Comment fabriquer une chaudière à induction de vos propres mains : fabriquer un générateur de chaleur maison

Les gens sont gâtés par la civilisation et ne peuvent imaginer exister sans ses bienfaits. Il s’agit sans aucun doute du chauffage des bâtiments.Les systèmes de chauffage sont constamment améliorés et deviennent plus efficaces et plus pratiques à utiliser.

Mais ce n'est pas assez. D'accord, ce n'est pas mal du tout si l'équipement de chauffage est aussi économique. Et ce désir est tout à fait réalisable - vous pouvez fabriquer une chaudière à induction de vos propres mains. Il est capable non seulement de fournir le niveau de chauffage requis de la pièce, mais également d'utiliser les ressources énergétiques de manière très économique.

De plus, même un maître novice peut assembler un tel équipement s'il le souhaite. Comment procéder correctement et quels matériaux seront nécessaires à la fabrication - nous examinerons ces questions en détail dans notre article. Considérons d'abord la conception et le principe de fonctionnement de l'équipement, ainsi que les avantages de son utilisation.

Conception et principe de fonctionnement de l'équipement

Avant de commencer à assembler vous-même une chaudière à induction, vous devez comprendre sa structure et son principe de fonctionnement. Et ce n'est qu'après avoir compris ces points que vous pourrez commencer à fabriquer des produits faits maison.

Comment fonctionne une chaudière à induction ?

Pour comprendre le fonctionnement d'un équipement à induction, il faut se familiariser avec le principe de son fonctionnement. Souvenons-nous donc du cours de physique à l’école.

Lorsque le courant électrique traverse un matériau conducteur, il génère de la chaleur. Dans ce cas, la quantité de chaleur reçue sera directement proportionnelle à la tension et au courant.Ce modèle a été découvert par Joule et Lenz, qui ont donné leur nom à la loi physique.

Mais le courant électrique peut apparaître dans un conducteur non seulement lorsqu'il est directement connecté à une source d'alimentation. Il existe une autre méthode, découverte au siècle dernier par M. Faraday. Il s'agit d'une méthode sans contact qui n'implique aucune interaction entre la source d'alimentation et le conducteur.

Son essence réside dans le fait que lorsque les paramètres du champ magnétique qui traverse le conducteur changent, une force électromotrice ou électromotrice y apparaît.

Ce phénomène s'appelait induction électromagnétique. C'est ce qui est utilisé dans le fonctionnement de la chaudière à induction. Il s'avère que s'il y a une CEM, alors il y aura un courant électrique et, par conséquent, il y aura un échauffement du conducteur.

Dans ce cas, il sera réalisé sans contact, en utilisant des courants induits ou, comme on les appelle aussi, des courants de Foucault.

L'induction électromagnétique peut être obtenue de deux manières.Dans le premier cas, pour obtenir l’induction, un conducteur est mis en rotation ou déplacé dans un champ magnétique constant. Cette méthode est utilisée dans les générateurs électriques.

Une autre façon d'obtenir l'induction est que le conducteur reste stationnaire, tandis que les paramètres du champ magnétique dans lequel il se trouve, à savoir la direction des lignes de champ et l'intensité, changent constamment.

Le fonctionnement de toute chaudière à induction repose sur le phénomène d'induction électromagnétique

Cela aurait été assez difficile à réaliser sans la découverte d’Oersted. Il a découvert que si un fil est enroulé autour d'une bobine, lorsqu'une source d'alimentation est connectée, il se transforme en électro-aimant. Lorsque la direction et la force du courant changent, le champ magnétique généré par cet appareil change également.

Si un conducteur est placé à l'intérieur du champ, un courant électrique y apparaîtra, accompagné d'un échauffement.

C'est sur ce principe qu'est conçue une chaudière à induction. Sa conception est très simple. Il comprend un boîtier qui doit être isolé thermiquement et blindé. Un tuyau est placé à l’intérieur. Il est préférable qu'il s'agisse d'un alliage, mais l'acier peut également être utilisé.

Cependant, dans ce dernier cas, les performances de l'appareil en souffriront légèrement. Le tuyau est installé dans un manchon en matériau diélectrique.

Le liquide de refroidissement des chaudières à induction est chauffé à partir d'un noyau en acier situé à l'intérieur, qui est chauffé par des courants de Foucault résultant du champ électromagnétique.

Une barre omnibus en cuivre est enroulée sur le dessus du manchon selon le principe de la bobine. Il est connecté à une source d'alimentation. Pour se connecter au système de chauffage, deux tuyaux sont utilisés à travers lesquels le liquide de refroidissement se déplacera.

Lorsque l'alimentation est appliquée, le courant circule à travers la bobine et active un champ magnétique alternatif, qui à son tour induit des courants de Foucault à l'intérieur du tuyau. Ils chauffent les parois de la pièce, et partiellement le liquide de refroidissement qui s'y trouve.

Il existe des variantes de chaudière à induction avec plusieurs tubes de petit diamètre installés en parallèle. Ils sont utilisés à la place d'un gros tuyau. Cela donne un gain sur la rapidité de chauffage de l'appareil.

Sous cette forme, l'équipement peut déjà fonctionner, mais le chauffage sera faible. Pour l'amplifier, vous devez faire passer un courant électrique haute fréquence à travers la bobine. Par conséquent, l'équipement doit être complété par un onduleur et un redresseur.

Le courant alternatif du réseau a une fréquence de 50 Hz, ce qui n'est pas suffisant pour que la chaudière à induction fonctionne efficacement. Par conséquent, il est fourni au redresseur, où il est converti en constante.

Après quoi il est envoyé à l'onduleur, qui est un module électronique doté d'un circuit de commande et de deux transistors clés. L'appareil convertit le courant continu en haute fréquence.

Il faut admettre que l'utilisation d'un redresseur et d'un onduleur augmente le coût d'une chaudière à induction. Il existe donc des modèles qui fonctionnent sans eux. Ils se connectent à un réseau régulier. Mais un tel équipement a des dimensions impressionnantes, ce qui permet d'augmenter son efficacité. Les appareils avec onduleur sont plus compacts.

Les courants de Foucault induits chauffent très rapidement l'échangeur thermique et le liquide qu'il contient

Éléments de base de l'équipement de chauffage

Toute chaudière de type induction se compose de plusieurs éléments structurels :

• Inducteur. La partie principale de l'appareil. C'est une sorte de transformateur à deux enroulements. Le primaire est enroulé sur le noyau.Lorsque le courant passe, c'est là qu'un champ électromagnétique apparaît, formant des courants de Foucault. Le corps de la chaudière fait office d'enroulement secondaire. Il capte les courants de Foucault, chauffe et transfère l'énergie thermique au liquide de refroidissement.
• Un élément chauffant. C'est le noyau de la bobine. Pour la chaudière, elle est réalisée sous la forme d'un tuyau de diamètre suffisamment grand ou de plusieurs tuyaux connectés en parallèle de plus petite section.
• Tuyaux. Conçu pour insérer l'appareil dans le réseau de chaleur. Un à un, le liquide de refroidissement entre dans l'appareil ; par le second, le liquide quitte la chaudière et est acheminé vers le circuit de chauffage.
• Onduleur. Cet appareil - onduleur — convertit le courant électrique continu en courant haute fréquence, qui est ensuite fourni à l'inducteur.

Avant de commencer l'auto-assemblage, vous devez soigneusement réfléchir de quoi et comment seront constitués les principaux éléments de l'appareil. Vous devrez en fabriquer vous-même certains et vous pourrez en acheter d’autres.

Par exemple, vous pouvez utiliser l'onduleur d'une machine à souder. Ce serait bien s'il avait la possibilité d'ajuster la puissance.

L'onduleur convertit le courant continu en courant haute fréquence. Pour fabriquer des appareils faits maison, vous pouvez utiliser un onduleur standard pour le soudage

Nous avons listé les principaux éléments d'une chaudière à induction.

Avantages de l'auto-assemblage d'un appareil de chauffage

Les chaudières alimentées à l’électricité sont traditionnellement considérées comme peu économiques. Étant donné que le coût de l’électricité est en constante augmentation, ils coûtent une somme considérable à leurs propriétaires. Nous vous recommandons de consulter des informations détaillées sur le chauffage par une chaudière électrique dans Cet article.

Cependant, les chaudières à induction, bien qu'elles fonctionnent à l'électricité, sont assez économiques.

Mais ce n’est pas toute la liste de leurs avantages.

En décidant d'installer un tel appareil, vous pouvez obtenir :

• Chauffage rapide du liquide de refroidissement. Cela prend en moyenne 3 à 5 minutes.
• Le rendement est proche de 100 %, puisque presque toute l’énergie électrique est convertie en chaleur.
• Température élevée du liquide de chauffage dans le circuit de chauffage, minimum – 35 °C.
• Manque de tartre sur les surfaces internes de l'appareil, qui s'explique par les vibrations qui se produisent lors du fonctionnement de l'appareil. Ils empêchent la formation de dépôts.
• Longue durée de vie, car il n’y a pas de mécanismes ni de pièces mobiles ou frottants. Ainsi, il n’y a aucune usure sur l’équipement et aucun dommage sur ses composants.
• Il n'est pas nécessaire d'éliminer les produits de combustion et d'effectuer des activités d'entretien fréquentes.

Les chaudières à induction ne présentent pas beaucoup d’inconvénients. Tout d’abord, c’est le coût assez élevé du matériel. De plus, les appareils produisent un léger bruit de vibration pendant le fonctionnement.

Un autre inconvénient est la masse assez importante, qui doit être prise en compte lors du montage de l'appareil au mur.

Pour obtenir le maximum d'effet de l'utilisation d'une chaudière à induction, à la fois artisanale et en série, vous devez les connecter en groupe et les utiliser alternativement ou toutes à la fois.

Instructions de montage de la chaudière à induction

Les appareils de chauffage par induction peuvent être achetés au magasin, mais leur coût est assez élevé. Par conséquent, de nombreux artisans tentent de le fabriquer de leurs propres mains. Pour fabriquer une chaudière à induction maison, vous devez préparer du matériel et des outils.

Vous devez d’abord acheter un onduleur de soudage. Cela peut être peu coûteux, mais il est conseillé que l'appareil soit équipé d'un régulateur de courant.

De plus, vous devez faire attention à l'intensité du courant avec lequel l'appareil fonctionne. La valeur standard pour les onduleurs de soudage est de 15A. Cela ne suffira pas. Vous devez rechercher une unité plus puissante.

De plus, vous devez préparer une tige ou un fil en acier inoxydable d'un diamètre d'environ 7 mm. Il doit être coupé en fragments de 40 à 50 mm de long. Ils seront placés dans un champ électromagnétique, où ils chaufferont.

L'élément chauffant d'un appareil à induction fait maison est constitué de fil de cuivre, pour l'enroulement duquel vous pouvez utiliser n'importe quel objet cylindrique de diamètre approprié.

Pour fabriquer le corps de la chaudière, un tuyau en plastique à paroi épaisse est utilisé. Le diamètre de la pièce peut varier, mais, comme le montre la pratique, l'option optimale est de 50 mm de diamètre interne.

Des adaptateurs sont utilisés pour connecter l'équipement au système de chauffage. À travers l'un d'eux, du liquide de refroidissement froid s'écoulera dans la chaudière et à travers l'autre, du liquide chaud sera fourni au système.

Les fragments de fil doivent être placés dans le boîtier. Pour éviter qu'ils ne tombent, le bas de la pièce est recouvert d'un treillis métallique ou en nylon à mailles fines, solidement fixé au corps. Après cela, vous pouvez poser le fil à l’intérieur du boîtier.

Désormais, la partie supérieure de la pièce est recouverte du même grillage que la partie inférieure, et elle est fixée aux parois de la pièce. Des adaptateurs sont mis aux extrémités. Le résultat est une ébauche à partir de laquelle la bobine d'induction sera réalisée.

Pour ce faire, vous devez enrouler un fil de cuivre émaillé autour. En moyenne, vous devez appliquer 90 tours. Ils doivent être situés plus près du centre de la pièce. Ils doivent être réalisés avec beaucoup de soin et de manière uniforme, afin d'obtenir une bobine d'induction de haute qualité.

Le dispositif obtenu peut être installé dans un système de chauffage. Cela se fait comme suit. Tout d'abord, le liquide de refroidissement est évacué du système.

Après cela, l'emplacement où la chaudière sera installée est sélectionné. Le tuyau dans cette zone est marqué, après quoi un fragment en est découpé, de longueur égale à celle de l'appareil de chauffage.

Ensuite, une chaudière à induction maison est installée à l'endroit préparé. La bobine est connectée à l'onduleur et l'installation peut être considérée comme terminée. Après cela, le système à nouveau rempli de liquide de refroidissement.

Un fil de cuivre est soigneusement enroulé sur un tuyau en plastique contenant des morceaux de fil métallique.

Ce n'est qu'après cela que vous pourrez tester le nouvel appareil. Il doit y avoir du liquide dedans.

Si vous allumez la chaudière à induction « à sec », le boîtier en plastique fondra à cause de la température élevée. Cela entraînerait une destruction partielle du système de chauffage, ce qui est inacceptable.

Un autre point important est la bonne mise à la terre de l'appareil de chauffage, sans laquelle son fonctionnement en toute sécurité est impossible.

Caractéristiques de la chaudière à induction Vortex

Nous connaissons déjà le principe de fonctionnement d'un appareil de chauffage par induction. Il en existe une variante : une chaudière à induction vortex ou VIN, qui fonctionne un peu différemment.

Caractéristiques distinctives du VIN

Comme son homologue à induction, il fonctionne sur tension haute fréquence, il doit donc être équipé d'un onduleur. La particularité du dispositif VIN est qu'il ne possède pas d'enroulement secondaire.

Son rôle est assuré par toutes les parties métalliques de l'appareil. Ils sont nécessairement fabriqués à partir de matériaux présentant des propriétés ferromagnétiques. Ainsi, lorsqu'un courant est appliqué à l'enroulement primaire de l'appareil, l'intensité du champ électromagnétique augmente fortement.

Celui-ci génère à son tour un courant dont la force augmente rapidement. Les courants de Foucault provoquent une inversion de magnétisation, ce qui fait que toutes les surfaces ferromagnétiques s'échauffent très rapidement, presque instantanément.

Les appareils Vortex sont assez compacts, mais en raison de l'utilisation de métal, leur poids est élevé. Cela présente l'avantage supplémentaire que tous les éléments massifs du boîtier participent à l'échange thermique. Ainsi, l'efficacité de l'unité approche les 100 %.

Cette caractéristique de l'appareil doit être prise en compte si vous décidez de fabriquer vous-même une chaudière VIN. Il ne peut être fabriqué qu'en métal, le plastique ne doit pas être utilisé.

La principale différence entre une chaudière à induction vortex est que son corps fait office d'enroulement secondaire. C'est pourquoi il est toujours en métal

Comment assembler un appareil à induction vortex ?

Comme nous le savons déjà, une telle chaudière diffère de son homologue à induction, cependant, la fabriquer soi-même est tout aussi simple. Certes, vous aurez désormais besoin de compétences en soudage, car l'appareil doit être assemblé uniquement à partir de pièces métalliques.

Pour travailler, vous aurez besoin de :

• Deux morceaux de tuyau métallique à paroi épaisse de même longueur. Leurs diamètres doivent être différents, pour qu'une pièce puisse être placée dans une autre.
• Fil de cuivre enroulé (émaillé).
• Onduleur triphasé, peut-être issu d'une machine à souder, mais aussi puissant que possible.
• Boîtier pour l'isolation thermique de la chaudière.

Vous pouvez maintenant vous mettre au travail. On commence par réaliser le corps de la future chaudière. Nous prenons un tuyau de plus grand diamètre et insérons la deuxième partie à l'intérieur. Ils doivent être soudés les uns aux autres afin qu'une certaine distance reste entre les parois des éléments.

La pièce résultante en coupe transversale ressemblera à un volant. Une tôle d'acier d'une épaisseur d'au moins 5 mm est utilisée comme base et couvercle du boîtier.

Le résultat est un réservoir cylindrique creux. Vous devez maintenant découper dans ses parois les tuyaux pour l'alimentation en liquide froid et l'évacuation du liquide chaud. La configuration du tuyau et son diamètre dépendent des tuyaux du système de chauffage ; des adaptateurs supplémentaires peuvent être nécessaires.

Après cela, vous pouvez commencer à enrouler le fil. Il est soigneusement enroulé sur le corps de la chaudière sous une tension suffisante.

Schéma schématique d'une chaudière à induction de type vortex maison

En fait, le fil enroulé servira d'élément chauffant, il est donc conseillé de recouvrir le corps de l'appareil d'un boîtier calorifuge. De cette façon, il sera possible de conserver un maximum de chaleur et, par conséquent, d'augmenter l'efficacité de l'appareil et de le rendre sûr.

Vous devez maintenant connecter la chaudière au système de chauffage. Pour ce faire, le liquide de refroidissement est vidangé, la longueur requise du tuyau est coupée et l'appareil est soudé à sa place.

Il ne reste plus qu'à alimenter l'appareil de chauffage et ne pas oublier d'y connecter l'onduleur. L'appareil est prêt à l'emploi. Mais avant de tester, vous devez remplir la conduite de liquide de refroidissement.

Vous ne savez pas quel liquide de refroidissement choisir pour remplir le circuit ? Nous vous recommandons de lire caractéristiques de divers liquides de refroidissement et des recommandations pour choisir le type de fluide optimal pour le circuit de chauffage.

Seulement après avoir pompé le liquide de refroidissement dans le système, effectuez un essai.

Vous devez d’abord faire fonctionner l’appareil à puissance minimale et surveiller attentivement la qualité des soudures. Si tout est en ordre, on augmente la puissance au maximum.

Sur notre site Web, vous trouverez une autre instruction pour fabriquer un appareil à induction pouvant être utilisé pour chauffer le liquide de refroidissement dans le système de chauffage. Pour vous familiariser avec le processus d'assemblage d'un radiateur à induction, rendez-vous sur ce lien.

Modèle inhabituel de dispositif à induction

Cette modification de la chaudière à induction peut paraître très inhabituelle, pourtant elle a le droit d'exister.

De plus, la pratique montre qu'un tel dispositif est beaucoup plus économique qu'une chaudière à éléments chauffants standard. Chauffer un billet standard de trois roubles prendra environ 1,8 à 2,5 kW par heure, tandis qu'une chaudière électrique dépensera au moins 6 kW.

Lors de la fabrication de chaudières à induction faites maison, seul un fil de cuivre à enroulement spécial est utilisé pour l'enroulement sur le noyau.

En fait, la chaudière est un échangeur de chaleur intégré au système de chauffage, chauffé par une cuisinière électrique à induction.

Un maillon important dans la conception est l'échangeur de chaleur : il doit être compact, fiable et le moins cher possible. Les calculs montrent qu'il faut chauffer un appartement d'environ 50 mètres carrés. m, un appareil fonctionnant avec 40 litres de liquide de refroidissement suffira.

Autrement dit, vous aurez besoin d'un réservoir plat en métal dont les dimensions varient entre 50x600x500 mm. Il est tout à fait possible de réaliser soi-même un tel conteneur en le soudant à partir de tubes profilés 50x50.

Les travaux sont effectués dans l'ordre suivant :

• Le tuyau 50x50 est découpé en morceaux de 600 mm de long. Il devrait y avoir 9 à 10 pièces au total.
• Les profilés obtenus sont soudés les uns aux autres selon le principe « mur à mur » afin d'obtenir une rangée continue de tuyaux.
• Deux autres sections sont découpées dans le tuyau de manière à ce que leur longueur soit égale à la largeur de la pièce résultante.
• Un mur est coupé des deux fragments de tuyaux résultants.
• La pièce est installée avec la partie coupée sur les tuyaux soudés entre eux afin d'obtenir un flan ressemblant à un collecteur. Le fragment est soudé à l'échangeur de chaleur.
• Le deuxième tronçon de tuyau s’installe de la même manière du côté opposé.
• Les buses sont soudées dans les sections diagonalement opposées de l'échangeur de chaleur pour le raccordement au système de chauffage.
• La structure est soigneusement ébouillantée, car elle doit être complètement scellée.

L'échangeur de chaleur est prêt, il peut être installé en place et une source de chaleur peut être fournie en dessous. La pratique montre qu'il est préférable d'installer un tel système dans une salle de bain en utilisant une installation verticale.

Une cuisinière à induction ordinaire peut devenir une source de chaleur pour chauffer un appartement

L'échangeur de chaleur est soudé au système de chauffage et le carreau est situé entre celui-ci et le mur.

Les artisans à domicile affirment que si vous connectez un onduleur à un tel appareil, sa consommation d'énergie sera considérablement réduite.

Après avoir lu la notice, fabriquer des chaudières maison vous semble difficile et dangereux ? Doutez-vous qu'un produit fait maison sera plus économique en utilisant de l'électricité pour chauffer le liquide de refroidissement du système de chauffage ? Dans ce cas, l'achat d'un appareil de chauffage prêt à l'emploi sera la meilleure solution.

Notre site Web contient des documents utiles pour choisir la meilleure chaudière électrique et une évaluation des modèles les plus populaires parmi les acheteurs. Nous vous recommandons également de vous familiariser avec les fonctionnalités de calcul de la consommation d'énergie d'une chaudière et d'autres options de chauffage électrique dans la maison :

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Comment fonctionne un radiateur à induction fait maison :

Qu'est-ce que le chauffage par induction :

Une chaudière à induction est le plus économique et le plus efficace de tous les appareils de chauffage alimentés à l'électricité. Il existe de nombreuses modifications d'appareils à induction faits maison, vous pouvez choisir celle qui convient le mieux aux conditions de fonctionnement.

Pour acheter un tel appareil dans un magasin, vous devrez dépenser une somme importante, c'est pourquoi les artisans à domicile ont appris à les fabriquer eux-mêmes..

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