Domov
Prívod studenej vody
Indukčný ohrev studeným prúdom. Hodnotenie marketingových charakteristík-výrokov

Indukčný ohrev studeným prúdom. Hodnotenie marketingových charakteristík-výrokov

Mnohí sú priťahovaní elektrické kúrenie To, že funguje autonómne a netreba sa oň neustále starať. Negatívna stránka takéto vykurovacie kotly sú náklady a technické požiadavky.

Na niektorých miestach sa jednoducho nedajú aplikovať. Mnohí majitelia sa toho však neboja a veria, že všetky nedostatky zakrýva jednoduchosť obsluhy.

Najmä keď sa na trhoch objavili nové typy s indukčnými cievkami, a nie TEN. Okamžitou rýchlosťou vykurujú budovu a podľa majiteľov jednotiek budovu ekonomicky vykurujú. nový typ kotly sa nazývajú indukčné.

Nový typ ohrievačov je pohodlný v prevádzke. Považuje sa za bezpečné v porovnaní s plynové ohrievače, nie sú tam sadze a sadze, čo sa o spotrebičoch na tuhé palivá povedať nedá. A najdôležitejšia výhoda - nie je potrebné zbierať úrodu tuhé palivo(uhlie, palivové drevo,).

A hneď ako sa objavili indukčné ohrievače, okamžite sa objavili remeselníci, ktorí sa snažia vytvoriť takúto inštaláciu vlastnými rukami, aby ušetrili peniaze.

V tomto článku vám pomôžeme navrhnúť vykurovacie zariadenie sami.

Zariadenie, kde sa kovové a podobné výrobky ohrievajú bezdotykovo, sa nazýva indukčný ohrievač. Práca je riadená striedavým indukčným poľom pôsobiacim na kov a prúdy vo vnútri vytvárajú teplo.

Vysokofrekvenčné prúdy ovplyvňujú výrobky okrem izolácie, a preto je dizajn v porovnaní s inými druhmi vykurovania výnimočný.

V dnešných indukčných ohrievačoch sú polovodičové frekvenčné redukcie. Tento typ ohrevu je široko používaný pri tepelnom spracovaní oceľových povrchov a rôzne zlúčeniny, zliatiny.

Kompaktnosť zariadení sa využíva v inovatívnych technológiách, pričom je tu obrovský ekonomický efekt. Rôzne modely pomáhajú implementovať flexibilné a automatizované kombinácie, vrátane všestranných tranzistorových frekvenčných redukcií a spojovacích blokov, keď je preferovaný indukčný systém.

Popis


 Ohrievacie zariadenie

Zloženie typického vykurovacieho telesa zahŕňa nasledujúce komponenty:

  1. Vyhrievacie teleso vo forme tyče alebo kovovej rúrky.
  2. Induktor- Toto je medený drôt lemujúci cievku so závitmi. Počas prevádzky zohráva úlohu generátora.
  3. Alternátor. Samostatný dizajn, kde sa štandardný prúd prevádza na hodnotu s vysokou frekvenciou.

na praxi, indukčné inštalácie boli použité nedávno. Teoretické štúdie sú ďaleko vpred. To možno vysvetliť jednou prekážkou - získaním vysokej frekvencie magnetických polí. Faktom je, že používanie nízkofrekvenčných nastavení sa považuje za neefektívne. Akonáhle sa objavili s vysokou frekvenciou, problém bol vyriešený.

HDTV generátory prešli svojim vývojovým obdobím; od lámp do moderné modely založené na IGBT. Teraz sú efektívnejšie, majú malú hmotnosť a veľkosť. Ich frekvenčné obmedzenie je 100 kHz kvôli dynamickým stratám tranzistorov.

Princíp činnosti a rozsah

Generátor zvyšuje frekvenciu prúdu a prenáša svoju energiu do cievky. Induktor premieňa vysokofrekvenčný prúd na striedavé elektromagnetické pole. Elektromagnetické vlny sa menia s vysokou frekvenciou.

K zahrievaniu dochádza v dôsledku zahrievania vírivých prúdov, ktoré sú vyvolané premenlivými vírivými vektormi elektromagnetického poľa. Energia sa prenáša takmer bez straty vysoká účinnosť a energie stačí na ohrev chladiacej kvapaliny a ešte viac.

Energia batérie sa prenáša do chladiacej kvapaliny, ktorá sa nachádza vo vnútri potrubia. Nosičom tepla je zasa chladič vykurovacieho telesa. V dôsledku toho sa zvyšuje životnosť.

Priemysel je najaktívnejším spotrebiteľom indukčných ohrievačov, pretože mnohé návrhy zahŕňajú vysoké tepelné spracovanie. S ich použitím sa zvyšuje pevnosť výrobkov.

Vo vysokofrekvenčných kováčňach sú inštalované zariadenia s vysokým výkonom.

Kovacie a lisovacie spoločnosti, používajúce takéto jednotky, zvyšujú produktivitu práce a znižujú opotrebenie zápustiek, znižujú spotrebu kovu. Zariadenia s priebežným ohrevom môžu pokryť určitý počet obrobkov naraz.

V prípade povrchového kalenia dielov umožňuje použitie takéhoto ohrevu niekoľkonásobne zvýšiť odolnosť proti opotrebeniu a dosiahnuť významný ekonomický efekt.

Všeobecne akceptovanou oblasťou použitia zariadení je spájkovanie, tavenie, zahrievanie pred deformáciou, kalenie HDTV. Ale stále sú zóny, kde sa získavajú monokryštálové polovodičové materiály, vytvárajú sa epitaxné filmy, materiály sa napenujú do el. pole, vysokofrekvenčné zváranie plášťov a rúr.

Výhody a nevýhody

výhody:

  1. Vysoko kvalitné vykurovanie.
  2. Vysoká presnosť ovládania a flexibilitu.
  3. Spoľahlivosť. Dokáže pracovať autonómne s automatizáciou.
  4. Ohrieva akúkoľvek kvapalinu.
  5. Účinnosť zariadenia je 90%.
  6. Dlhá životnosť(do 30 rokov).
  7. Jednoduchosť montáže.
  8. Ohrievač nezhromažďuje vodný kameň.
  9. Vďaka automatizácii úspora energie.

mínusy:

  1. Vysoké náklady na modely s automatizáciou.
  2. Závislosť od napájania.
  3. Niektoré modely sú hlučné.

Ako to urobiť sami?

Elektrické schéma indukčný ohrievač

Povedzme, že sa to rozhodnete urobiť sami indukčný ohrievač, na to pripravíme potrubie, do ktorého nalejeme malé kúsky oceľového drôtu (dĺžka 9 cm).

Potrubie môže byť plastové alebo kovové, čo je najdôležitejšie, s hrubými stenami. Potom sa zo všetkých strán uzavrie špeciálnymi adaptérmi.

Ďalej naň navinieme medený drôt až do 100 otáčok a umiestnime ho do strednej časti rúrky. Výsledkom je induktor. K tomuto vinutiu pripojíme výstupnú časť meniča. Ako asistent sa uchyľujeme k.

Rúrka funguje ako ohrievač.

Pripravíme generátor a zostavíme celú konštrukciu.

Potrebné materiály a nástroje:

  • drôt z z nehrdzavejúcej ocele alebo drôtená tyč (priemer 7 mm);
  • voda;
  • smaltovaný medený drôt;
  • kovové pletivo s malými otvormi;
  • adaptéry;
  • hrubostenné plastové potrubie;


Návod:

  1. Režim drôtu na kúsky, dĺžka 50 mm.
  2. Pripravíme škrupinu na ohrievač. Používame hrubostennú rúru (priemer 50 mm).
  3. Spodnú a vrchnú časť puzdra uzavrieme sieťkou.
  4. Príprava indukčnej cievky. Medeným drôtom navinieme 90 závitov na telo a umiestnime ich do stredu škrupiny.
  5. Vystrihnite časť potrubia z potrubia a nainštalujte indukčný kotol.
  6. Cievku pripojíme k meniču a naplňte hrniec vodou.
  7. Výslednú štruktúru sme uzemnili.
  8. Kontrolujeme systém v prevádzke. Nepoužívajte bez vody, pretože plastové potrubie sa môže roztaviť.

Zo zváracieho invertora


 Najjednoduchšie možnosť rozpočtu je výroba indukčného ohrievača pomocou zvárací invertor:

  1. Aby ste to urobili, vezmite si polymérovú rúrku, jeho steny by mali byť hrubé. Z koncov namontujeme 2 ventily a pripojíme kabeláž.
  2. Nalejte kúsky do potrubia(priemer 5 mm) kovový drôt a nainštalujte horný ventil.
  3. Ďalej urobíme 90 otáčok okolo potrubia medeným drôtom, dostaneme induktor. vykurovacie teleso je potrubie, ako generátor používame zváračku.
  4. Zariadenie musí byť v režime striedavého prúdu. s vysokou frekvenciou.
  5. Medený drôt pripájame k pólom zváračka a skontrolujte prácu.

Pri práci ako induktor bude vyžarované magnetické pole, zatiaľ čo vírivé prúdy zohrejú nasekaný drôt, čo povedie k vriacej vode v polymérovom potrubí.

.


  1. Otvorené časti konštrukcie by mali byť z bezpečnostných dôvodov izolované.
  2. Použitie indukčného ohrievača sa odporúča len pre uzavreté systémy ah vykurovanie, kde je čerpadlo vybavené na cirkuláciu chladiacej kvapaliny.
  3. Konštrukcia s indukčným ohrievačom je umiestnená 800 mm od stropu, 300 od nábytku a stien.
  4. Inštalácia tlakomeru zabezpečí váš dizajn.
  5. Vykurovacie zariadenie by malo byť vybavené automatický systém zvládanie.
  6. Ohrievač musí byť pripojený k elektrickej sieti pomocou špeciálnych adaptérov.

indukčný ohrev Vysielač je možné inštalovať do bytu, nevyžaduje žiadne schválenia a s tým spojené náklady a trápenia. Stačí túžba majiteľa. Projekt pripojenia je potrebný len teoreticky. To sa stalo jedným z dôvodov popularity indukčných ohrievačov, napriek slušným nákladom na elektrickú energiu.

Metóda indukčného ohrevu

Indukčný ohrev je ohrev striedavým elektrickým magnetické pole vodič umiestnený v tomto poli. Vo vodiči sa objavujú vírivé prúdy (Foucaultove prúdy), ktoré ho zahrievajú. V podstate ide o transformátor, primárne vinutie je cievka nazývaná induktor a sekundárne vinutie je jazýček alebo skratované vinutie. Teplo sa do záložky nedodáva, ale vytvára sa v nej samotnej bludné prúdy. Všetko okolo nej zostáva chladné, čo je jednoznačná výhoda zariadení tohto druhu.

Teplo sa vo vložke rozdeľuje nerovnomerne, ale len v jej povrchových vrstvách a ďalej v objeme je rozložené vďaka tepelnej vodivosti materiálu vložky. Okrem toho so zvyšujúcou sa frekvenciou striedavého magnetického poľa klesá hĺbka prieniku a zvyšuje sa intenzita.

Na prevádzku tlmivky s frekvenciou vyššou ako v sieti (50 Hz) sa používajú tranzistorové alebo tyristorové frekvenčné meniče. Tyristorové meniče vám umožňujú prijímať frekvencie do 8 kHz, tranzistorové - do 25 kHz. Schémy zapojenia sa dajú ľahko nájsť.

Pri plánovaní inštalácie vykurovacích systémov v vlastný dom alebo v tuzemsku okrem iných možností na kvapalné alebo tuhé palivo je potrebné zvážiť aj možnosť využitia indukčného ohrevu kotla. S týmto vykurovaním nemôže ušetriť na elektrine, ale neexistujú žiadne zdraviu nebezpečné látky.

Hlavným účelom induktora je generovanie tepelnej energie v dôsledku elektrickej energie bez použitia tepelných elektrických ohrievačov zásadne iným spôsobom.

Typický induktor pozostáva z nasledujúcich hlavných častí a zariadení:

Zariadenie vykurovacieho zariadenia

Hlavné prvky indukčného ohrievača pre vykurovací systém.

  1. Oceľový drôt s priemerom 5-7 mm.
  2. Hrubostenné plastové potrubie. Vnútorný priemer nie je menší ako 50 mm a dĺžka sa volí podľa miesta inštalácie.
  3. Smaltovaný medený drôt na cievku. Rozmery sa vyberajú v závislosti od výkonu zariadenia.
  4. Sieťka z nehrdzavejúcej ocele.
  5. Zvárací invertor.

Postup výroby indukčného kotla

Možnosť jedna

Oceľový drôt narežte na kusy nie dlhšie ako 50 mm. Naplňte nasekaným drôtom plastové potrubie. končí utopiť drôtené pletivo aby sa zabránilo pretrhnutiu drôtu.

Na koncoch potrubia nainštalujte adaptéry z plastového potrubia na veľkosť potrubia v mieste pripojenia ohrievača.

Vinutie na telese ohrievača (plastové potrubie) naviňte smaltovaným medeným drôtom. Vyžaduje si to asi 17 metrov drôtu: počet závitov je 90, vonkajší priemer rúry rádovo 60 mm: 3,14 x 60 x 90 = 17 (metrov). Dodatočne uveďte dĺžku, keď je vonkajší priemer rúry presne známy.

Plastová rúrka, a teraz indukčný kotol, vyrezaná do potrubia vo vertikálnej polohe.

Pri kontrole výkonu indukčného ohrievača sa uistite, že je v kotle chladiaca kvapalina. AT inak telo (plastové potrubie) sa veľmi rýchlo roztopí.

Pripojte kotol k invertoru naplňte systém chladiacou kvapalinou a dá sa povoliť.

Možnosť dva

Konštrukcia indukčného ohrievača zo zváracieho invertora podľa tejto možnosti je zložitejšia, vyžaduje určité zručnosti a schopnosti urobte to sami, je to však efektívnejšie. Princíp je rovnaký - indukčný ohrev chladiacej kvapaliny.

Najprv musíte vyrobiť samotný indukčný ohrievač - kotol. To bude vyžadovať dve rúrky. iný priemer, ktoré sú vložené jeden do druhého s medzerou medzi nimi rádovo 20 mm. Dĺžka rúr je od 150 do 500 mm v závislosti od predpokladaného výkonu indukčného ohrievača. Je potrebné odrezať dva krúžky podľa medzery medzi rúrkami a na koncoch ich pevne zvariť. Výsledkom bol toroidný kontajner.

Zostáva privariť vstupnú (spodnú) rúrku do vonkajšej steny tangenciálne k telu a hornú (výstupnú) rúrku rovnobežne so vstupom na opačnej strane toroidu. Veľkosť potrubí - podľa veľkosti potrubí vykurovacieho systému. tangenciálne umiestnenie vstupného a výstupného potrubia, zabezpečí cirkuláciu chladiacej kvapaliny v celom objeme kotla bez vytvárania stagnujúcich zón.

Druhým krokom je vytvorenie vinutia. Smaltovaný medený drôt sa musí navinúť vertikálne, prejsť dovnútra a zdvihnúť ho pozdĺž vonkajšieho obrysu puzdra. A tak 30-40 otáčok, čím sa vytvorí toroidná cievka. V tomto uskutočnení sa súčasne zohreje celý povrch kotla, čím sa výrazne zvýši jeho produktivita a účinnosť.

Vonkajší plášť ohrievača vyrobte z nevodivých materiálov, použite napríklad plastovú rúrku veľký priemer alebo obyčajné plastové vedro, ak je jeho výška dostatočná. Priemer vonkajšieho plášťa musí zabezpečiť bočný výstup rúr kotla. Zabezpečte súlad s pravidlami elektrickej bezpečnosti v celej schéme zapojenia.

Teleso kotla oddeľte od vonkajšieho telesa tepelným izolantom, môžete použiť ako sypký tepelnoizolačný materiál (kebranová hlina), tak aj kachličky (Isover, Minplita atď.). Tým sa zabráni úniku tepla do atmosféry konvekciou.

Zostáva naplniť systém vašou chladiacou kvapalinou a pripojiť indukčný ohrievač zo zváracieho invertora.

Taký kotol nevyžaduje žiadny zásah a môže fungovať 25 rokov alebo viac bez opravy, pretože v dizajne nie sú žiadne pohyblivé časti a schéma pripojenia umožňuje použitie automatické ovládanie.

Možnosť tri

Je to naopak, najjednoduchší spôsob ohrevu doma urob si sám. Na zvislej časti potrubia vykurovacieho systému musíte vybrať rovný úsek s dĺžkou najmenej meter a očistiť ho od farby brúsnou handričkou. Potom izolujte túto časť potrubia 2-3 vrstvami elektrickej tkaniny alebo hustého sklolaminátu. Potom smaltovaný medený drôt naviňte indukčnú cievku. Starostlivo izolujte celú schému zapojenia.

Zostáva len pripojiť zvárací invertor a užiť si teplo u vás doma.

Všimnite si niekoľko vecí.

  1. Je nežiaduce inštalovať takýto ohrievač obývačky kde sa ľudia s najväčšou pravdepodobnosťou nachádzajú. Faktom je, že elektromagnetické pole sa šíri nielen vo vnútri cievky, ale aj v okolitom priestore. Na overenie stačí použiť obyčajný magnet. Treba to zobrať do ruky a prejsť k cievke (kotlu). Magnet začne zreteľne vibrovať a čím silnejšie, tým je cievka bližšie. Takže kotol je lepšie použiť v nebytovej časti domu alebo byty.
  2. Pri inštalácii cievky na potrubie sa uistite, že v tejto časti vykurovacieho systému chladiaca kvapalina prirodzene prúdi nahor, aby nevytvárala spätný tok, inak systém nebude vôbec fungovať.

Možností využitia indukčného ohrevu v domácnosti je veľa. Napríklad v systéme teplej vody môžete sa úplne odhlásiť. horúca voda , jeho ohrev na výstupoch každého kohútika. Toto je však téma na samostatné zváženie.

Niekoľko slov o bezpečnosti pri používaní indukčných ohrievačov so zváracím invertorom:

  • na zaistenie elektrickej bezpečnosti je potrebné dôkladne izolovať vodivé prvkyštruktúry v celej schéme pripojenia;
  • indukčný ohrievač sa odporúča len pre uzavreté vykurovacie systémy, v ktorých je cirkulácia zabezpečená vodným čerpadlom;
  • odporúča sa umiestniť indukčný systém aspoň 30 cm od stien a nábytku a 80 cm od podlahy alebo stropu;
  • pre zabezpečenie chodu systému je potrebné vybaviť systém tlakomerom, havarijným ventilom a automatickým ovládacím zariadením.
  • Inštalácia zariadenie na odvzdušnenie vykurovacieho systému aby ste sa vyhli vzduchovým vreckám.

Účinnosť indukčných kotlov a ohrievačov sa blíži k 100%, pričom treba počítať s tým, že úbytok elektrickej energie vo zváracích invertoroch a elektroinštalácii sa tak či onak vracia spotrebiteľovi vo forme tepla.

Pred pokračovaním vo výrobe indukčného systému si pozrite technické údaje priemyselných vzorov. To pomôže určiť počiatočné údaje domáceho systému.

Prajeme vám veľa úspechov v kreativite a práci na sebe!

Indukčný ohrev je proces, ktorý sa používa na ohrev kovov alebo iných vodivých materiálov. Pre mnohých moderné výrobné procesy indukčný ohrev ponúka správnu kombináciu rýchlosti, konzistencie a riadenia procesu.

Základné princípy indukčného ohrevu sa uplatňujú od roku 1920. Počas druhej svetovej vojny sa technológia rýchlo rozvíjala kvôli vojenským potrebám rýchleho a spoľahlivého procesu vytvrdzovania kovových častí motora.

Najbežnejšie metódy používajú horák alebo otvorený plameň priamo aplikovaný na kovovú časť. Ale pri indukčnom ohreve sa teplo v skutočnosti "indukuje" v cirkulujúcom elektrickom prúde.

Indukčný ohrev sa spolieha na jedinečné vlastnosti RF energia je časť elektromagnetického spektra pod infračervenou a mikrovlnnou energiou. Pretože sa teplo prenáša do výrobku prostredníctvom elektromagnetických vĺn, nikdy neprichádza do priameho kontaktu s plameňom. Nedochádza k žiadnej kontaminácii produktu a proces sa stáva veľmi opakovateľným a kontrolovateľným.

Ako funguje indukčný ohrev

Ako funguje indukčný ohrev?

Keď sa na transformátor aplikuje striedavý prúd elektriny, vzniká striedavé magnetické pole. Podľa Faradayovho zákona, ak je sekundárne vinutie transformátora v magnetickom poli, indukuje sa elektrický prúd.

Induktor je transformátor. Kedy kovová časť umiestnené v induktore cirkulujúce vírivé prúdy sú indukované v časti.

Dodatočné teplo sa vytvára v magnetických častiach prostredníctvom hysterézy − vnútorné trenie, ktoré vznikajú pri prechode magnetického materiálu cez induktor. Ohrievaný materiál môže byť umiestnený izolovane od zdroja energie, ponorený do kvapalín, obklopený izolovanými látkami v plynnom prostredí alebo dokonca vo vákuu.

Účinnosť indukčného vykurovacieho systému závisí od niekoľkých faktorov: konštrukcia induktora, kapacita napájacieho zdroja, veľkosť požadovanej zmeny teploty.

Charakteristika vyhrievaného materiálu

KOVOVÉ ALEBO PLASTOVÉ

Po prvé, iba vodivé materiály, zvyčajne kovy, podliehajú indukčnému ohrevu. Plasty a iné nevodivé materiály sa môžu ohrievať len nepriamo cez vodivé kovy nachádzajúce sa v plaste.

MAGNETICKÉ A NEMAGNETICKÉ

Vykurovanie je lepšie s magnetickými materiálmi. Pre teplo indukované vírivými prúdmi vytvárajú magnetické materiály teplo prostredníctvom hysterézneho efektu. Tento efekt sa zastaví pri teplotách nad bodom "Curie", čo je teplota, pri ktorej magnetický materiál stráca svoju schopnosť magnetické vlastnosti. Relatívna stabilita magnetických materiálov sa hodnotí na stupnici „permeability“ od 100 do 500. Hoci nemagnetické materiály majú permeabilitu 1, magnetické materiály môžu mať permeabilitu až 500.

HRUBÝ ALEBO TENKÝ

Na vodivých materiáloch sa asi 85 % zahrievacieho účinku vyskytuje na povrchu materiálu. Intenzita ohrevu klesá so zväčšujúcou sa vzdialenosťou od povrchu. Malé alebo tenké časti sa teda zvyčajne zahrievajú rýchlejšie ako veľké a hrubé časti, najmä ak je potrebné úplne zahriať veľké časti.

Štúdie ukázali vzťah medzi frekvenciou a hĺbkou prieniku: čím vyššia frekvencia, tým menšia hĺbka. Frekvencia od 100 do 400 kHz relatívne vysoké energie ideálne na rýchle zahriatie malé časti alebo povrchy veľkých častí. Pre hlboký prienik teplo vyžaduje nižšie frekvencie od 5 do 30 kHz.

ODPOR

Ak použijete presne rovnaký indukčný proces a rovnakú veľkosť oceľovej a medenej časti, výsledky budú úplne odlišné. prečo? Oceľ – spolu s uhlíkom, cínom a volfrámom – má vysoký odpor. Pretože kovy sú proti prúdu. Kovy s nízkym odporom: meď, mosadz a hliník sa budú lepšie zahrievať. Odpor sa zvyšuje s teplotou, takže veľmi horúci kus ocele bude náchylnejší na indukčný ohrev ako studený kus.

Dizajn induktora

Dizajn a konštrukcia induktora je jedným z najviac dôležité aspekty systémov ako celku. Dobre premyslený dizajn zaisťuje správny ohrev a maximalizuje účinnosť indukčného ohrevu.

Stupeň zmeny teploty

Nakoniec, účinnosť indukčného ohrevu pre konkrétnu časť závisí od počtu požadovaných teplotných zmien. Pre široký rozsah teplotných zmien je potrebný väčší indukčný ohrev.

Obsah

Dnes je elektrina pre spotrebiteľov dosť drahá, ale vykurovacie zariadenia pracujúce na takomto zdroji sú medzi obyvateľstvom pomerne populárne. Veľkým záujmom sú zariadenia fungujúce na princípe elektromagnetická indukcia. Článok popisuje, ako takéto zariadenie funguje, kde sa používa a ako si vyrobiť indukčný ohrievač vlastnými rukami. Najprv však trocha histórie.

Indukčný ohrievač Vortex

Začiatkom devätnásteho storočia anglický vedec Faraday experimentoval s cieľom premeniť magnetizmus na elektrickú energiu. Podarilo sa mu získať tok energie v primárnom vinutí, pozostávajúcom z drôtu navinutého na jadre zo železa. Tak bola objavená elektromagnetická indukcia. Stalo sa to v roku 1831.

Prvá zlieváreň využívajúca výkonný indukčný ohrievač vody bola otvorená v Anglicku v tridsiatych rokoch minulého storočia. V 80. rokoch sa aktívnejšie uplatňoval princíp indukcie. Špecialisti vyvinuli vírivé ohrievače. Vykurovali továrenské obchody a rôzne priemyselné priestory. Po určitom čase sa začali vyrábať domáce spotrebiče.

Princíp činnosti induktora

Vírivé ohrievače sa bežne používajú na vykurovanie kotlov. Pre svoju silu a jednoduchý dizajn sú medzi obyvateľstvom veľmi žiadané. Ich fungovanie je založené na prenose energie magnetického poľa do chladiacej kvapaliny. Voda privádzaná do zariadenia sa ohrieva dodávkou energie. Potom sa privádza do vykurovacieho systému. Na vytvorenie tlaku sa používa čerpadlo. Voda cirkuluje a chráni prvky pred prehriatím. Chladiaca kvapalina vibruje, čo zabraňuje tvorbe vodného kameňa na stenách zariadenia.

Ak študujete zvnútra indukčný ohrievač, tam nájdete kovové puzdro, izoláciu a jadro. Hlavným rozdielom medzi takýmto ohrievačom a priemyselnými ohrievačmi je vinutie s medenými vodičmi. Ten je umiestnený medzi 2 zváranými oceľovými rúrami.


Princíp elektromagnetickej indukcie

Domáci indukčný ohrievač je ľahký, má dobrú účinnosť a kompaktné rozmery. Ako jadro sa tu používa rúrka s vinutím. Druhá rúrka je potrebná na vykurovanie. Prúd generovaný magnetickým poľom ohrieva vodu. Podľa tohto princípu fungujú domáce zariadenia a súčasťou moderných ohrievačov.

Zariadenie vykurovacieho zariadenia

Zariadenie pozostáva z takýchto prvkov:

  1. Plastová trubica.
  2. Sieťka z nehrdzavejúcej ocele.
  3. Oceľový drôt.
  4. Medený drôt.
  5. Zvárací invertor.

Jednou z hlavných výhod tohto zariadenia je jednoduchý dizajn. Schéma indukčného ohrievača je približne nasledovná. V okrúhlom puzdre je cievka - tlmivka. Vo vnútri druhého je segment oceľové potrubie s 2 tryskami na koncoch. Sú potrebné na pripojenie zariadenia vykurovací systém. Po pripojení bude voda pretekať potrubím. Potrubie sa zahreje. Od kontaktu s ním sa chladiaca kvapalina zahrieva.


Schéma zariadenia indukčného ohrievača

Pre iné typy zariadení je cievka pripojená k elektrickej siete, existuje však iná schéma pripojenia. Líši sa meničom, ktorý zvyšuje frekvenciu kmitov prúdu dodávaného do cievky. Tento prevodník sa nazýva invertor a pozostáva z 3 modulov:

  1. Usmerňovač.
  2. Invertor s 2 tranzistormi.
  3. Riadiaci obvod tranzistora.

Procesy prebiehajúce v zariadení sú podobné ako pri prevádzke transformátora. Rozdiel je v sekundárnom vinutí, ktoré je tu skratované a umiestnené vo vnútri primárneho. Ďalším rozdielom je, že v prípade transformátora je vykurovanie - vedľajším účinkom sa tomu snažia vyhnúť.

Zaujímavý fakt: údržba indukčného ohrievača bude oveľa lacnejšia, ako keby ste použili plynový kotol alebo kotol. Zariadenie sa skladá z minima dielov, ktoré prakticky nezlyhajú. V ohrievači nie je čo zlomiť. Voda sa ohrieva bežnou trubicou, ktorá na rozdiel od toho istého vykurovacieho telesa nemôže vyhorieť ani sa zhoršiť.

Pôsobnosť

Dnes sa veľmi často využíva aplikácia indukčného ohrevu. Hlavné aplikácie:

  • tavenie kovov, získavanie nových zliatin;
  • výroba kovového drôtu;
  • obchod so šperkami;
  • výroba vykurovacích kotlov;
  • tepelné spracovanie náhradných dielov pre vozidlá;
  • lekársky priemysel (dezinfekcia nástrojov, lekárskeho vybavenia);
  • strojárstvo, autoservis kúrenie;
  • priemyselné pece.

Nevýhody a výhody

Zvážte pozitívne vlastnosti a výhody indukčného zariadenia:

  1. Vykurovanie sa vyrába v akomkoľvek prostredí.
  2. Možnosť výroby superčistých zliatin.
  3. Rýchle zahriatie a roztavenie akéhokoľvek materiálu, ktorý vedie prúd.
  4. Prvky zariadenia sú namontované vonku, nie sú tam žiadne vložky. To zaručuje elimináciu netesností.
  5. Indukčný ohrievač vody neznečisťuje životné prostredie.
  6. Je vhodné, keď je potrebné zahriať určitú oblasť povrchu.
  7. Kontaktná plocha chladiacej kvapaliny s povrchom ohrievača je mnohonásobne väčšia ako u zariadení s rúrkovými elektrickými ohrievačmi. Vďaka tomu sa prostredie veľmi rýchlo zahrieva.
  8. Kompaktné rozmery zariadenia.
  9. Zariadenie sa ľahko nastavuje na požadovaný režim prevádzky a dá sa ľahko nastaviť.
  10. Je možné vyrobiť zariadenie akéhokoľvek tvaru (aj nezávisle). To zabraňuje lokálnemu zahrievaniu a podporuje Rovnomerné rozdelenie teplo.

jednoduchý ohrievač indukčný typ

Prietokový ohrievač tento typ nemá prakticky žiadne nevýhody v porovnaní so zariadeniami fungujúcimi na iných princípoch. Jediným problémom pri prevádzke je, že je potrebné zladiť induktor s obrobkom. V opačnom prípade bude vykurovanie nedostatočné a nízke.

DIY výrobný proces

Nasledujúce nástroje budú užitočné pre prácu:

  • zvárací invertor;
  • zvárací generátorový prúd s výkonom 15 ampérov.

Budete tiež potrebovať medený drôt, ktorý je navinutý okolo tela jadra. Zariadenie bude fungovať ako induktor. Drôtové kontakty sú pripojené na svorky meniča tak, aby nedochádzalo k skrúteniu. Kus materiálu potrebný na zostavenie jadra musí mať správnu dĺžku. V priemere je počet závitov 50, priemer drôtu je 3 milimetre.


Medený drôt rôznych priemerov na navíjanie

Teraz prejdime k jadru. V jeho úlohe bude polymérová rúrka vyrobená z polyetylénu. Tento typ plastu celkom vydrží vysoká teplota. Priemer jadra - 50 milimetrov, hrúbka steny - najmenej 3 mm. Táto časť sa používa ako meradlo, na ktorom je navinutý medený drôt tvoriaci tlmivku. Najjednoduchší indukčný ohrievač vody dokáže zostaviť takmer každý.

Na videu uvidíte spôsob - ako samostatne organizovať indukčný ohrev vody na vykurovanie:

Prvá možnosť

Drôt je narezaný na segmenty 50 mm, je ním naplnená plastová trubica. Aby ste zabránili jeho vyliatiu z potrubia, upchajte konce drôteným pletivom. Na koncoch sú adaptéry umiestnené z potrubia, v mieste pripojenia ohrievača.

Na tele druhého je navinuté vinutie medeným drôtom. Na tento účel potrebujete asi 17 metrov drôtu: musíte urobiť 90 otáčok, priemer potrubia je 60 milimetrov. 3,14×60×90=17 m.

Je dôležité vedieť! Pri kontrole činnosti zariadenia sa uistite, že je v ňom voda (chladiaca kvapalina). V opačnom prípade sa telo zariadenia rýchlo roztopí.

Potrubie narazí do potrubia. Ohrievač je pripojený k meniču. Zostáva naplniť zariadenie vodou a zapnúť ho. Všetko je pripravené!

Druhá možnosť

Táto možnosť je oveľa jednoduchšia. Na vertikálnej časti potrubia sa vyberie rovný úsek veľkosti metra. Mal by byť starostlivo očistený od farby pomocou brúsneho papiera. Ďalej je táto časť potrubia pokrytá tromi vrstvami elektrickej tkaniny. Indukčná cievka je navinutá medeným drôtom. Celý spojovací systém je dobre izolovaný. Teraz môžete pripojiť zvárací invertor a proces montáže je dokončený.


Indukčná cievka obalená medeným drôtom

Predtým, ako začnete vyrábať ohrievač vody vlastnými rukami, je vhodné zoznámiť sa s charakteristikami továrenských výrobkov a preštudovať si ich výkresy. To vám pomôže pochopiť zdrojové údaje. domáce vybavenie a vyhnúť sa možným chybám.

Tretia možnosť

Aby toho ohrievača bolo viac komplikovaným spôsobom, je potrebné použiť zváranie. Ak chcete pracovať, stále potrebujete trojfázový transformátor. Dve rúrky musia byť navzájom zvarené, čo bude fungovať ako ohrievač a jadro. Na tele induktora je navinuté vinutie. Teda výkon zariadenia, ktoré má kompaktné rozmeryčo je veľmi výhodné pri použití doma.


Vinutie na tele tlmivky

Pre prívod a odvod vody sú do tela tlmivky privarené 2 odbočné rúrky. Aby sa nestratilo teplo a zabránilo sa prípadnému úniku prúdu, treba urobiť izoláciu. Odstráni vyššie opísané problémy a úplne eliminuje výskyt hluku počas prevádzky kotla.

Vždy je potrebné dodržiavať bezpečnostné opatrenia. Najmä, keď si niečo vyrobia sami. Tu sa ohrievače používajú pre systémy, ktoré majú nútený obeh. Tepelná energia sa vytvára veľmi rýchlo a môže dôjsť k prehriatiu chladiacej kvapaliny.

Nesmieme zabudnúť na bezpečnostný ventil. Je pripevnený k ohrievaču. V prípade, že kruhové čerpadlo prestane fungovať, chladiaca kvapalina sa úplne prehreje. Ak ventil nie je nainštalovaný vopred, systém sa rozbije. Ten by mal byť preventívne vybavený termostatom. Ak je ohrievač uzavretý v kovovom obale, musí byť uzemnený.


ohrievač v kovové puzdro

Takže ako sa máš domáci dizajn neexistuje žiadne normálne tienenie, potom je tlmivka inštalovaná najmenej 80 centimetrov od vodorovných plôch. Vzdialenosť od steny je od 30 centimetrov.

Tip: Sila domácich ohrievačov môže pomôcť pri šírení elektromagnetická radiácia. Zariadenie je vhodné tieniť pozinkovanou oceľou a neinštalovať ho v obytnej zóne! Vo vnútri a mimo cievky je elektromagnetické striedavé pole. Všetko zahreje. kovové povrchy nachádza v blízkosti.

Takže bez globálnych finančných nákladov je ľahké vyrobiť toto jednoduché zariadenie vlastnými rukami. Montážna schéma je jednoduchá a prácu na montáži ohrievača zvládne takmer každý vlastnými rukami. Nevyžaduje sa žiadny profil technické znalosti. Úlohu môžete dokončiť za pár hodín.

Indukčný ohrev 16. januára 2018

AT indukčné pece a prístrojov sa teplo v elektricky vodivom vyhrievanom telese uvoľňuje prúdmi, ktoré sú v ňom indukované striedavým elektromagnetickým poľom. Vykonáva sa tu teda priame vykurovanie.

Indukčný ohrev kovov je založený na dvoch fyzikálnych zákonoch:



Faradayov-Maxwellov zákon elektromagnetickej indukcie a Joule-Lenzov zákon. Kovové telesá (prírezy, diely a pod.) sú umiestnené v striedavom magnetickom poli, ktoré v nich vybudí vír. elektrické pole. Indukčné emf je určené rýchlosťou zmeny magnetického toku. Pôsobením indukčného EMF prúdia v telesách vírivé prúdy (uzavreté vo vnútri telies), ktoré uvoľňujú teplo podľa Joule-Lenzovho zákona. Tento emf vytvára v kove striedavý prúd, termálna energia, uvoľnené týmito prúdmi, je príčinou zahrievania kovu. Indukčný ohrev je priamy a bezkontaktný. Umožňuje vám dosiahnuť teplotu dostatočnú na roztavenie najviac žiaruvzdorných kovov a zliatin.

Indukčný ohrev a kalenie kovovIntenzívny indukčný ohrev je možný len v elektromagnetické polia vysoké napätie a frekvencie, ktoré sú vytvorené špeciálnymi zariadeniami - tlmivkami. Tlmivky sú napájané zo siete 50 Hz (inštalácie výkonovej frekvencie) alebo z individuálnych zdrojov energie - generátorov a stredno- a vysokofrekvenčných meničov.

Najjednoduchším induktorom nízkofrekvenčných nepriamych indukčných vykurovacích zariadení je izolovaný vodič (natiahnutý alebo vinutý) umiestnený vo vnútri kovová rúrka alebo prekryté na jeho povrchu. Keď prúd preteká vodičom-induktorom, v potrubí sa indukujú vírivé prúdy, ktoré ho zahrievajú. Teplo z potrubia (môže to byť aj téglik, nádoba) sa odovzdáva ohrievanému médiu (voda prúdiaca potrubím, vzduch a pod.).

Najpoužívanejší priamy indukčný ohrev kovov na strednej a vysoké frekvencie. Na tento účel sa používajú špeciálne induktory. Induktor vyžaruje elektromagnetickú vlnu, ktorá dopadá na vyhrievané teleso a v ňom sa tlmí. Energia absorbovanej vlny sa v tele premieňa na teplo. Ploché tlmivky sa používajú na ohrev plochých telies a valcové (solenoidové) tlmivky na ohrievanie valcových predvalkov. Vo všeobecnosti môžu mať zložitý tvar z dôvodu potreby koncentrácie elektromagnetickej energie správnym smerom.

Charakteristickým znakom indukčného vstupu energie je schopnosť riadiť priestorové usporiadanie zóny prúdenia vírivých prúdov. Po prvé, vírivé prúdy prúdia v oblasti pokrytej induktorom. Zohrieva sa len tá časť tela, ktorá je v magnetickom spojení s induktorom, bez ohľadu na celkové rozmery tela. Po druhé, hĺbka zóny cirkulácie vírivých prúdov a následne zóny uvoľňovania energie závisí okrem iných faktorov od frekvencie indukčného prúdu (pri nízkych frekvenciách sa zvyšuje a so zvyšujúcou sa frekvenciou klesá). Účinnosť prenosu energie z tlmivky na ohrievaný prúd závisí od veľkosti medzery medzi nimi a zvyšuje sa s jej poklesom.

Indukčný ohrev sa používa na povrchové kalenie oceľových výrobkov, cez ohrev na plastickú deformáciu (kovanie, razenie, lisovanie a pod.), tavenie kovov, tepelné spracovanie (žíhanie, popúšťanie, normalizácia, kalenie), zváranie, naváranie, spájkovanie kovov .

Na ohrev sa používa nepriamy indukčný ohrev technologické vybavenie(potrubia, nádoby a pod.), ohrev kvapalných médií, schnutie náterov, materiálov (napr. drevo). Najdôležitejší parameter indukčné vykurovacie jednotky - frekvencia. Pre každý proces (povrchové kalenie, prostredníctvom ohrevu) existuje optimálny frekvenčný rozsah, ktorý poskytuje najlepšie technologické a ekonomické ukazovatele. Pre indukčný ohrev sa používajú frekvencie od 50 Hz do 5 MHz.

Výhody indukčného ohrevu

1) Prevod elektrická energia priamo do vyhrievaného telesa umožňuje priamy ohrev materiálov vodičov. To zvyšuje rýchlosť ohrevu v porovnaní s nepriamymi inštaláciami, v ktorých sa produkt ohrieva iba z povrchu.

2) Prenos elektrickej energie priamo do ohrievaného telesa si nevyžaduje kontaktné zariadenia. To je výhodné v podmienkach automatizovanej in-line výroby, pri použití vákua a ochranných pomôcok.

3) V dôsledku javu povrchového efektu maximálny výkon, sa uvoľňuje v povrchovej vrstve zahriateho produktu. Preto indukčný ohrev počas kalenia poskytuje rýchle zahriatie povrchovej vrstvy produktu. To umožňuje získať vysokú povrchovú tvrdosť dielu s relatívne viskóznym stredom. Proces povrchového indukčného kalenia je rýchlejší a ekonomickejší ako iné spôsoby povrchového kalenia výrobku.

4) Indukčný ohrev môže vo väčšine prípadov zvýšiť produktivitu a zlepšiť pracovné podmienky.

Tu je ďalší nezvyčajný efekt.



Sekcie