Încălzire inductivă cu curent rece. Evaluarea caracteristicilor-enunţuri de marketing

Mulți sunt atrași incalzire electrica Faptul că funcționează autonom și nu trebuie îngrijit constant. Partea negativă astfel de cazane de încălzire este costul și cerințele tehnice.

În unele locuri, pur și simplu nu pot fi aplicate. Dar mulți proprietari nu se tem de acest lucru și cred că ușurința de operare acoperă toate deficiențele.

Mai ales când pe piețe au apărut noi tipuri cu bobine inductive, și nu TEN. Acestea încălzesc clădirea cu viteză instantanee și încălzesc economic clădirea, susțin proprietarii unităților. tip nou cazanele se numesc cu inducție.

Noul tip de încălzitoare este convenabil în funcționare. Considerat sigur în comparație cu încălzitoare pe gaz, nu există funingine și funingine, ceea ce nu se poate spune despre aparatele cu combustibil solid. Și cel mai important avantaj - nu este nevoie să recoltezi combustibil solid(cărbune, lemn de foc,).

Și de îndată ce au apărut încălzitoarele cu inducție, au existat imediat meșteri care, pentru a economisi bani, încearcă să creeze o astfel de instalație cu propriile mâini.

În acest articol, vă vom ajuta să proiectați singur un dispozitiv de încălzire.

Un dispozitiv în care metalul și produse similare sunt încălzite fără contact se numește încălzitor cu inducție. Lucrarea este controlată de un câmp de inducție alternativ care acționează asupra metalului, iar curenții din interior formează căldură.

Curenții de înaltă frecvență acționează asupra produselor pe lângă izolație, motiv pentru care designul este extraordinar în comparație cu alte tipuri de încălzire.

În încălzitoarele cu inducție de astăzi există reductoare de frecvență cu semiconductor. Acest tip de încălzire este utilizat pe scară largă în tratamentul termic al suprafețelor din oțel și diverse conexiuni, aliaje.

Compactitatea echipamentului este folosită în tehnologii inovatoare, în timp ce există un efect economic uriaș. O varietate de modele ajută la implementarea combinațiilor flexibile și automate, inclusiv reductoare de frecvență de tip tranzistor universal și blocuri de conectare atunci când este preferat un sistem de inducție.

Descriere

Dispozitiv de încălzire

Compoziția unui element de încălzire tipic include următoarele componente:

1. Un element de încălzire sub formă de tijă sau tub metalic.
2. Inductor- Acesta este un fir de cupru care încadrează bobina cu spire. În timpul funcționării, joacă rolul unui generator.
3. Alternator. Design separat, unde curentul standard este convertit într-o valoare cu o frecvență înaltă.

La practica, instalații de inducție au fost folosite recent. Studiile teoretice sunt mult înainte. Acest lucru poate fi explicat printr-un singur obstacol - obținerea unei frecvențe mari de câmpuri magnetice. Faptul este că utilizarea setărilor de joasă frecvență este considerată ineficientă. Imediat ce au apărut cu o frecvență mare, problema a fost rezolvată.

Generatoarele HDTV au depășit perioada lor de evoluție; de la lămpi la modele moderne bazat pe IGBT. Acum sunt mai eficiente, au o greutate si dimensiuni reduse. Limitarea de frecvență a acestora este de 100 kHz din cauza pierderilor dinamice ale tranzistoarelor.

Principiul de funcționare și domeniul de aplicare

Generatorul crește frecvența curentului și își transferă energia către bobină. Inductorul convertește curentul de înaltă frecvență într-un câmp electromagnetic alternativ. Undele electromagnetice se schimbă cu frecvență înaltă.

Încălzirea are loc datorită încălzirii curenților turbionari, care sunt provocați de vectorii turbionari variabili ai câmpului electromagnetic. Energia este transferată aproape fără pierderi Eficiență ridicată iar energia este suficientă pentru a încălzi lichidul de răcire și chiar mai mult.

Energia bateriei este transferată lichidului de răcire, care se află în interiorul conductei. Purtătorul de căldură, la rândul său, este răcitorul elementului de încălzire. Ca urmare, durata de viață este crescută.

Industria este cel mai activ consumator de încălzitoare cu inducție, deoarece multe modele implică un tratament termic ridicat. Odată cu utilizarea lor, puterea produselor crește.

În forjele de înaltă frecvență sunt instalate dispozitive cu putere mare.

Întreprinderile de forjare și presare, folosind astfel de unități, cresc productivitatea muncii și reduc uzura matrițelor, reduc consumul de metal. Instalațiile cu încălzire directă pot acoperi un anumit număr de piese de prelucrat simultan.

În cazul întăririi suprafeței pieselor, utilizarea unei astfel de încălziri face posibilă creșterea rezistenței la uzură de mai multe ori și obținerea unui efect economic semnificativ.

Domeniul de aplicare general acceptat al dispozitivelor este lipirea, topirea, încălzirea înainte de deformare, întărirea HDTV. Dar există încă zone în care se obțin materiale semiconductoare monocristaline, se formează filme epitaxiale, materialele sunt spumate în el. sudare în câmp, de înaltă frecvență a carcaselor și țevilor.

Avantaje și dezavantaje

Pro:

1. Incalzire de inalta calitate.
2. Precizie ridicată de control si flexibilitate.
3. Fiabilitate. Poate funcționa autonom cu automatizare.
4. Încălzește orice lichid.
5. Eficiența dispozitivului este de 90%.
6. Durată lungă de viață(până la 30 de ani).
7. Ușurință de montare.
8. Încălzitorul nu colectează calcar.
9. Datorită automatizării, economiilor de energie.

Minusuri:

1. Costul ridicat al modelelor cu automatizare.
2. Dependență de sursa de alimentare.
3. Unele modele sunt zgomotoase.

Cum să o faci singur?

Schema de conexiuniîncălzitor cu inducție

Să presupunem că decizi să o faci singur încălzitor cu inducție, pentru aceasta pregătim o țeavă, turnăm bucăți mici de sârmă de oțel (9 cm lungime) în ea.

Țeava poate fi din plastic sau metal, cel mai important, cu pereți groși. Apoi, este închis cu adaptoare speciale din toate părțile.

Apoi, înfășurăm sârmă de cupru pe el până la 100 de spire și îl plasăm în partea centrală a tubului. Rezultatul este un inductor. Conectăm partea de ieșire a invertorului la această înfășurare. Ca asistent, recurgem la.

Conducta acționează ca un încălzitor.

Pregătim generatorul și asamblam întreaga structură.

Materiale și instrumente necesare:

• fir din din oțel inoxidabil sau tija (diametru 7 mm);
• apă;
• sarma de cupru emailat;
• plasă metalică cu găuri mici;
• adaptoare;
• țeavă din plastic cu pereți groși;

Tutorial:

1. Modul fir în bucăți, 50 mm lungime.
2. Pregătim carcasa pentru încălzitor. Folosim o țeavă cu pereți groși (diametru 50 mm).
3. Închidem partea de jos și de sus a carcasei cu o plasă.
4. Pregătirea bobinei de inducție. Cu un fir de cupru, înfășurăm 90 de spire pe corp și le așezăm în centrul carcasei.
5. Tăiați o parte a conductei din conductă si instalati un cazan cu inductie.
6. Conectam bobina la invertor si umple oala cu apa.
7. Împărtăm structura rezultată.
8. Verificăm sistemul în funcțiune. Nu utilizați fără apă, deoarece țeava de plastic se poate topi.

De la un invertor de sudare

Cel mai simplu varianta bugetara este fabricarea unui încălzitor cu inducție folosind invertor de sudare:

1. Pentru a face acest lucru, luați o țeavă de polimer, pereții săi ar trebui să fie groși. De la capete montam 2 supape si conectam cablajul.
2. Turnați bucățile în țeavă(diametru 5 mm) fir metalicși instalați supapa de sus.
3. Apoi, facem 90 de spire în jurul țevii cu sârmă de cupru, obținem un inductor. element de încălzire este o țeavă, folosim un aparat de sudură ca generator.
4. Dispozitivul trebuie să fie în modul AC. cu frecventa mare.
5. Conectam firul de cupru la poli aparat de sudura și verificați lucrarea.

Funcționând ca inductor, un câmp magnetic va fi radiat, în timp ce curenții turbionari vor încălzi firul tocat, ceea ce va duce la fierbere a apei în conducta polimerului.

.

1. Secțiunile deschise ale structurii, din motive de siguranță, ar trebui izolate.
2. Utilizarea unui încălzitor cu inducție este recomandată numai pentru sisteme închise ah încălzire, unde este echipată o pompă pentru circulația lichidului de răcire.
3. Designul cu încălzitor cu inducție este plasat la 800 mm de tavan, la 300 mm de mobilier și pereți.
4. Instalarea unui manometru vă va asigura designul.
5. Dispozitivul de încălzire trebuie să fie echipat sistem automat management.
6. Încălzitorul trebuie conectat la rețea cu adaptoare speciale.

încălzire prin inducție Transmițătorul poate fi instalat într-un apartament, nu necesită aprobări și costuri și bătăi de cap asociate. Dorința proprietarului este suficientă. Un proiect de conectare este necesar doar teoretic. Acesta a devenit unul dintre motivele popularității încălzitoarelor cu inducție, în ciuda costului decent al electricității.

Metoda de încălzire prin inducție

Încălzirea prin inducție este încălzirea electrică alternativă camp magnetic dirijor plasat în acest domeniu. În conductor apar curenți turbionari (curenții Foucault), care îl încălzesc. În esență, este un transformator, înfășurarea primară este o bobină numită inductor, iar înfășurarea secundară este o filă sau înfășurare scurtcircuitată. Căldura nu este furnizată filei, ci este generată în ea însăși curenti vagabonzi. Totul în jurul ei rămâne rece, ceea ce este un avantaj cert al dispozitivelor de acest gen.

Căldura din inserție este distribuită neuniform, dar numai în straturile sale de suprafață și mai mult în volum este distribuită datorită conductivității termice a materialului inserției. Mai mult, odată cu creșterea frecvenței câmpului magnetic alternativ, adâncimea de penetrare scade, iar intensitatea crește.

Pentru a opera inductorul cu o frecvență mai mare decât în ​​rețea (50 Hz), se folosesc convertoare de frecvență cu tranzistori sau tiristoare. Convertoarele tiristoare vă permit să primiți frecvențe de până la 8 kHz, tranzistor - până la 25 kHz. Schemele de cablare sunt ușor de găsit.

Când planificați instalarea sistemelor de încălzire în Propia casă sau în țară, pe lângă alte opțiuni pentru combustibil lichid sau solid, este necesar să se ia în considerare opțiunea de utilizare a încălzirii prin inducție a cazanului. Cu această încălzire nu pot economisi energie electrică, dar nu există substanțe periculoase pentru sănătate.

Scopul principal al inductorului este generarea de energie termică datorită energiei electrice fără utilizarea încălzitoarelor electrice termiceîntr-un mod fundamental diferit.

Un inductor tipic este format din următoarele părți și dispozitive principale:

Dispozitiv dispozitiv de încălzire

Elementele principale ale unui încălzitor cu inducție pentru un sistem de încălzire.

1. Sârmă de oțel cu diametrul de 5-7 mm.
2. Teava de plastic cu pereti grosi. Diametrul interior nu este mai mic de 50 mm, iar lungimea este selectată în funcție de locul de instalare.
3. Sârmă de cupru emailat pentru bobină. Dimensiunile sunt selectate în funcție de puterea dispozitivului.
4. Plasă din oțel inoxidabil.
5. Invertor de sudare.

Procedura de fabricare a unui cazan cu inducție

Opțiunea unu

Tăiați sârma de oțel în bucăți de cel mult 50 mm lungime. Umpleți cu sârmă tocată teava de plastic. se termină îneca plasa de sarma pentru a preveni ruperea firului.

La capetele conductei, instalați adaptoare de la conducta de plastic la dimensiunea conductei la punctul de conectare al încălzitorului.

Înfășurați înfășurarea pe corpul încălzitorului (țeavă de plastic) cu fir de cupru emailat. Acest lucru va necesita aproximativ 17 metri de fir: numărul de spire este de 90, diametru exterior tevi de ordinul 60 mm: 3,14 x 60 x90 = 17 (metri). Specificați lungimea suplimentar atunci când diametrul exterior al țevii este cunoscut exact.

Un tub de plastic, iar acum un cazan cu inducție, tăiat în conductă în poziție verticală.

Când verificați performanța unui încălzitor cu inducție, asigurați-vă că există lichid de răcire în cazan. LA in caz contrar corpul (teava de plastic) se va topi foarte repede.

Conectați cazanul la invertor umpleți sistemul cu lichid de răcireși poate fi activat.

Varianta a doua

Proiectarea încălzitorului cu inducție de la invertorul de sudură conform acestei opțiuni este mai complexă, necesită anumite abilități și abilități fă-o singur, totuși, este mai eficient. Principiul este același - încălzirea prin inducție a lichidului de răcire.

Mai întâi trebuie să faceți încălzitorul cu inducție în sine - cazanul. Acest lucru va necesita două tuburi. diametru diferit, care sunt introduse una în alta cu un spațiu între ele de ordinul a 20 mm. Lungimea tuburilor este de la 150 la 500 mm, în funcție de puterea așteptată a încălzitorului cu inducție. Este necesar să tăiați două inele în funcție de spațiul dintre tuburi și să le sudați strâns la capete. Rezultatul a fost un container toroidal.

Rămâne să sudăm tubul de intrare (inferior) în peretele exterior tangențial la corp și tubul superior (de ieșire) paralel cu orificiul de admisie de pe partea opusă a toroidului. Dimensiunea țevilor - în funcție de dimensiunea țevilor sistemului de încălzire. Amplasarea țevilor de intrare și de evacuare tangențial, va asigura circulatia lichidului de racire pe tot volumul cazanului fără formarea de zone stagnante.

Al doilea pas este crearea înfășurării. Firul de cupru emailat trebuie înfășurat vertical, trecându-l în interior și ridicându-l de-a lungul conturului exterior al carcasei. Și așa 30-40 de spire, formând o bobină toroidală. În această opțiune, întreaga suprafață a cazanului va fi încălzită în același timp, crescând astfel semnificativ productivitatea și eficiența acestuia.

Faceți carcasa exterioară a încălzitorului din materiale neconductoare, folosind, de exemplu, o țeavă de plastic diametru mare sau o banală găleată de plastic, dacă înălțimea ei este suficientă. Diametrul carcasei exterioare trebuie să asigure ieșirea laterală a conductelor cazanului. Asigurați-vă respectarea regulilor de siguranță electrică pe tot parcursul schemei de cablare.

Separați corpul cazanului de corpul exterior cu un izolator termic, puteți utiliza atât material termoizolant liber (argilă expandată), cât și gresie (Isover, Minplita etc.). Acest lucru previne pierderea de căldură în atmosferă prin convecție.

Rămâne să umpleți sistemul cu lichid de răcire și să conectați încălzitorul cu inducție de la invertorul de sudură.

Un astfel de cazan nu necesita nicio interventieși poate funcționa timp de 25 de ani sau mai mult fără reparații, deoarece nu există părți mobile în proiectare, iar schema de conectare prevede utilizarea control automat.

Opțiunea trei

Este, dimpotriva, cel mai simplu mod de a încălzi face-o singur acasă. Pe partea verticală a conductei sistemului de încălzire, trebuie să selectați o secțiune dreaptă cu o lungime de cel puțin un metru și să o curățați de vopsea cu o cârpă de smirghel. Apoi izolați această secțiune a conductei cu 2-3 straturi de țesătură electrică sau fibră densă de sticlă. Dupa aceea emailata sârmă de cupru bobina bobina de inducție. Izolați cu atenție întreaga diagramă de cablare.

Rămâne doar să conectați invertorul de sudură și să vă bucurați de căldura din casa dumneavoastră.

Observați câteva lucruri.

1. Nu este de dorit să instalați un astfel de încălzitor camere de zi unde oamenii sunt cel mai probabil să fie. Faptul este că câmpul electromagnetic se propagă nu numai în interiorul bobinei, ci și în spațiul înconjurător. Pentru a verifica acest lucru, este suficient să folosiți un magnet obișnuit. Trebuie să-l iei în mână și să mergi la boiler (boiler). Magnetul va începe să vibreze vizibil și cu cât este mai puternic, cu atât bobina este mai apropiată. Asa de este mai bine să folosiți cazanul într-o parte nerezidențială a casei sau apartamente.
2. Când instalați serpentina pe țeavă, asigurați-vă că în această secțiune a sistemului de încălzire lichidul de răcire curge în mod natural în sus, pentru a nu crea un retur, altfel sistemul nu va funcționa deloc.

Există multe opțiuni pentru utilizarea încălzirii prin inducție într-o casă. De exemplu, într-un sistem de apă caldă puteți renunța cu totul. apa fierbinte , încălzindu-l la ieșirile fiecărui robinet. Cu toate acestea, acesta este un subiect care trebuie luat în considerare separat.

Câteva cuvinte despre siguranță atunci când utilizați încălzitoare cu inducție cu un invertor de sudură:

• pentru a asigura securitatea electrică este necesară izolarea cu grijă a elementelor conductoare structuri în întreaga schemă de conectare;
• încălzitorul cu inducție este recomandat doar pentru sistemele de încălzire închise în care circulația este asigurată de o pompă de apă;
• se recomanda amplasarea sistemului de inductie la minim 30 cm de pereti si mobilier si la 80 cm de podea sau tavan;
• pentru a asigura funcționarea sistemului, este necesar să se echipeze sistemul cu un manometru, o supapă de urgență și un dispozitiv de control automat.
• instalare dispozitiv pentru evacuarea aerului din sistemul de încălzire pentru a evita buzunarele de aer.

Eficiența cazanelor și încălzitoarelor cu inducție este aproape de 100%, în timp ce trebuie luat în considerare faptul că pierderile de energie electrică în invertoarele de sudură și cablaje, într-un fel sau altul, sunt returnate consumatorului sub formă de căldură.

Înainte de a continua cu fabricarea sistemului de inducție, consultați datele tehnice ale mostrelor industriale. Acest lucru va ajuta la determinarea datelor inițiale ale unui sistem de casă.

Îți dorim succes în creativitate și muncă pentru tine!

Încălzirea prin inducție este un proces care este utilizat pentru a încălzi metale sau alte materiale conductoare. Pentru mulți moderni Procese de producțieîncălzirea prin inducție oferă combinația potrivită de viteză, consistență și control al procesului.

Principiile de bază ale încălzirii prin inducție sunt aplicate din 1920. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, tehnologia s-a dezvoltat rapid datorită necesităților militare pentru un proces de întărire rapid și fiabil pentru piesele metalice ale motoarelor.

Cele mai comune metode folosesc o torță sau o flacără deschisă aplicată direct pe o piesă metalică. Dar cu încălzirea prin inducție, căldura este de fapt „indusă” în cadrul curentului electric circulant.

Pe care se bazează încălzirea prin inducție caracteristici unice Energia RF este partea din spectrul electromagnetic sub infraroșu și energia cu microunde. Deoarece căldura este transferată către produs prin unde electromagnetice, nu intră niciodată în contact direct cu flacăra. Nu există nicio contaminare a produsului, iar procesul devine foarte repetabil și controlabil.

Cum funcționează încălzirea prin inducție

Cum funcționează încălzirea prin inducție?

Când se aplică un AC la transformator electricitate, se creează un câmp magnetic alternativ. Conform legii lui Faraday, dacă înfășurarea secundară a unui transformator este într-un câmp magnetic, va fi indus un curent electric.

Inductorul este un transformator. Când piesa metalica plasate într-un inductor circulanți curenți turbionari sunt induși în interiorul piesei.

În părțile magnetice se produce căldură suplimentară prin histerezis − frecare internă, care sunt create atunci când materialul magnetic trece prin inductor. Materialul de încălzit poate fi amplasat în condiții de izolare față de sursa de alimentare, scufundat în lichide, acoperit de substanțe izolate în medii gazoase sau chiar în vid.

Eficiența unui sistem de încălzire prin inducție depinde de mai mulți factori: designul inductorului, capacitatea sursei de alimentare, cantitatea de schimbare a temperaturii necesară.

Caracteristicile materialului încălzit

METAL SAU PLASTIC

În primul rând, numai materialele conductoare, de obicei metalele, sunt supuse încălzirii prin inducție. Materialele plastice și alte materiale neconductoare pot fi încălzite doar indirect prin metalele conductoare găsite cu plasticul.

MAGNETIC ȘI NEMAGNETIC

Încălzirea este mai bună cu materiale magnetice. Pentru căldura indusă de curenții turbionari, materialele magnetice produc căldură prin efectul de histerezis. Acest efect se oprește la temperaturi peste punctul „Curie”, temperatura la care un material magnetic își pierde proprietăți magnetice. Stabilitatea relativă a materialelor magnetice este evaluată pe o scară de „permeabilitate” de la 100 la 500. Deși materialele nemagnetice au o permeabilitate de 1, materialele magnetice pot avea o permeabilitate de până la 500.

GROS SAU SUBȚIRE

Pe materialele conductoare, aproximativ 85% din efectul de încălzire are loc la suprafața materialului. Intensitatea de încălzire scade pe măsură ce distanța de la suprafață crește. Deci, piesele mici sau subțiri se încălzesc de obicei mai repede decât părțile mari și groase, mai ales dacă părțile mari trebuie să fie complet încălzite.

Studiile au arătat o relație între frecvență și adâncimea de penetrare: cu cât frecvența este mai mare, cu atât adâncimea este mai mică. Frecvența de la 100 la 400 kHz energii relativ mari, ideală pentru încălzire rapidă piese mici sau suprafeţe de piese mari. Pentru pătrundere profundă căldura necesită frecvențe mai mici de la 5 la 30 kHz.

REZISTIVITATE

Dacă utilizați exact același proces de inducție și piese de oțel și cupru de aceeași dimensiune, rezultatele vor fi complet diferite. De ce? Oțelul - alături de carbon, staniu și wolfram - are o rezistivitate ridicată. Deoarece metalele se opun curgerii curentului. Metale cu rezistivitate scăzută: cuprul, alama și aluminiul se vor încălzi mai bine. Rezistivitate crește cu temperatura, astfel încât o bucată de oțel foarte fierbinte va fi mai susceptibilă la încălzirea prin inducție decât o piesă rece.

Design inductor

Proiectarea și construcția inductorului este una dintre cele mai multe aspecte importante sisteme ca un întreg. Un design bine gândit asigură o încălzire adecvată și maximizează eficiența încălzirii prin inducție.

Gradul de modificare a temperaturii

În cele din urmă, eficiența încălzirii prin inducție pentru o anumită piesă depinde de numărul de schimbări de temperatură necesare. Pentru o gamă largă de schimbări de temperatură, este necesară o încălzire mai mare cu putere de inducție.

Conţinut

Astăzi, electricitatea este destul de scumpă pentru consumatori, dar dispozitivele de încălzire care funcționează pe o astfel de resursă sunt destul de populare în rândul populației. De mare interes sunt dispozitivele care funcționează pe principiu inductie electromagnetica. Articolul descrie cum funcționează un astfel de dispozitiv, unde este utilizat și cum să faci un încălzitor cu inducție cu propriile mâini. Dar mai întâi, puțină istorie.

Încălzitor cu inducție Vortex

La începutul secolului al XIX-lea, omul de știință englez Faraday a experimentat scopul de a transforma magnetismul în energie electrică. A reușit să obțină un flux de energie în înfășurarea primară, constând dintr-un fir înfășurat pe un miez din fier. Astfel, a fost descoperită inducția electromagnetică. S-a întâmplat în 1831.

Prima turnătorie care folosea un încălzitor puternic de apă cu inducție a fost deschisă în Anglia în anii treizeci ai secolului trecut. În anii 1980, principiul inducției a fost aplicat mai activ. Specialiștii au dezvoltat încălzitoare vortex. Au încălzit magazine din fabrică și diverse spatii industriale. După ceva timp, au început să fie produse electrocasnice.

Principiul de funcționare al inductorului

Încălzitoarele vortex sunt utilizate în mod obișnuit pentru încălzirea cazanelor. Sunt la mare căutare în rândul populației datorită puterii și designului lor simplu. Funcționarea lor se bazează pe transferul energiei câmpului magnetic către lichidul de răcire. Apa furnizată aparatului este încălzită prin furnizarea de energie. Apoi este alimentat în sistemul de încălzire. Pentru a crea presiune, se folosește o pompă. Apa circulă și protejează elementele de supraîncălzire. Lichidul de răcire vibrează, ceea ce previne apariția calcarului pe pereții echipamentului.

Dacă studiezi din interior încălzitor cu inducție, acolo puteți găsi o carcasă metalică, izolație și miez. Principala diferență între un astfel de încălzitor și încălzitoarele industriale este înfășurarea cu conductori de cupru. Acesta din urmă este situat între 2 țevi de oțel sudate.

Principiul inducției electromagnetice

Încălzitorul cu inducție de casă este ușor, are o eficiență bună și o dimensiune compactă. Ca miez, aici se folosește o țeavă cu înfășurare. A doua conductă este necesară pentru încălzire. Curentul generat de câmpul magnetic încălzește apa. Ele funcționează conform acestui principiu dispozitive de casăși o parte din încălzitoarele moderne.

Dispozitiv dispozitiv de încălzire

Dispozitivul este format din astfel de elemente:

1. Tub de plastic.
2. Plasă din oțel inoxidabil.
3. Sârmă de oțel.
4. Sârmă de cupru.
5. Invertor de sudare.

Unul dintre principalele avantaje ale acestui dispozitiv este design simplu. Schema încălzitorului cu inducție este aproximativ după cum urmează. Într-o carcasă rotundă este o bobină - un inductor. În interiorul acestuia din urmă se află un segment țeavă de oțel cu 2 duze la capete. Sunt necesare pentru conectarea dispozitivului la sistem de incalzire. După conectare, apa va curge prin conductă. Conducta se va incalzi. Din contactul cu acesta, lichidul de răcire este încălzit.

Schema dispozitivului încălzitorului cu inducție

Pentru alte tipuri de dispozitiv, bobina este atașată la reteaua electrica, cu toate acestea, există o altă schemă de conectare. Diferă într-un convertor care crește frecvența oscilațiilor curentului furnizat bobinei. Acest convertor se numește invertor și constă din 3 module:

1. Redresor.
2. Invertor cu 2 tranzistoare.
3. Circuitul de control al tranzistorului.

Procesele care au loc în dispozitiv sunt similare cu funcționarea unui transformator. Diferența este în înfășurarea secundară, care este scurtcircuitată aici și situată în interiorul primarului. O altă diferență este că, în cazul unui transformator, încălzirea - prin efectîncearcă să o evite.

Un fapt interesant: întreținerea unui încălzitor cu inducție va fi mult mai ieftină decât dacă folosiți un cazan pe gaz sau un cazan. Dispozitivul este format dintr-un minim de piese care practic nu dau greș. Nu există nimic de spart în încălzitor. Apa este încălzită printr-un tub obișnuit, care, spre deosebire de același element de încălzire, nu se poate arde sau deteriora.

Scopul aplicatiei

Astăzi, aplicarea încălzirii prin inducție este folosită foarte des. Aplicații principale:

• topirea metalelor, obtinerea de noi aliaje;
• producția de sârmă metalică;
• afaceri de bijuterii;
• producție de cazane de încălzire;
• Tratament termic al pieselor de schimb pentru vehicule;
• industria medicala (dezinfectia instrumentelor, echipamentelor medicale);
• inginerie mecanică, încălzire auto;
• cuptoare industriale.

Dezavantaje și avantaje

Considera caracteristici pozitiveși avantajele echipamentelor de inducție:

1. Încălzirea se produce în orice mediu.
2. Posibilitatea producerii de aliaje superpure.
3. Încălzirea și topirea rapidă a oricărui material care conduce curentul.
4. Elementele dispozitivului sunt montate în exterior, nu există inserții. Acest lucru garantează eliminarea scurgerilor.
5. Boilerul cu inducție nu poluează mediul înconjurător.
6. Este convenabil atunci când este necesar să încălziți o anumită zonă a suprafeței.
7. Zona de contact a lichidului de răcire cu suprafața încălzitorului este de multe ori mai mare decât la dispozitivele cu încălzitoare electrice tubulare. Din acest motiv, mediul se încălzește foarte repede.
8. Dimensiunile compacte ale dispozitivului.
9. Echipamentul este ușor de reglat la modul de funcționare dorit și poate fi reglat cu ușurință.
10. Este posibil să se fabrice un dispozitiv de orice formă (inclusiv independent). Acest lucru previne încălzirea locală și promovează distributie uniforma căldură.

incalzitor simplu tip de inducție

Încălzitor de flux acest tip nu are practic niciun dezavantaj în comparație cu dispozitivele care funcționează pe alte principii. Singura dificultate în funcționare este că este necesar să se potrivească inductorul cu piesa de prelucrat. În caz contrar, încălzirea va fi insuficientă și de mică putere.

Proces de fabricație DIY

Următoarele instrumente vor fi utile pentru lucru:

• invertor de sudare;
• curent generator de sudare cu o putere de 15 amperi.

Veți avea nevoie și de sârmă de cupru, care este înfășurată în jurul corpului de bază. Dispozitivul va acționa ca un inductor. Contactele firului sunt conectate la bornele invertorului, astfel încât să nu se formeze răsuciri. Piesa de material necesară pentru asamblarea miezului trebuie să aibă lungimea corectă. În medie, numărul de spire este de 50, diametrul firului este de 3 milimetri.

Sarma de cupru de diferite diametre pentru infasurare

Acum să trecem la miez. În rolul său va fi o țeavă polimerică din polietilenă. Acest tip de plastic poate rezista destul de mult temperatura ridicata. Diametrul miezului - 50 milimetri, grosimea peretelui - cel puțin 3 mm. Această piesă este folosită ca un calibre pe care este înfășurat un fir de cupru, formând un inductor. Aproape oricine poate asambla cel mai simplu încălzitor de apă cu inducție.

În videoclip veți vedea o modalitate - cum să organizați independent încălzirea prin inducție a apei pentru încălzire:

Prima varianta

Sârma este tăiată în segmente de 50 mm, un tub de plastic este umplut cu el. Pentru a preveni vărsarea din țeavă, astupați capetele cu plasă de sârmă. La capete, adaptoarele sunt amplasate de la conducta, in locul unde este conectat incalzitorul.

O înfășurare este înfășurată pe corpul acestuia din urmă cu sârmă de cupru. În acest scop, aveți nevoie de aproximativ 17 metri de sârmă: trebuie să faceți 90 de spire, diametrul țevii este de 60 de milimetri. 3,14×60×90=17 m.

Este important de știut! Când verificați funcționarea dispozitivului, asigurați-vă că există apă (lichid de răcire) în el. În caz contrar, corpul dispozitivului se va topi rapid.

Conducta se prăbușește în conductă. Încălzitorul este conectat la invertor. Rămâne să umpleți dispozitivul cu apă și să îl porniți. Totul este gata!

A doua varianta

Această opțiune este mult mai ușoară. O secțiune dreaptă de dimensiunea unui metru este selectată pe partea verticală a țevii. Ar trebui curățat cu grijă de vopsea folosind hârtie abrazivă. În plus, această secțiune a țevii este acoperită cu trei straturi de material electric. O bobină de inducție este înfășurată cu sârmă de cupru. Întregul sistem de conexiune este bine izolat. Acum puteți conecta invertorul de sudură și procesul de asamblare este complet.

Bobina de inducție învelită cu sârmă de cupru

Înainte de a începe să faceți un încălzitor de apă cu propriile mâini, este recomandabil să vă familiarizați cu caracteristicile produselor din fabrică și să studiați desenele acestora. Acest lucru vă va ajuta să înțelegeți datele sursă. echipamente de casăși evita eventualele greșeli.

A treia varianta

Pentru a face încălzitorul mai mult într-un mod complicat, trebuie să utilizați sudare. Pentru a funcționa, mai aveți nevoie de un transformator trifazat. Două țevi trebuie sudate una în cealaltă, care vor acționa ca un încălzitor și un miez. O înfășurare este înfășurată pe corpul inductorului. Astfel, performanța dispozitivului, care are dimensiuni compacte ceea ce este foarte convenabil când îl folosiți acasă.

Înfășurare pe corpul inductorului

Pentru alimentarea cu apă și drenaj, 2 conducte de ramificație sunt sudate în corpul inductorului. Pentru a nu pierde căldură și a preveni eventualele scurgeri de curent, trebuie realizată izolație. Va elimina problemele descrise mai sus și va elimina complet aspectul de zgomot în timpul funcționării cazanului.

Măsurile de siguranță trebuie respectate întotdeauna. Mai ales când fac ceva singuri. Aici încălzitoarele sunt folosite pentru sisteme care au circulație forțată. Energia termică este generată foarte rapid și poate apărea supraîncălzirea lichidului de răcire.

Nu trebuie să uităm valva de siguranta. Este atașat la încălzitor. În cazul în care pompa circulară nu mai funcționează, lichidul de răcire se va supraîncălzi complet. Dacă supapa nu este instalată în prealabil, sistemul se va rupe. Acesta din urmă ar trebui, ca măsură de precauție, să fie echipat cu un termostat. Dacă încălzitorul este închis într-o carcasă metalică, atunci acesta trebuie să fie împământat.

incalzitor in carcasa metalica

Deci ce mai faci design de casă nu există o ecranare normală, atunci inductorul este instalat la cel puțin 80 de centimetri de suprafețele orizontale. Distanța până la perete este de la 30 de centimetri.

Sfat: Puterea încălzitoarelor de casă poate ajuta la răspândire radiatie electromagnetica. Este indicat să ecranați dispozitivul cu oțel zincat și să nu-l instalați într-o zonă rezidențială! Există un câmp electromagnetic alternativ în interiorul și în exteriorul bobinei. Va încălzi totul. suprafete metalice situat în apropiere.

Deci, fără cheltuieli financiare globale, este ușor să faci acest dispozitiv simplu cu propriile mâini. Schema de asamblare este simplă și aproape toată lumea se poate ocupa de munca de asamblare a încălzitorului cu propriile mâini. Nu este necesar niciun profil cunostinte tehnice. Puteți finaliza lucrarea în doar câteva ore.

Incalzire prin inductie 16 ianuarie 2018

LA cuptoare cu inducțieși dispozitive, căldura într-un corp încălzit conductiv electric este eliberată de curenții induși în acesta de un câmp electromagnetic alternativ. Astfel, aici se realizează încălzirea directă.

Încălzirea prin inducție a metalelor se bazează pe două legi fizice:

Legea Faraday-Maxwell a inducției electromagnetice și legea Joule-Lenz. Corpurile metalice (spaturi, piese etc.) sunt plasate într-un câmp magnetic alternant, care excită un vortex în ele. câmp electric. FEM de inducție este determinată de viteza de schimbare a fluxului magnetic. Sub acțiunea EMF de inducție, curenții turbionari (închiși în interiorul corpurilor) curg în corpuri, eliberând căldură conform legii Joule-Lenz. Acest EMF creează în metal curent alternativ, energie termală, eliberat de acești curenți, este cauza încălzirii metalului. Încălzirea prin inducție este directă și fără contact. Vă permite să atingeți o temperatură suficientă pentru a topi cele mai refractare metale și aliaje.

Încălzirea prin inducție și întărirea metalelor Încălzirea intensivă prin inducție este posibilă numai în câmpuri electromagnetice tensiune ridicatași frecvențe care sunt create de dispozitive speciale - inductori. Inductoarele sunt alimentate dintr-o rețea de 50 Hz (instalații de frecvență a puterii) sau de la surse individuale de alimentare - generatoare și convertoare de medie și înaltă frecvență.

Cel mai simplu inductor al dispozitivelor de încălzire indirectă prin inducție de joasă frecvență este un conductor izolat (întins sau bobinat) plasat în interior. teava metalica sau suprapuse pe suprafaţa acestuia. Când curentul trece prin conductorul-inductor, curenții turbionari care îl încălzi sunt induși în conductă. Căldura din țeavă (poate fi și creuzet, recipient) este transferată în mediul încălzit (apa care curge prin țeavă, aer etc.).

Cea mai utilizată încălzire directă prin inducție a metalelor pe mediu și frecvente inalte. Pentru aceasta, se folosesc inductori speciali. Inductorul emite o undă electromagnetică care cade pe corpul încălzit și se atenuează în el. Energia undei absorbite este transformată în corp în căldură. Inductoarele plate sunt folosite pentru a încălzi corpurile plate, iar inductoarele cilindrice (solenoide) sunt folosite pentru încălzirea țaglelor cilindrice. În general, pot avea formă complexă datorită necesităţii de a concentra energia electromagnetică în direcţia corectă.

O caracteristică a intrării de energie prin inducție este capacitatea de a controla aranjamentul spațial al zonei de curgere a curenților turbionari. În primul rând, curenții turbionari curg în zona acoperită de inductor. Doar acea parte a corpului care este în legătură magnetică cu inductorul este încălzită, indiferent de dimensiunile totale ale corpului. În al doilea rând, adâncimea zonei de circulație a curenților turbionari și, în consecință, zona de eliberare a energiei depinde, printre alți factori, de frecvența curentului inductor (crește la frecvențe joase și scade odată cu creșterea frecvenței). Eficiența transferului de energie de la inductor la curentul încălzit depinde de mărimea decalajului dintre ele și crește odată cu scăderea acestuia.

Încălzirea prin inducție este utilizată pentru călirea la suprafață a produselor din oțel, prin încălzire pentru deformare plastică (forjare, ștanțare, presare etc.), topire a metalelor, tratament termic (recoace, revenire, normalizare, călire), sudare, suprafață, lipire a metalelor. .

Încălzirea indirectă prin inducție este utilizată pentru încălzire echipamente tehnologice(conducte, containere etc.), medii lichide de încălzire, uscare acoperiri, materiale (de exemplu lemn). Cel mai important parametru unități de încălzire prin inducție - frecvență. Pentru fiecare proces (călirea suprafeței, prin încălzire) există o gamă optimă de frecvență care oferă cea mai bună tehnologie și indicatori economici. Pentru încălzirea prin inducție se folosesc frecvențe de la 50 Hz la 5 MHz.

Avantajele încălzirii prin inducție

1) Transfer energie electrica direct în corpul încălzit permite încălzirea directă a materialelor conductoare. Aceasta crește viteza de încălzire față de instalațiile indirecte, în care produsul este încălzit doar de la suprafață.

2) Transferul energiei electrice direct în corpul încălzit nu necesită dispozitive de contact. Acest lucru este convenabil în condiții de producție automată în linie, atunci când se utilizează vid și echipamente de protecție.

3) Datorită fenomenului de efect de suprafață putere maxima, se eliberează în stratul superficial al produsului încălzit. Prin urmare, încălzirea prin inducție în timpul întăririi asigură încălzirea rapidă a stratului de suprafață al produsului. Acest lucru face posibilă obținerea unei durități mari de suprafață a piesei cu un mijloc relativ vâscos. Procesul de întărire prin inducție a suprafeței este mai rapid și mai economic decât alte metode de întărire a suprafeței produsului.

4) În cele mai multe cazuri, încălzirea prin inducție poate crește productivitatea și poate îmbunătăți condițiile de lucru.

Iată un alt efect neobișnuit.