Încălzirea prin inducție - ce este, principiul său

Principiul de funcționare al inductorilor

Dispozitivele de încălzire prin inducție a metalelor funcționează pe un principiu simplu bazat pe fenomenul inducției electromagnetice. Când un curent alternativ de înaltă frecvență trece prin bobină, în jurul și în interiorul acesteia se formează un câmp magnetic puternic. Determină apariția de curenți turbionari în interiorul piesei metalice prelucrate.

Deoarece piesa are de obicei o rezistență electrică extrem de scăzută, se încălzește rapid sub influența curenților turbionari. Ca urmare, temperatura acestuia crește într-o asemenea măsură încât metalul devine mai moale și începe să se topească. În acest moment sunt sudate capetele pieselor de prelucrat.

Instructiuni de fabricatie

Planuri

Figura 1. Schema electrică a încălzitorului cu inducție

Figura 2. Dispozitiv.

Figura 3. Schema unui încălzitor simplu cu inducție

Pentru fabricarea cuptorului veți avea nevoie de următoarele materiale și instrumente:

• ciocan de lipit;
• lipire;
• placa de textolit.
• mini burghiu.
• radioelemente.
• pasta termica.
• reactivi chimici pentru gravarea plăcilor.

Materiale suplimentare și caracteristicile acestora:

1. Pentru a realiza o bobină care va emite un câmp magnetic alternativ necesar încălzirii, este necesar să pregătiți o bucată de tub de cupru cu diametrul de 8 mm și lungimea de 800 mm.
2. Tranzistoarele de putere puternice sunt cea mai scumpă parte a unei configurații de inducție de casă. Pentru a monta circuitul generator de frecvență, este necesar să pregătiți 2 astfel de elemente. În aceste scopuri, tranzistoarele de mărci sunt potrivite: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. La fabricarea circuitului se folosesc 2 tranzistoare cu efect de câmp identice dintre cele enumerate.
3. Pentru fabricarea unui circuit oscilator, vor fi necesari condensatori ceramici cu o capacitate de 0,1 mF și o tensiune de funcționare de 1600 V. Pentru a se forma un curent alternativ de mare putere în bobină, sunt necesari 7 astfel de condensatoare.
4. În timpul funcționării unui astfel de dispozitiv de inducție, tranzistoarele cu efect de câmp vor fi foarte fierbinți și dacă nu sunt atașate radiatoare din aliaj de aluminiu, atunci după câteva secunde de funcționare la putere maximă, aceste elemente se vor defecta. Punerea tranzistoarelor pe radiatoare ar trebui să fie printr-un strat subțire de pastă termică, altfel eficiența unei astfel de răciri va fi minimă.
5. Diodele care sunt utilizate în încălzitorul cu inducție trebuie să aibă o acțiune ultra-rapidă. Cele mai potrivite pentru acest circuit, diode: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Rezistoare care sunt utilizate în circuitul 3: 10 kOhm cu o putere de 0,25 W - 2 buc. și putere de 440 ohmi - 2 wați. Diode Zener: 2 buc. cu o tensiune de funcționare de 15 V.Puterea diodelor zener trebuie să fie de cel puțin 2 wați. O bobină pentru conectarea la ieșirile de putere ale bobinei este utilizată cu inducție.
7. Pentru a alimenta întregul dispozitiv, veți avea nevoie de o unitate de alimentare cu o capacitate de până la 500. W. și o tensiune de 12 - 40 V. Puteți alimenta acest dispozitiv de la o baterie de mașină, dar nu veți putea obține cele mai mari valori de putere la această tensiune.

Însuși procesul de fabricare a unui generator electronic și a unei bobine durează puțin timp și se desfășoară în următoarea secvență:

1. Dintr-o țeavă de cupru se face o spirală cu diametrul de 4 cm.Pentru a face o spirală, un tub de cupru trebuie înfășurat pe o tijă cu o suprafață plană cu un diametru de 4 cm.Spirala trebuie să aibă 7 spire care să nu se atingă . Inelele de montare sunt lipite la cele 2 capete ale tubului pentru conectarea la radiatoarele tranzistorului.
2. Placa de circuit imprimat este realizată conform schemei. Dacă este posibil să se furnizeze condensatoare din polipropilenă, atunci datorită faptului că astfel de elemente au pierderi minime și funcționează stabil la amplitudini mari ale fluctuațiilor de tensiune, dispozitivul va funcționa mult mai stabil. Condensatorii din circuit sunt instalați în paralel, formând un circuit oscilant cu o bobină de cupru.
3. Încălzirea metalului are loc în interiorul bobinei, după ce circuitul este conectat la o sursă de alimentare sau baterie. Când încălziți metalul, este necesar să vă asigurați că nu există un scurtcircuit al înfășurărilor arcului. Dacă atingeți metalul încălzit 2 spire ale bobinei în același timp, atunci tranzistoarele eșuează instantaneu.

Cum să faci un astfel de echipament cu propriile mâini

Datorită costului ridicat al dispozitivului, mulți proprietari decid să facă un sistem de încălzire cu propriile mâini.După ce ați muncit din greu, puteți găsi o diagramă despre cum să faceți un încălzitor cu inducție cu propriile mâini. Există o mulțime de articole pe internet pe acest subiect. Aici aș dori să descriu principiul cum să profiti la maximum aparat electrocasnic simplu.

Pentru cel mai simplu sistem, veți avea nevoie de un set mic de instrumente: o șurubelniță, un fier de lipit și tăietori de sârmă. Și instrucțiunile pentru a-l face să arate astfel:

1. luăm o sârmă de inox de 7 mm și o tăiem bucăți de aproximativ 5 mm;
2. pregătim o țeavă, din plastic sau metal, nu contează. Ne uităm la grosimea a fost de aproximativ cinci milimetri. Această grosime este necesară pentru a proteja împotriva supraîncălzirii;
3. umpleți conducta cu bucăți de sârmă;

1. închideți găurile de la capetele țevii cu o plasă, astfel încât tăieturile de sârmă să nu se reverse accidental;
2. apoi luați firul de cupru și înfășurați-l în jurul țevii cu o spirală, aproximativ 80-90 de spire;
3. tăiați o gaură dreptunghiulară în țeavă.
4. introduceți în acest orificiu dispozitivul fabricat.
5. pentru pasul următor, aveți nevoie de un invertor de înaltă frecvență, care poate fi achiziționat de la magazin.

Avantaje și dezavantaje

Potrivit recenziilor proprietarilor de VIN, utilizarea unui încălzitor de acest tip are o serie de avantaje, care includ următoarele puncte importante:

• dimensiunile de gabarit reduse permit folosirea unitatii in orice spatiu;
• Eficiență ridicată;
• Durata de viață a VIN este mai mare de 30 de ani;
• nu necesită îngrijire suplimentară;
• nivel ridicat de siguranță la incendiu;
• acest tip de centrala functioneaza silentios;
• scara nu se așează pe pereții interiori, deoarece curenții turbionari creează și vibrații;
• etanșeitatea completă a VIN previne orice fel de scurgere;
• procesul de control al cazanului este complet automatizat;
• în timpul funcționării unității, nu sunt emise produse de combustie nocive, cu alte cuvinte, acest tip de încălzire este complet ecologic;
• capacitatea de a se conecta la un sistem de încălzire existent;
• diferite lichide pot fi folosite ca purtător de căldură, de exemplu, apă, antigel, ulei etc.

S-ar putea să fiți interesat de un articol despre cum încălzitor cu inducție propriu mâinile.

Un articol despre cum să faci un cazan cu inducție cu propriile mâini, citește aici.

Pentru o mai mare convingere a avantajelor acestui tip de unitate de cazan, dăm ca exemplu caracteristicile tehnice ale încălzitorului model VIN-15:

• tensiunea necesară - 380V;
• consumul de energie este de 15 kW/h;
• cantitatea de căldură generată - 12640 Kcal/h;
• centrala poate încălzi complet o cameră cu un volum de 500–700 m3;
• diametrul țevilor de intrare și de evacuare este de 25 mm.

Este greu să nu fii de acord că acestea sunt caracteristici destul de pozitive ale cazanului acestui model.

Principalele aspecte negative ale utilizării unui încălzitor cu inducție vortex includ următoarele:

• câmpul electromagnetic încălzește nu numai schimbătorul de căldură, ci și toate obiectele din jur, inclusiv țesuturile umane;

Un punct important: o persoană nu ar trebui să fie aproape de încălzitorul cu inducție pentru o lungă perioadă de timp!

dacă un produs feromagnetic se află în câmpul de acțiune al câmpului electromagnetic, aceasta va duce inevitabil la supraîncălzirea cazanului datorită magnetizării suplimentare;
un nivel ridicat de transfer de căldură creează un risc de detonare a elicei din cauza supraîncălzirii.

Sfat de expert: pentru a preveni detonarea, puteți instala opțional un senzor de presiune.

Urmărește videoclipul, care arată caracteristicile încălzitorului cu inducție vortex VIN, precum și recenzii despre acest echipament:

Nuanțe

1. La efectuarea experimentelor de încălzire și întărire a metalelor, temperatura din interiorul bobinei de inducție poate fi semnificativă și se ridică la 100 de grade Celsius. Acest efect de încălzire poate fi folosit pentru a încălzi apa menajeră sau pentru a încălzi o casă.
2. Circuitul de încălzire discutat mai sus (Figura 3), la sarcină maximă, este capabil să furnizeze o radiație de energie magnetică în interiorul bobinei egală cu 500 W. O astfel de putere nu este suficientă pentru a încălzi un volum mare de apă, iar construcția unei bobine de inducție de mare putere va necesita fabricarea unui circuit în care va fi necesară utilizarea unor elemente radio foarte scumpe.
3. O soluție bugetară pentru organizarea încălzirii prin inducție a unui lichid este utilizarea mai multor dispozitive descrise mai sus, dispuse în serie. În acest caz, spiralele trebuie să fie pe aceeași linie și să nu aibă un conductor metalic comun.
4. Ca schimbător de căldură se folosește o țeavă din oțel inoxidabil cu diametrul de 20 mm. Pe țeavă sunt „înșirate” mai multe spirale de inducție, astfel încât schimbătorul de căldură să fie în mijlocul spiralei și să nu intre în contact cu spirele acesteia. Odată cu includerea simultană a 4 astfel de dispozitive, puterea de încălzire va fi de aproximativ 2 kW, ceea ce este deja suficient pentru încălzirea în flux a lichidului cu o circulație mică a apei, la valori care permit utilizarea acestui design în furnizarea de apă caldă unei case mici.
5. Dacă un astfel de element de încălzire este conectat la un rezervor bine izolat care este situat deasupra încălzitorului, atunci rezultatul este un sistem de cazan în care încălzirea lichidului se realizează în interiorul conductei inoxidabile, apa încălzită se va ridica și lichidul mai rece îi va lua locul.
6. Dacă suprafața casei este semnificativă, atunci numărul de spirale de inducție poate fi crescut la 10 bucăți.
7. Puterea unui astfel de cazan poate fi reglată cu ușurință prin oprirea sau pornirea spiralelor. Cu cât mai multe secțiuni sunt pornite simultan, cu atât va fi mai mare puterea dispozitivului de încălzire care funcționează în acest mod.
8. Pentru a alimenta un astfel de modul, aveți nevoie de o sursă de alimentare puternică. Dacă este disponibilă o mașină de sudat cu invertor de curent continuu, atunci se poate realiza din aceasta un convertor de tensiune cu puterea necesară.
9. Datorită faptului că sistemul funcționează pe un curent electric continuu care nu depășește 40 V, funcționarea unui astfel de dispozitiv este relativ sigură, principalul lucru este de a furniza o cutie de siguranțe în circuitul de alimentare al generatorului, care, în cazul în care a unui scurtcircuit, va deconecta sistemul, eliminând astfel posibilitatea unui incendiu.
10. , cu condiția ca bateriile să fie instalate pentru alimentarea dispozitivelor de inducție, care vor fi încărcate cu energie solară și eoliană.
11. Bateriile trebuie combinate în secțiuni de 2, conectate în serie. Ca urmare, tensiunea de alimentare cu o astfel de conexiune va fi de cel puțin 24 V., ceea ce va asigura funcționarea cazanului la putere mare. În plus, conexiunea în serie va reduce curentul din circuit și va crește durata de viață a bateriei.

Dispozitiv inductor

Echipamentul pentru încălzirea prin inducție a metalelor are o structură prefabricată. Este format din două unități principale - inductorul în sine, precum și o centrală generatoare care generează impulsuri de curent de înaltă frecvență.

Inductorul este un inductor obișnuit, format din mai multe spire ale unui conductor de cupru. Pentru producerea acestor componente se folosește numai cupru fără oxigen, în care conținutul de impurități străine nu trebuie să depășească 0,1%. Acest dispozitiv poate avea un diametru diferit (de la 16 la 250 mm in functie de model). Numărul de ture variază de la 1 la 4.

Generatorul care generează curenți pulsați pentru bobina de încălzire prin inducție are dimensiuni și greutate destul de impresionante. Poate fi realizat după orice schemă de generare a impulsurilor de înaltă frecvență. De exemplu, în industria modernă se folosesc adesea unități generatoare bazate pe multivibratoare, generatoare RC, circuite de relaxare etc.

Dacă echipamentul este utilizat în principal pentru încălzirea pieselor mici, frecvența impulsului trebuie să fie de cel puțin 5 MHz. Aceste unități sunt dezvoltate pe baza de tuburi electronice. Dacă tehnica este utilizată pentru încălzirea pieselor metalice mari, este indicat să folosiți unități de inducție cu o frecvență de funcționare de până la 300 kHz, construite pe baza de invertoare bazate pe circuite IGBT sau tranzistoare MOSFET.

Alegerea plitei cu inducție

Pentru a alege panoul potrivit, trebuie luate în considerare preferințele personale.

Primul pas este să te ocupi de arzătoare, sau mai degrabă de numărul lor.Dacă nu intenționați să gătiți mese pentru mai multe persoane în fiecare zi, atunci o versiune în miniatură cu două arzătoare va fi suficientă. Ce rost are să plătești bani pentru partea suplimentară a plitei? Dacă familia este formată din mai mult de trei persoane, atunci este deja necesară achiziționarea unui aparat cu drepturi depline cu patru arzătoare. Achizitionarea unui panou solid fara arzatoare este recomandabila ca inlocuitor pentru prima optiune, deoarece astfel de suprafete sunt de dimensiuni medii.

Inductie de marime medie

Forma și aspectul structurii joacă un rol important în cazul amenajării interioare în același stil. În plus, este necesară măsurarea prealabilă a locului pentru instalarea unei structuri ceramice-metalice. Dacă nu există un loc potrivit, atunci este mai bine să te uiți la modele portabile.

Ar trebui să acordați atenție eficienței energetice a dispozitivului, care nu trebuie să fie mai mică decât clasa „A”. În caz contrar, dispozitivul va consuma mai multă energie electrică.

Costul echipamentului diferă și de numărul de moduri de temperatură, așa că dacă nu intenționați să gătiți delicii culinare, atunci achiziționați un panou cu un set minim de moduri. În alte cazuri, este mai bine să nu vă zgârciți și să cumpărați o sobă scumpă, care implică mai mult de 15 moduri.

Aragaz cu inducție „pentru un burlac”

Preturi aragaz de bucatarie cu inductie

Aragaz portabil cu inducție de bucătărie

Decideți dacă aveți nevoie de o funcție „booster”. Nu este disponibil pe toate modelele de electrocasnice și este responsabil pentru încălzirea rapidă a vaselor. De exemplu, vă permite să aduceți apa la fierbere în câteva minute.

Merită să ne gândim dacă vor fi necesare capacitățile auxiliare ale plăcilor.Aparatele moderne sunt echipate cu un număr mare de funcții suplimentare, inclusiv oprirea automată (la fierbere), un cronometru, dezghețarea alimentelor și stocarea programelor. Alege un panou cu astfel de beneficii doar atunci cand intentionezi cu adevarat sa le folosesti, altfel este doar o risipa de bani.

Avantajele și dezavantajele dispozitivului

„Plusurile” încălzitorului cu inducție vortex sunt numeroase. Acesta este un circuit simplu pentru auto-producție, fiabilitate crescută, eficiență ridicată, costuri de energie relativ scăzute, durată lungă de viață, probabilitate scăzută de defecțiuni etc.

Performanța dispozitivului poate fi semnificativă; unitățile de acest tip sunt utilizate cu succes în industria metalurgică. În ceea ce privește viteza de încălzire a lichidului de răcire, dispozitivele de acest tip concurează cu încredere cu cazanele electrice tradiționale, temperatura apei din sistem atinge rapid nivelul necesar.

În timpul funcționării cazanului cu inducție, încălzitorul vibrează ușor. Această vibrație scutură calcarul și alți posibili contaminanți de pe pereții țevii metalice, astfel încât un astfel de dispozitiv rareori trebuie curățat. Desigur, sistemul de încălzire trebuie protejat de acești contaminanți cu un filtru mecanic.

Bobina de inducție încălzește metalul (țeavă sau bucăți de sârmă) plasate în interiorul acesteia folosind curenți turbionari de înaltă frecvență, contactul nu este necesar

Contactul constant cu apa minimizează, de asemenea, probabilitatea de ardere a încălzitorului, care este o problemă destul de comună pentru cazanele tradiționale cu elemente de încălzire.În ciuda vibrațiilor, centrala funcționează excepțional de silențios; nu este necesară izolarea fonică suplimentară la locul de instalare a dispozitivului.

Cazanele cu inductie sunt bune si pentru ca nu se scurg aproape niciodata, doar daca instalarea sistemului se face corect. Aceasta este o calitate foarte valoroasă pentru încălzirea electrică, deoarece elimină sau reduce semnificativ probabilitatea unor situații periculoase.

Absența scurgerilor se datorează metodei fără contact de transfer a energiei termice către încălzitor. Lichidul de răcire folosind tehnologia descrisă mai sus poate fi încălzit aproape până la o stare de vapori.

Aceasta asigură o convecție termică suficientă pentru a stimula mișcarea eficientă a lichidului de răcire prin țevi. În cele mai multe cazuri, sistemul de încălzire nu va trebui să fie echipat cu o pompă de circulație, deși totul depinde de caracteristicile și aspectul unui anumit sistem de încălzire.

Uneori este nevoie de o pompă de circulație. Instalarea dispozitivului este relativ ușoară. Deși acest lucru va necesita anumite abilități în instalarea aparatelor electrice și a conductelor de încălzire. Dar acest dispozitiv convenabil și fiabil are o serie de deficiențe, care ar trebui să fie luate în considerare.

De exemplu, centrala încălzește nu numai lichidul de răcire, ci și întregul spațiu de lucru din jurul acestuia. Este necesar să alocați o cameră separată pentru o astfel de unitate și să îndepărtați toate obiectele străine din ea. Pentru o persoană, o ședere lungă în imediata apropiere a unui cazan care funcționează poate fi, de asemenea, nesigură.

Încălzitoarele cu inducție necesită energie electrică pentru a funcționa. Atât echipamentele de casă, cât și cele fabricate din fabrică sunt conectate la o rețea de curent alternativ de uz casnic.

Dispozitivul necesită energie electrică pentru a funcționa. În zonele în care nu există acces gratuit la acest beneficiu al civilizației, cazanul cu inducție va fi inutil. Da, iar acolo unde există întreruperi frecvente de curent, va demonstra o eficiență scăzută.

Poate apărea o explozie dacă dispozitivul nu este manipulat cu grijă.

Dacă lichidul de răcire este supraîncălzit, acesta se va transforma în abur. Ca urmare, presiunea din sistem va crește dramatic, ceea ce pur și simplu nu o pot rezista conductele, vor izbucni. Prin urmare, pentru funcționarea normală a sistemului, dispozitivul ar trebui să fie echipat cu cel puțin un manometru și chiar mai bine - un dispozitiv de oprire de urgență, un termostat etc.

Toate acestea pot crește semnificativ costul unui cazan cu inducție de casă. Deși dispozitivul este considerat practic silențios, acesta nu este întotdeauna cazul. Unele modele, din diverse motive, mai pot face zgomot. Pentru un dispozitiv auto-fabricat, probabilitatea unui astfel de rezultat crește.

În proiectarea atât a fabricii, cât și încălzitoare cu inducție de casă Practic fără piese de uzură. Durează mult timp și funcționează impecabil.

Caracteristicile cazanului cu inducție vortex

Suntem deja familiarizați cu principiul de funcționare a unui încălzitor cu inducție. Există o variantă a acestuia: un cazan cu inducție vortex sau VIN, care funcționează într-un mod ușor diferit.

Caracteristici distinctive ale VIN

La fel ca omologul de inducție, funcționează pe o tensiune de înaltă frecvență, așa că trebuie să fie echipat cu un invertor. O caracteristică a dispozitivului VIN este că nu are o înfășurare secundară.

Rolul său este îndeplinit de toate piesele metalice ale dispozitivului. Ele trebuie să fie fabricate din materiale care prezintă proprietăți feromagnetice.Astfel, atunci când curentul este furnizat înfășurării primare a dispozitivului, puterea câmpului electromagnetic crește brusc.

Acesta, la rândul său, generează un curent, a cărui putere crește rapid. Curenții turbionari provoacă inversarea magnetizării, în urma căreia toate suprafețele feromagnetice se încălzesc foarte repede, aproape instantaneu.

Dispozitivele Vortex sunt destul de compacte, dar datorită utilizării metalului, greutatea lor este mare. Acest lucru oferă un avantaj suplimentar, deoarece toate elementele masive ale corpului participă la schimbul de căldură. Astfel, randamentul unitatii se apropie de 100%.

Această caracteristică a dispozitivului trebuie luată în considerare dacă se ia decizia de a produce independent un cazan VIN. Poate fi realizat doar din metal, plasticul nu trebuie folosit.

Diferența principală boiler cu inductie turtire constă în faptul că corpul său acţionează ca o înfăşurare secundară. Prin urmare, este întotdeauna fabricat din metal

Cum se asamblează un dispozitiv de inducție vortex?

După cum știm deja, un astfel de cazan diferă de omologul său cu inducție, totuși, este la fel de ușor să îl faceți singur. Adevărat, acum veți avea nevoie de abilități de sudare, deoarece dispozitivul trebuie asamblat numai din piese metalice.

Pentru muncă veți avea nevoie de:

• Două segmente ale unei țevi metalice cu pereți groși de aceeași lungime. Diametrele lor trebuie să fie diferite, astfel încât o piesă să poată fi plasată în alta.
• Înfășurare (smalț) sârmă de cupru.
• Un invertor trifazat, este posibil de la o mașină de sudură, dar cât se poate de puternic.
• Carcasa pentru izolarea termica a cazanului.

Acum poți să te apuci de treabă. Începem cu fabricarea corpului viitorului cazan.Luăm o țeavă cu un diametru mai mare și introducem a doua parte în interior. Ele trebuie să fie sudate una în alta, astfel încât să existe o anumită distanță între pereții elementelor.

Detaliul rezultat din secțiune va semăna cu un volan. Ca bază și capac al carcasei se folosește o tablă de oțel cu o grosime de cel puțin 5 mm.

Rezultatul este un rezervor cilindric gol. Acum trebuie să tăiați țevi în pereții săi pentru țevile de alimentare cu lichide reci și de scurgere fierbinți. Configurația țevii și diametrul acesteia depind de țevile sistemului de încălzire; pot fi necesare adaptoare suplimentare.

După aceea, puteți începe să înfășurați firul. Se înfășoară cu grijă, sub tensiune suficientă, în jurul corpului cazanului.

Schema schematică a unui cazan cu inducție de tip vortex de casă

De fapt, un fir bobinat va servi ca element de încălzire, așa că este recomandabil să închideți carcasa dispozitivului cu o carcasă termoizolantă. Astfel, va fi posibil să economisiți căldură maximă și, în consecință, să creșteți eficiența dispozitivului și să-l faceți în siguranță.

Acum trebuie să încorporați cazanul în sistemul de încălzire. Pentru a face acest lucru, lichidul de răcire este scurs, secțiunea de țeavă de lungimea necesară este tăiată și dispozitivul este sudat la locul său.

Rămâne doar să alimentați încălzitorul și nu uitați să conectați invertorul la acesta. Aparatul este gata de utilizare. Dar înainte de testare, trebuie să umpleți linia cu lichid de răcire.

Nu știți ce lichid de răcire să alegeți pentru a umple circuitul? Vă recomandăm să vă familiarizați cu caracteristicile diferitelor lichide de răcire și recomandări pentru alegerea tipului optim de fluid pentru circuitul de încălzire.

Numai după pomparea lichidului de răcire în sistem, efectuați un test de funcționare.

Mai întâi trebuie să rulați dispozitivul la putere minimă și să monitorizați cu atenție calitatea sudurilor. Dacă totul este în ordine, creștem puterea la maxim.

Pe site-ul nostru web există o altă instrucțiune pentru fabricarea unui dispozitiv de inducție care poate fi folosit pentru a încălzi lichidul de răcire în sistemul de încălzire. Pentru a vă familiariza cu procesul de asamblare a unui încălzitor cu inducție, urmați acest link.

Controlul încălzirii

Miezul unui fier de lipit cu inducție este fabricat din cupru (nu este un material magnetic), iar partea din spate a acestuia este acoperită cu un material feromagnetic (un aliaj de fier și nichel). Partea din față servește ca o înțepătură, miezul în sine se numește cartuș.

Încălzirea vârfului de cupru este reglată după cum urmează:

• când se aplică o tensiune alternativă, și de aici câmpul, în stratul de acoperire se generează curenți Foucault, care încălzesc materialul;
• căldura este transferată în cupru;
• de indata ce temperatura acoperirii atinge punctul Curie, proprietatile magnetice dispar si incalzirea se opreste;
• în procesul de lucru cu un fier de lipit cu inducție, vârful de cupru degajă căldură piesei și se răcește, învelișul feromagnetic se răcește și el;
• de îndată ce stratul se răcește, proprietățile magnetice revin și încălzirea se reia instantaneu.

Încălzirea maximă a unui fier de lipit cu inducție depinde de proprietățile aliajului magnetic și ale miezului. Un astfel de control se numește căldură inteligentă.

Puteți modifica temperatura pentru anumite condiții de lipit prin instalarea unui senzor de temperatură care este conectat la unitatea de control al stației sau prin schimbarea cartuşelor (miez cu vârf) care sunt introduse în mânerul fierului de lipit cu inducție.

Prima opțiune este mai ieftină decât a doua, așa că nu numai profesioniștii o folosesc astăzi. Dar a doua metodă este mai precisă și mai fiabilă.

Generator de căldură cu inducție în sistemul de încălzire

Boilerele cu inducție utilizate în circuitele de încălzire au atât avantaje comune tuturor încălzitoarelor electrice, cât și inerente doar acestora. Să începem cu primul grup:

1. În ceea ce privește ușurința în utilizare, încălzitoarele electrice sunt înaintea echipamentelor cu gaz, deoarece fac fără aprindere. În plus, sunt mult mai sigure: proprietarul nu trebuie să se teamă de scurgerile de combustibil sau de produsele de ardere.
2. Echipamentele electrice nu necesită un coș de fum și întreținere sub formă de îndepărtare a depozitelor de carbon și funingine.
3. Eficiența unui încălzitor electric nu depinde de puterea acestuia. Poate fi setat la minim și, în același timp, eficiența unității va rămâne la nivelul de 99%, în timp ce randamentul unui cazan pe gaz sau pe combustibil solid în astfel de condiții va fi semnificativ mai mic decât cel de pașaport.
4. În prezența unui generator de căldură electric, sistemul de încălzire poate funcționa în modul de temperatură cea mai scăzută, ceea ce este foarte important în extrasezon. În cazul utilizării unui cazan pe gaz sau cu combustibil solid, scăderea temperaturii de „retur” sub 50 de grade nu este permisă, deoarece în acest caz se formează condens pe schimbătorul de căldură (când se utilizează combustibil solid, acesta conține acid).
5. Și ultimul lucru: atunci când utilizați încălzirea electrică, puteți face fără un lichid de răcire, cu toate acestea, acest lucru nu se aplică încălzitoarelor cu inducție.

Încălzitor simplu cu inducție

Să trecem la avantajele direct „inductorilor”:

1. Zona de contact a lichidului de răcire cu suprafața fierbinte în încălzitoarele cu inducție este de mii de ori mai mare decât în ​​dispozitivele cu încălzitoare electrice tubulare. Prin urmare, mediul se încălzește mult mai repede.
2. Toate elementele „inductorului” sunt montate numai din exterior, fără nicio legătură. În consecință, scurgerile sunt complet excluse.
3. Deoarece încălzirea se realizează fără contact, un încălzitor de tip cu inducție poate funcționa cu absolut orice lichid de răcire, inclusiv toate tipurile de antigel (ar fi necesar unul special pentru un cazan electric cu element de încălzire). În același timp, apa poate conține o cantitate relativ mare de săruri de duritate - un câmp magnetic alternant previne formarea depunerilor pe pereții schimbătorului de căldură.

Pentru fiecare butoi de miere, după cum știți, există o muscă în unguent. Nici aici nu s-ar fi putut lipsi de el: nu numai că electricitatea în sine este destul de scumpă, dar și încălzitoarele cu inducție sunt printre cele mai scumpe tipuri de echipamente de încălzire electrică.

Cuptoare de turnătorie cu inducție

Fiecare cuptor de turnare cu inducție poate fi echipat cu două tipuri de convertoare, de regulă, un convertor tiristor este mai ieftin și este echipat cu cuptoare de mare putere, iar un convertor cu tranzistor este mai economic în ceea ce privește consumul de energie:

Convertizoarele de frecvență cu tiristoare sunt utilizate pentru alimentarea cuptoarelor de turnătorie cu inducție, funcționând conform principiului obișnuit în două etape:

• - redresorul transforma curentul alternativ al retelei in curent continuu;
• - invertorul transformă din nou acest curent continuu în curent alternativ, dar deja la frecvența dorită.

Convertizoarele cu tiristoare pot funcționa cu curent și tensiune ridicate și, în același timp, pot rezista la sarcină continuă.Eficiența lor este mai mare decât cea a convertoarelor IGBT.

Convertoare de frecvență cu tranzistori. Convertizoarele de frecvență cu tranzistori sunt utilizate pentru alimentarea cuptoarelor cu inducție, în care se pot topi până la 200 kg de metale neferoase și până la 100 kg de metale feroase, în cuptoare de tip IPP. Astfel de cuptoare sunt cel mai adesea folosite în condiții de laborator pentru călduri experimentale, atunci când este nevoie de o schimbare rapidă a aliajului.

Printre avantajele incontestabile ale convertoarelor cu tranzistori se numără compactitatea, ușurința în operare și funcționarea silențioasă.

Incalzitoare de apa tip VIN

Inima unității este o bobină, constând dintr-un număr mare de spire de sârmă izolată, și plasată vertical într-un corp cilindric sub formă de vas. În interiorul bobinei este introdusă o tijă de metal. Carcasa este etanșată ermetic de sus și de jos prin capace sudate, se scot bornele pentru conectarea la rețeaua electrică. Un lichid de răcire rece intră în vas prin conducta de ramificație inferioară, care umple întreg spațiul din interiorul vasului. Apa încălzită la temperatura necesară intră în sistemul de încălzire prin conducta superioară.

Schema de încălzire a agentului termic

Datorită designului său, atunci când este conectat la rețea, generatorul de căldură funcționează în mod constant la capacitate maximă, deoarece nu este rațional să se alimenteze instalația de încălzire cu dispozitive suplimentare de reglare a tensiunii. Este mult mai ușor să utilizați încălzirea ciclică și să utilizați oprirea/pornirea automată cu un senzor de temperatură a apei. Este necesar doar să setați temperatura necesară pe afișajul unității electronice de la distanță și acesta va încălzi lichidul de răcire la această temperatură, oprind elementul de inducție a apei calde când este atins.Dupa ce timpul a trecut si apa s-a racit cu cateva grade automatizarea va porni din nou incalzirea, acest ciclu se va repeta constant.

Deoarece înfășurarea generatorului de căldură asigură o conexiune monofazată cu o tensiune de alimentare de 220 V, unitățile de încălzire de tip inducție nu sunt produse cu putere mare. Motivul este că curentul din circuit este prea mare (peste 50 de amperi), va necesita pozarea de cabluri cu o secțiune transversală mare, ceea ce în sine este foarte scump. Pentru a crește puterea, este suficient să puneți trei instalații de încălzire a apei în cascadă și să aplicați o conexiune trifazată cu o tensiune de alimentare de 380 V. Conectați o fază separată la fiecare dispozitiv în cascadă, fotografia prezintă un exemplu similar de încălzire prin inducție. .

Incalzire cu boilere cu inductie

Caracteristicile de design ale încălzitoarelor Sibtechnomash Folosind același efect al inducției electromagnetice, o altă companie dezvoltă și produce încălzitoare de apă cu un design ușor diferit care merită atenție. Faptul este că câmpul electric creat de o bobină cu mai multe spire are o formă spațială și se răspândește din aceasta în toate direcțiile. Dacă în unitățile VIN lichidul de răcire trece în interiorul bobinei, atunci dispozitivul cazanului cu inducție Sibtekhnomash asigură un schimbător de căldură în spirală situat în afara înfășurării, așa cum se arată în figură.

Înfășurarea creează un câmp electric alternativ în jurul său, curenții turbionari încălzesc bobinele țevii schimbătorului de căldură în care se mișcă apa. Bobinele cu bobine sunt asamblate într-o cascadă de 3 bucăți și atașate la un cadru comun. Fiecare dintre ele este conectat la o fază separată, tensiunea de alimentare este de 380 V. Designul Sibtekhnomash are mai multe avantaje:

• încălzitoarele cu inducție au un design pliabil separat;
• în zona de acțiune a câmpului electric există o suprafață crescută a suprafeței de încălzire și o cantitate mai mare de apă datorită circuitului spiralat, ceea ce crește viteza de încălzire;
• Conductele schimbătorului de căldură sunt disponibile pentru spălare și întreținere.

Exemplu de conectare a unui cazan cu inducție

În ciuda diferențelor de design al generatorului de căldură, eficiența acestuia este de 98%, ca și în cazul încălzitoarelor de tip VIN, această valoare a eficienței este declarată chiar de producător. Durabilitatea unităților în ambele cazuri este determinată de performanța bobinelor sau, mai degrabă, de durata de viață a înfășurării și a izolației electrice, acest indicator este stabilit de producători în termen de 30 de ani.