри резервуара. Это происходит, когда повышающийся или понижающийся уровень воды входит в контакт с соответствующими датчиками воды, расположенными ступенчато внутри резервуара для воды на разной глубине.

В этом посте мы обсуждаем 2 интересных способа сделать простые схемы индикатора уровня воды с использованием транзисторов, CMOS NOT Gates и некоторых светодиодов. В следующем разделе статей также обсуждается, как обновить схему с помощью реле.

Circuit Objective

В этом блоге есть много сообщений, которые по существу объясняют схемы контроллера уровня воды с конкретными намерениями переключения задействованного моторного насоса при заполнении резервуара.

Однако есть люди, которым просто требуется указание различных уровней воды в резервуаре, а не устройство автоматического отключения.

Выключение двигателя предпочтительно производить вручную, что считается более надежным и безопасным.


Для беспроводного индикатора уровня воды вы можете обратиться к этой статье


1) Использование транзисторов

Мы знаем, что недистиллированная вода проводит электричество, хотя и с некоторым сопротивлением. Сопротивление может быть от 100K до 500K, в зависимости от уровня чистоты воды. Это свойство можно эффективно использовать для включения / выключения транзисторов.

Мы используем эту характеристику воды для последовательного переключения базы серии BJT по мере того, как уровень воды поднимается и опускается на датчиках, прикрепленных к соответствующим базам транзисторов.

Простая схема для этого может быть визуализирована ниже:

Видеоиллюстрация

Идея настолько проста, насколько это возможно. Положительный вывод источника питания можно увидеть погруженным на самый нижний уровень бака, так что вода контактирует с этим плюсом даже на самом нижнем уровне. Базы соответствующих транзисторов расположены последовательно по глубине резервуара для воды, так что, когда вода заполняет резервуар, он последовательно подключает положительный источник питания к соответствующим базам BJT через повышающийся уровень воды.

Когда это происходит, транзисторы начинают смещаться один за другим, загорая светодиоды коллектора в той же последовательности. Когда вода достигает полного уровня, верхний BC547 немедленно подает звуковой сигнал.

Это помогает пользователю получить четкое представление об уровне воды, а также о том, когда вода достигла уровня перелива.

Список деталей

Все резисторы имеют мощность 1/4 Вт 5%

  • 1K = 3 шт.
  • 100 Ом = 3 шт.
  • BC547 = 3 шт.
  • Пьезозуммер = 1 шт.
  • КРАСНЫЕ светодиоды = 3 шт.

2) Использование CMOS NOT Gates

Предлагаемая идея контура уровня воды специально подходит для считывателей вышеуказанного типа, которые удовлетворены только показаниями и хотят выполнить отключение двигателя вручную в соответствии с показаниями индикатора. и в соответствии с желаемым уровнем воды в резервуаре.

  1. Схема, представленная здесь, снова очень проста в сборке, она включает только одну микросхему 4049 для предполагаемых приложений.
  2. ИС, как мы все знаем, имеет шесть вентилей НЕ, эти вентили являются простыми инверторами, что означает, что они будут инвертировать любой уровень напряжения на своих входных контактах на прямо противоположный уровень на своем выходном контакте.
  3. Таким образом, если на вход подается положительный сигнал, на выходе мгновенно возникает отрицательное значение, и наоборот.
  4. Высокий входной импеданс ворот CMOS гарантирует, что потенциал даже при очень низких токах должным образом обнаружен и интерпретирован ими.
  5. Идея проста: земля или отрицательное напряжение (точка 0 на рисунке) удерживается в самой нижней части резервуара, так что вода достигает этой точки первой, когда она начинает заполняться.
  6. По мере того, как уровень воды поднимается выше, она впоследствии входит в контакт с входами НЕ-ворот, расположенных последовательно вверх.
  7. Отрицательное напряжение на дне резервуара протекает через воду и входит в контакт с соответствующими входами затворов.
  8. Этот отрицательный потенциал, приложенный к последующим входам ворот, означает создание противоположного напряжения, то есть положительного потенциала на их выходах, что и происходит.
  9. Возникающее таким образом положительное напряжение загорается соответствующими светодиодами, указывая, какой вход затвора на каком уровне вступил в контакт с повышающимся уровнем воды.
  10. Клеммы проводов датчика из схемы в виде точек от 0 до 6 могут быть расположены над непроводящей палкой, сделанной из пластика, с латунными головками винтов, установленными в качестве вывода датчика.
  11. Светодиодная подсветка дает прямую индикацию уровней воды, поскольку они расположены в калиброванных положениях в резервуаре (см. Принципиальную схему)

Схема выводов IC

Моделирование: грубая имитация Обсуждаемая схема указателя уровня воды показана ниже. Мы можем видеть, как светодиоды загораются последовательно в ответ на возрастающий уровень воды, соприкасающийся с соответствующими точками датчика внутри резервуара для воды

Список деталей.

  • Все светодиодные резисторы - 470 Ом,
  • Все входные резисторы затвора - 2M2
  • Все конденсаторы - керамические диски 0,1.
  • Все ворота CMOS НЕ Gates
  • Все светодиоды красные 5 мм или по желанию производителя.

Прототип, испытанный на практике

Вышеупомянутая схема была успешно построена и протестирована г-ном Э. Рама Мерти, который является одним из постоянных и преданных читателей этого блога. Следующие фотографии построенного прототипа были отправлены им, давайте внимательно исследуем результаты.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Простой автоматический контур полива растений для мониторинга влажности почвы

Этот автоматический контур полива растений может использоваться для автоматического определения влажности почвы и включения водяного насоса, когда земля пересыхает ниже заданного уровня (регулируется).

Работа схемы

Схема довольно проста и использует одну микросхему IC 555 в качестве основного активного компонента. Обращаясь к схеме автоматического полива растений, показанной ниже, мы видим, что микросхема IC 555 подключена в совершенно уникальном и максимально быстром режиме. .

Здесь он настроен как компаратор и работает лучше, чем операционный усилитель, потому что IC 555 имеет встроенные операционные усилители, которые сопоставимы с любым одиночным операционным усилителем, а также выход IC 555 может потреблять достаточный ток для управления реле без транзисторного задающего каскада.

Вышеупомянутые особенности, в частности, делают вышеуказанную конструкцию очень простой, недорогой и в то же время слишком эффективной с ее функциями.

Вывод № 2 здесь становится контактной точкой считывания ИС и удерживается на уровне земли через R2, который должен быть рассчитан в соответствии с желаемым порогом срабатывания влажности почвы.

Точки A и B можно увидеть закрепленными внутри почвы, которые необходимо контролировать на предмет предполагаемого автоматического полива от водяного насоса.

Пока точки A и B определяют некоторый уровень влажности, соответствующий значению сопротивления, которое может быть ниже, чем R2, выход IC 555 удерживается на низком уровне, что, в свою очередь, удерживает реле в отключенном состоянии.

Однако, поскольку почва имеет тенденцию к высыханию, сопротивление между датчиками начинает расти и в какой-то момент становится выше, чем R2, создавая потенциал ниже 1/3 напряжения питания на выводе № 2 IC555.

Вышеупомянутая ситуация немедленно указывает на то, что контакт № 3 ИС становится высоким, вызывая срабатывание подключенного реле.

Активация реле включает водяной насос, который начинает перекачивать воду в определенную область почвы через распределительный канал для воды.

По мере того, как это происходит, почва постепенно становится более влажной, и как только достигается заданный уровень, датчики немедленно определяют более низкое сопротивление и переводят выходной контакт № 3 интегральной схемы на низкое значение, снова выключают реле и водяной насос, соответственно.

C1 обеспечивает небольшой гистерезис в операциях, гарантируя, что срабатывание реле не будет внезапным или резким, а переключение происходит только после обнаружения реальной реакции от условий почвы.

Принципиальная схема

Вышеописанный контур автоматического полива растений был успешно построен и испытан г-ном Аджаем Дусса.

На следующих изображениях показан прототип блока и конструкция печатной платы, созданная г-ном Аджаем.

Дизайн печатной платы


ДЛЯ ЦЕПИ НА ОСНОВЕ 741 OP AMP, ВЫ МОЖЕТЕ СМОТРЕТЬ НА ЭТА СТАТЬЯ .


Список деталей

Все резисторы имеют 1/4 Вт 5% CFR

  • R1 = 10 кОм
  • R3 = 2M2
  • R4 = 100 кОм
  • R2 = 1 м предустановка или металлокерамика
  • C1 = 1 мкФ / 25 В по выбору для создания эффекта задержки на реле
  • Реле = 12 В, 400 Ом SPDT
  • Вход питания = 12 В / 500 мА постоянного тока

Другой вариант конструкции печатной платы показан ниже. Он был разработан при участии: Алиреза Гасеми

О Swagatam

Я инженер-электроник (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Схема индукционного нагревателя на солнечной энергии

В этом посте мы обсуждаем конструкцию индукционной плиты / нагревателя, которая может работать от напряжения солнечной панели. Идея была запрошена г-ном Вамши

Технические характеристики

Меня зовут Вамши, я из Хайдарабада, Индия. Я - небольшой предприниматель, стремящийся продвигать и продавать на рынке продукты нового поколения.

Прямо сейчас очень интересны возобновляемые источники энергии.

Прочитав ваш блог и какое-то время следив за ним, я был бы очень признателен, если бы вы меня наняли, если вы заинтересованы в проекте по индукционной варке с солнечными батареями по очень-очень низкой цене. (Хотел бы представить это бедным) с помощью правительственных схем здесь, в моем штате.

Спецификации, что я искал, было около

Солнечная панель 180 Вт

Бестрансформаторный инвертор (встроенный внутри индукционной плиты)

Максимальная мощность индукционной плиты 500 Вт (катушечного типа)

Использование для: подогрева воды, молока, принимать еду один раз в день.

Прошу прощения, если спецификации, которые я вам дал, могут быть неправильными, поскольку я не из науки, а просто некоторые расчеты, прочитанные из Интернета. так что я понятия не имею об этом, но просто имею концепцию и могу продавать продукт.

Я прошел через 12-вольтовые сковороды и тому подобное, что есть в Google, но тщетно, чтобы найти какие-либо решения.

Я надеюсь вскоре услышать от вас об этом проекте и сделать его перспективным для разговоров о блестящем будущем.

С уважением

Vamshee

Конструкция

В соответствии со спецификациями выходная мощность 500 Вт должна быть достигнута от солнечной панели мощностью 180 Вт, что может оказаться невозможным на практике, поэтому Правильный параметр солнечной панели для предлагаемой системы солнечного индукционного нагрева должен составлять примерно 600 Вт, или две панели по 180 Вт, подключенные параллельно, также могут быть опробованы для получения оптимальных результатов, хотя это будет не из дешевых.

Технические характеристики панели могут быть от 30 до 44 В и номинальный ток от 20 до 10 ампер, и потребуется понижающий стабилизатор для понижения напряжения до требуемых уровней для цепи индукционного нагревателя.

Подходящая схема индукционного нагревателя показана ниже, в которой используется топология драйвера полумоста, схема довольно проста и может быть понята следующим образом:

Схема соединений

Схема питается от источника постоянного тока 24 В, при силе тока до 15 ампер.Стабилизатор напряжения 7812 понижает входное напряжение до 12 В для микросхемы драйвера, которая является стандартной микросхемой драйвера полумоста IRS2153 или любой другой подобной.

Двухтактный выход ИС управляет парой МОП-транзисторов, которые, в свою очередь, направляют колебания на основную рабочую катушку индукционного нагревателя через блокирующий конденсатор постоянного тока и индуктивность согласования импеданса.

Блокирующий конденсатор предотвращает прохождение чрезмерного тока через рабочую катушку и предотвращает повреждение МОП-транзисторов, в то время как индуктор гарантирует, что мешающие гармоники не попадут в линию и не вызовут неэффективность системы.

Накопительные конденсаторы емкостью 376 нФ используются для достижения резонанса с рабочей катушкой на частоте около 210 кГц, которая устанавливается сетью R / C между контактами 2 и 3 микросхемы драйвера. Резистор 33 кОм можно сделать переменным для точной настройки или оптимизации резонансного эффекта.

Размер рабочей катушки

Размеры рабочей катушки и расположение резонансных конденсаторов представлены на изображении ниже:

Технические характеристики понижающего преобразователя

Понижающий преобразователь для преобразования высокого напряжения панели в требуемые 24 В для индукционный нагреватель может быть построен по следующей схеме:

T1, T2 вместе с C1, C2 и соответствующими резисторами образуют классический нестабильный мультивибратор (AMV) с заданной частотой около 30 кГц.

Напряжение панели подается на вышеуказанный AMV и колеблется с указанной частотой перед подачей его на ступень понижающего преобразователя, изготовленную с использованием МОП-транзистора и соответствующего диода, ступени индуктивности.

Во время периодов выключения эквивалентная величина напряжения поступает от L1 в качестве обратной ЭДС, которая соответствующим образом фильтруется и подается в подключенную цепь индукционного нагревателя через выходные клеммы.

C4 гарантирует, что преобразованное пониженное напряжение не содержит пульсаций и помогает в создании более чистого постоянного тока для цепи индукционного нагревателя.

Стабилизированное напряжение 24 В постоянного тока на выходах может быть достигнуто путем приблизительной намотки правильного количества витков для L1 методом проб и ошибок, а также путем включения D2, который в конечном итоге стабилизирует выходное напряжение до требуемых уровней.

О Swagatam

Я инженер-электроник (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Смотрите также