Самодельный вихревой индукционный нагреватель из сварочного инвертора

здесь я не буду подробно останавиваться на известных системах суть которых это просто вращение магнита чем вызывается изменение потока потока, но как неоднократно отмечалось изменение потока вызовет ток который будет направлен по принципу Ленца т.е. против возбуждающего тотока. на практике это означает, что чем больший ток вы наведете (чем больше изменение возбуждающего потока) тем силне он будет «сопротивлятся» вращению. т.е. работает закон сохранения энергии — механическая работа превращается в электрическую энергию.как было метко подмечено Фарадаем т.е. попытка построить отопитель «трансформаторного типа» заранее обречена на провал.но ведь хочется… а если «нельзя но хочится — то можно всеравно». что же на помощь приходит униполярный генератор. вот простая конструкция от аристократа:только вместо амперметра нужно прикрутить нагревательный элемент — просто несколько десятков витков нихромой проволки т.к. большую ЭДС получить сложно — и вуаля наш отопитель готов. в отличие от нагревателя трансформаторного типа закон электромагнитной индукции Фарадея на него распростронятся не будет т.к. в пластинах изменение потока вектора магнитной индукции не происходитЭДС такого генератора равна nBSn — число оборотов в секундуB — магнитная индукцияS — площадь пронизываемая потоком Bкак гововорится все гениальное просто. необходимо наращивать диаметр постоянных магнитов, их остаточную индукцию и скорость вращения — самоеглавное чтобы их не разнели силы инерци и центростримительное ускорение.

Статус проекта: завершен

Данный проект уже можно отнести к истории развития нашей Лаборатории. Примечателен тем, что именно с него мы начали практическую работу в области устройств альтернативной энергетики. Уже при создании первого прототипа стало ясно, что никакого аномального выделения тепла в устройстве не наблюдается, но мы завершили работу над агрегатом из принципиальных соображений.

В данной статье речь идет о прототипе устройства, вырабатывающего тепло за счет токов Фуко, порождаемых переменным магнитным полем, создаваемым вращающимся диском с магнитами. Если в это переменное поле поместить алюминий или медь, они начинают весьма интенсивно нагреваться. Вот, например ролик с громким названием «FREE HEATING ???»

Люди, насмотревшись подобных роликов, начинают изготавливать конструкции, кто во что горазд. Чаще всего довести конструкцию до рабочего состояния не получается. Оценка эффективности производится «на глазок», естественно, не без участия «плацебо».

Итак, миф№1 — нагрев не бесплатный, нагрев возникает за счет электромагнитной индукции, порождаемой вихревыми токами Фуко в металле. Ротор с магнитами при этом испытывает торможение, пропорциональное нагреву.

ВНИМАНИЕ!!! На данной благодатной теме (народ жаждет «халявного» тепла) наживаются мошенники, например, этот:

Проблема состоит, как всегда, в качественном исполнении и  в правильном замере эффективности.

Для объективного замера тепловой мощности, вырабатываемым устройством, мы собрали теплостенд

Конструктивно проще всего вращать диск с магнитами, а нагревать трубку или несколько трубок с циркулирующим внутри теплососителем — водой. Встречаются иные конструктивные решения, например:

— вращается цилиндрический ротор  с продольно расположенными магнитами, а трубка навита в форме спирали вокруг этого цилиндра, как внешняя обойма;

— вращается алюминиевый цилиндр, а вокруг расположены неподвижные продольно расположенные магниты (бруски) — воздушный отопитель.

Сути это не меняет, а проблем при реализации возникает масса, поэтому мы решили остановиться на «классической компоновке».

Вот модель нашего первого прототипа:

Позже мы решили заменить мотор на более подходящий, что привело к изменению всей конструкции. Диаметр диска — 200 мм, толщина — 25 мм, количество магнитов — 36 шт., силой по 6,9 кг. Двигатель асинхронный, однофазный, 2,2 кВт.

25.12.13

Идет дальнейшая сборка прототипа

07.01.14

Мы потратили кучу времени на эксперименты с разными теплообменниками, пробовали гнуть медные трубки с помощью специально выточенной оправки, но больших успехов не добились. Кроме того, если нагревать одну кольцевую медную трубку, может случиться так, что она не будет успевать передать тепловую энергию проходящей воде и начнет перегреваться, нагревая больше атмосферу, чем теплоноситель. Известно, что кпд теплообмениика находится в зависимости от площади его рабочей поверхности.

В итоге пришли к конструкции теплообменника в виде пакета из 4-х алюминиевых трубок с хорошей геометрией, максимальной «рабочей плоскостью» и большой площадью внутренних поверхностей. Такая схема позволит эффективно передавать тепло от нагреваемого металла воде, прокачиваемой через теплообменник насосом.

Общий вид установки вместе с измерительным стендом см. фото в начале статьи.

Теперь самое интересное и ожидаемое — цифры.

Выходная тепловая мощность при потреблении 3 кВт не превысила 2 кВт, кпд системы (то что она «закрытая», уже не вызывает никаких сомнений) можете легко посчитать самостоятельно.

А мы по отработанной схеме продолжаем эксперименты с кавитационным теплогенератором, а диковинный агрегат займет свое достойное место в «музее поля Чудес»  в качестве наглядного доказательства того, что интернет переполнен огромным количеством ложной , непроверенной информации, и не все то золото, что «free heating».

Актуальное видео (05.03.14):

LeoBrynnАльтерн. энергия / Химия и опытыДобавлено 7 комментариев Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!В данной статье, автор YouTube канала «Игорь Белецкий» расскажет Вам про конструкцию магнитного нагревателя, и эффектах, получаемых с его помощью.Материалы.— Неодимовые магниты диаметр 15, толщина 5 мм — 8 шт- Электродвигатель от кухонного миксера- Оргстекло- Медная трубка диаметром 6 мм — Листовая медь- Алюминиевый диск.Инструменты, использованные автором.- Цифровой мультиметр с термометром.Игорь давно хотел произвести эксперименты с нагревателем на базе неодимовых магнитов.Очень часто на просторах интернета попадаются самоделки, в которых применяется диск с установленными в нем магнитами. С его помощью можно раскалить металлические предметы до очень высоких температур. Во время вращения диска в материале заготовки возникают токи Фуко, или блуждающие токи. Именно из-за них и происходит нагрев металла.

Также некоторые мастера изготавливают и нагреватели воды, даже используют их в системах отопления.Описание устройства, изготовленного автором.Игорь собрал простейшую модель для проверки этих эффектов. У него нашелся электродвигатель 350 Ватт мощностью. Он его позаимствовал у старенького кухонного миксера.Затем на валу двигателя закрепил диск из оргстекла, в пазах которого установил 8 неодимовых магнитов 15 мм диаметром и 5 мм толщиной. Полярности магнитов должны чередоваться, и количество магнитов должно быть четным.Процесс испытаний.Важный момент. Эффективность этого устройства зависит не только от количества и силы магнитов, но и от скорости вращения диска. Чем больше будет скорость — тем выше и КПД.Для первого эксперимента Игорь взял алюминиевый диск диаметром 100 мм. При включении двигателя, и попытке поднести диск к поверхности, он начинает отталкиваться. Это происходит из-за токов Фуко, наводимых в диске. Получается нечто вроде магнитной подушки.Также наблюдается и второй важный эффект. Кроме отталкивания диск начинает вращаться. И если его подвесить над магнитами на нити — то он превращается в гироскоп, и стремиться улететь в сторону. Используя этот эффект можно бесконтактно передавать вращение маховику, например. Также можно делать модели «вечных двигателей», которым передавать вращение через поверхность стола.Затем Игорь изготовил вот такую спираль из медной трубки диаметром 6 мм. С ее помощью он хочет проверить эксперимент с нагревом воды.Внутрь трубки он заливает воду, и устанавливает термодатчик.Трубку располагает над магнитами, и включает двигатель. Буквально за 20 секунд вода внутри трубки закипает, а ее начальная температура была всего 23 градуса. При дальнейшем нагреве образуется пар. Вот такая основная деталь проточного нагревателя.В следующем эксперименте Игорь будет нагревать вот такую медную пластину. Температура плавления олова была достигнута через 15 секунд. Не каждый современный паяльник на такое способен.И последний эксперимент, с приготовлением яичницы. Игорь взял вот такую сковородку, и проверил ее неодимовым магнитом. К самой сковородке он не прилипает, но при наклоне в сторону — не скатывается мгновенно, а медленно скользит вдоль поверхности, получается эффект торможения. А это значит, что сковорода обладает необходимыми свойствами для работы с индукционными плитами.Вот таким нехитрым способом у автора получилось приготовить яичницу за 6 минут.Итак, функциональность устройства доказана, но где его применять? Конечно же, получить тепло эффективнее можно при помощи обычного ТЭНа. А вот для передачи тепла, либо вращения бесконтактным способом, эти эффекты вполне можно применять. Также можно использовать это устройство в водяных мельницах, ветряках, и других источниках механической энергии для получения тепла.Спасибо Игорю за простое, но интересное приспособление, и эксперименты с ним!Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Дата публикации: 23 августа 2019

<index>Содержание

Магнитный нагреватель воды — это безопасный и экологичный прибор, который работает за счет вихревых токов Фуко. Смастерить агрегат сможет каждый.

Что это такое

Магнитный нагреватель — это простое и экологичное приспособление, которое с помощью вихревых токов Фуко, создаваемых электромагнитным полем, прогревает теплоноситель. Такой прибор применяют для нагрева воды, приготовления еды или даже отопления жилых помещений.

Можно сконструировать различные модели магнитных нагревателей на постоянных магнитах, но для домашнего использования лучше всего подойдет вихревой индукционный прибор (ВИН).

Принцип работы нагревающего агрегата:

1. Через преобразователь ток высокой частоты поступает в цилиндр, изготовленный из медной проволоки, которая выполняет роль индуктора.
2. Вокруг проволоки образуется электромагнитное поле, создающие вихревые токи.
3. Внутри индуктора располагается теплообменник, который за счет поступающих токов Фуко накаляется.
4. Вслед за теплообменником накаляется и теплоноситель.

Конструкции нагревателей могут незначительно разниться в зависимости от целей использования, но общий принцип работы схож. Владельцев частных домов также могут заинтересовать интересные способы использования солнечной энергии для подогрева воды.

Почему выгодно смастерить прибор своими руками

Сразу можно выделить главные преимущества нагревателей, действующих за счет электромагнитных сил:

• высокий коэффициент полезного действия. КПД прибора может достигать 99%, то есть электричество без потерь преобразуется в тепловую энергию;
• долгий срок эксплуатации. За счет простоты конструкции магнитный агрегат может без поломок работать десятки лет;
• безопасность. Газовое оборудование гораздо чаще провоцирует возникновение аварийных ситуаций, пожаров и т.д.;
• экологичность. Людей, которые заботятся об окружающей среде и заинтересованы в альтернативных источниках энергии, порадует отсутствие опасных выбросов и продуктов горения. Чтобы использовать агрегат, не нужно устанавливать вытяжки или дымоходы;
• простота использования. Приспособление не требует особого технического обслуживания. Поле, появляющееся между электрически заряженными частицами, не только дает эффект нагрева, но также создает вибрации, предотвращающие образование накипи на теплообменнике;
• отсутствие шума. Агрегат работает очень тихо, поэтому не доставит дискомфорта;
• небольшой размер. Компактные габариты позволяют использовать приспособление в любом типе помещений.

Основным же минусом считается высокая цена. Однако выход есть: смастерить магнитный нагреватель воды своими руками вовсе не сложно.

Необходимые материалы

Чтобы изготовить конструкцию на дому, следует заранее подготовить:

• кусок пластиковой трубы;
• циркулярный насос для воды;
• тиристоры для создания инвертора — приспособления, преобразующего постоянный ток в переменный;
• 2 вида проволоки: из меди и любого нержавеющего металла;
• плоскогубцы и кусачки;
• переходники и шаровой водопроводный кран.

Такой набор поможет смастерить несложный магнитно-вихревой нагреватель для бытовых нужд.

Пошаговая инструкция

Процесс сборки можно разбить на несколько основных этапов, каждый из которых посвящен подготовке определенного элемента: нагревательной части, индуктора и инвертора. Завершает процесс сборки подключение.

Далее остановимся подробно на каждом этапе:

1. Отверстие трубы с одной стороны зафиксируйте с помощью металлической сетки.
2. С помощью кусачек порежьте проволоку из нержавеющего металла на множество кусочков и заполните ими трубу. Важно: внутри не должно остаться пустот.
3. Закройте второе отверстие трубы сеткой так же, как и первое.
4. Трубу обмотайте медной проволокой. Рекомендованное количество витков: от 90 до 120. Меньше — бессмысленно.
5. Согласно электрической схеме, представленной ниже, конструируется тиристорный инвертор, который преобразует электроэнергию в ток с высокой частотой.

Завершающий этап — подключение магнитного нагревателя воды на вихревых токах к системе отопления с помощью переходников и шаровых водопроводных кранов.

Все, собственноручно собранный прибор можно сразу использовать на дому. Результаты теста агрегата, собранного по такой схеме, показали: если его использовать как проточный нагреватель, то на первых этапах при мощности в 1500 Вт вода разогреется с 15 до 27 °C за 15-20 секунд. Интерпретируя результаты, нужно учитывать, что температура зависит от напора струи из-под крана. В данном тесте поток был слабый.

Собрать магнитный нагреватель собственноручно — это правильное решение для тех, кто желает сэкономить на нагреве воды. Благодаря высокому КПД прибор составит достойную конкуренцию водяным ТЭНам.

</index>

В данной статье, автор YouTube канала «Игорь Белецкий» расскажет Вам про конструкцию магнитного нагревателя, и эффектах, получаемых с его помощью.

Очень часто на просторах интернета попадаются самоделки, в которых применяется диск с установленными в нем магнитами. С его помощью можно раскалить металлические предметы до очень высоких температур. Во время вращения диска в материале заготовки возникают токи Фуко, или блуждающие токи. Именно из-за них и происходит нагрев металла.

Также некоторые мастера изготавливают и нагреватели воды, даже используют их в системах отопления.

Затем на валу двигателя закрепил диск из оргстекла, в пазах которого установил 8 неодимовых магнитов 15 мм диаметром и 5 мм толщиной. Полярности магнитов должны чередоваться, и количество магнитов должно быть четным.

Для первого эксперимента Игорь взял алюминиевый диск диаметром 100 мм. При включении двигателя, и попытке поднести диск к поверхности, он начинает отталкиваться. Это происходит из-за токов Фуко, наводимых в диске. Получается нечто вроде магнитной подушки.

Используемые источники:

• https://afhh723.livejournal.com/13069.html
• https://lenr.su/indukcionnyj-nagrevatel-s-postoyannymi-magnitami/
• https://usamodelkina.ru/14435-magnitnyj-nagrevatel.html
• https://altenergiya.ru/energosberezhenie/magnitnyj-nagrevatel-vody-svoimi-rukami-spisok-materialov-i-podrobnaya-instrukciya-po-sborke.html
• https://delomastera.info/magnitnyj-nagrevatel-svoimi-rukami/