Încălzitorul inductiv funcționează datorită interacțiunii curenților rotunji generați de câmpul electromagnetic al inductorului cu o suprafață metalică. Există mai multe scheme pentru a face un încălzitor de inducție cu propriile mâini. Cele mai accesibile dintre ele sunt structuri din țeavă din polipropilenă și un invertor de sudură.
Principiul de funcționare a încălzitorului de inducție
Când un curent electric alternativ curge într-o spirală a sufocării, în jurul acesteia se formează un câmp electromagnetic. Când este plasat în mijlocul bobinei miezului unui metal cu proprietăți magnetice, temperatura acestuia crește. Această încălzire prin inducție este un fenomen care apare sub influența curenților de vârstă. Se observă numai atunci când accelerația este alimentată de un curent electric alternativ care are o frecvență suficientă de schimbare a semnului și direcției. Când un curent direct este furnizat părții inductive, temperatura de bază nu se modifică.
Funcționarea unui inductor pentru încălzirea pieselor se bazează pe acest principiu. Componenta principală a unității în majoritatea cazurilor este o configurație în spirală a metalului. În sobele de gătit, în acest rol se folosește un element aplatizat situat la o distanță mică de plită. În cazan, rolul inductorului este jucat de un tub de oțel umplut cu lichid de răcire (funcția sa este lichidă).
Componentele importante ale unității luate în considerare sunt un alternator și un element de încălzire. Primul este folosit pentru a obține o putere cu o frecvență suficient de mare dintr-o rețea electrică tipică de apartament de 50 Hz. Al doilea este o structură metalică capabilă să absoarbă căldură atunci când este pe câmp. Generatorul direcționează către inductor (element spiral) un curent electric redus la parametrii necesari. În acest caz, un flux de particule încărcate, care creează un câmp, trece prin bobină. Un metal plasat în zona sa de acțiune este încălzit prin acțiunea curenților Fouquet, fără contact direct cu inductorul. Pentru a încălzi apa într-un astfel de agregat, este necesar să existe contactul cu elementul de încălzire. Cel mai simplu exemplu de astfel de proiectare ar fi o țeavă metalică prin care curge apa. În proces, fluidul răcește pereții, ceea ce prelungește durata de viață a structurii.
Avantajele și dezavantajele dispozitivului
Încălzirea prin inducție poate oferi o serie de beneficii care nu sunt în măsură să ofere utilizarea dispozitivelor cu electrozi. Deoarece încălzirea lichidului este realizată de un element metalic care nu ia parte la reacții electrochimice, durabilitatea dispozitivului depinde doar de bobină. Durata funcționării sale este determinată de durata dispozitivului. Unii inductori rămân funcționali mai mult de 10 ani. Asocierea cu aceasta este compatibilitatea unității cu diferite tipuri de fluide de transfer de căldură. Pe lângă apa simplă, uleiurile de mașină și compușii care nu îngheață sunt potriviți pentru acest rol.
Interiorul unității în timpul utilizării nu este acoperit de acumulări de scară. Datorită contactului constant cu lichidul, probabilitatea de supraîncălzire a pieselor este redusă, ceea ce contribuie și la prelungirea duratei de funcționare. Convecția în dispozitiv atinge de obicei un nivel suficient încât să nu fie necesară instalarea unei pompe de circulație.Nu este nevoie de măsuri de izolare fonică - dispozitivul funcționează destul de liniștit.
Cu toate acestea, încălzitorul cu inducție are și puncte slabe:
- Aparatul necesită energie electrică pentru a funcționa. Într-o cameră în care nu este furnizată energie electrică sau nu există nicio modalitate de a oferi acces la aceasta, centrala nu va putea funcționa. În locurile cu întreruperi de rețea obișnuite, nu va funcționa eficient.
- Dacă temperatura crește excesiv, lichidul de transfer de căldură se transformă într-o stare gazoasă. Aceasta provoacă o creștere puternică a presiunii în structură, ca urmare a ruperii conductelor. Pentru a preveni acest lucru, va fi necesar să instalați instalația cu control de presiune și temperatură. Acesta poate fi un manometru, un senzor de temperatură, un dispozitiv pentru oprirea de urgență atunci când parametrii depășesc intervalul specificat.
Necesitatea de accesorii suplimentare poate contribui la o creștere serioasă a costurilor echipamentelor pentru un încălzitor de inducție de casă.
Dispozitivul este considerat aproape complet silențios, dar în practică acest lucru nu este întotdeauna cazul. Aceasta se aplică modelelor de producție industrială și instalațiilor proiectate acasă.
Opțiuni de dispozitiv de casă
Există mai multe moduri de a face un încălzitor acasă. Cea mai accesibilă opțiune este realizarea unui dispozitiv dintr-o sobă electrică de bucătărie și o țeavă din polipropilenă. Unitatea invertor este dificilă în execuție, dar suficient de puternică.
Element de încălzire a conductelor
Această dezvoltare implică demontarea unui inductor spiral instalat într-o sobă electrică și amplasarea unui nou design în locul său. Pentru fabricarea acestuia, va fi necesar un tub de polipropilenă cu o lungime de 0,5 m și un diametru de 4 cm, un element magnetic, 5 tije textolit, pentru a se conecta la o rețea de încălzire. De asemenea, va trebui să achiziționați o bobină de conductor cu o suprafață în secțiune de 2 mm² acoperită cu izolație de sticlă (un astfel de cablu este adesea utilizat în dispozitivele de transformare de sudare) și pânze metalice.
Secvența etapelor în fabricarea aparatului:
- Un magnet este introdus în tub și umplut cu pânze de spălat (în schimb este permisă utilizarea firului tocat).
- Se montează coturi cu fire.
- Tijele sunt lipite de-a lungul corpului, pe care este înfășurat un fir acoperit cu sticlă.
- Demontați plita și scoateți din ea inductorul din fabrică, realizat sub forma unei spirale plate. În locul său, este instalat un design pregătit.
Încălzitorul din această unitate este o cârpă de metal așezată într-un câmp alternativ al bobinei. Când panoul este lansat în modul maxim cu transmitere paralelă a apei, acesta se va dovedi încălzit cu 15-20 ° C. Având în vedere că plăcile utilizate pentru construcție au de obicei o putere de cel mult 2000 W, unitatea rezultată este potrivită pentru încălzirea spațiilor rezidențiale de până la 25 mp.
Eficiența dispozitivului poate fi crescută prin conectarea acestuia la mașina de sudat, dar o astfel de muncă este plină de o serie de dificultăți. În primul rând, aparatul va trebui să fie dezasamblat și să caute locuri care încă nu au fost îndreptate pe diagrama. Acest lucru se datorează faptului că în el este creat un curent direct și este necesar un curent alternativ pentru funcționarea încălzitorului. În al doilea rând, va trebui să utilizați un cablu mai gros (de exemplu, cupru cu un diametru de 1,5 mm, acoperit cu compoziție de smalț) și să calculați numărul necesar de rotații. În cele din urmă, va fi necesară introducerea unui mecanism de răcire în instalație.
Ansamblu cazan de inducție
Această soluție nu implică dezasamblarea plăcilor. În schimb, maestrul va trebui să sudeze rezervorul cazanului în funcție de dimensiunile sale.Un tub de profil este realizat din oțel cu o grosime de 2 mm și o dimensiune a găurii de 2 cu 4 cm. Din acesta va fi necesar să se facă elemente goale de-a lungul lățimii panoului. Țevile sunt sudate de-a lungul lungimii, combinând laturi mai mici. În sus și în jos până la capăt, piesele trebuie să fie anvelope sudate ermetic din fier. În ele se fac găuri și se instalează conducte echipate cu fire. De asemenea, trebuie să sudați câteva colțuri care formează un raft pentru cuptor.
Trebuie să pictați dispozitivul cu o compoziție de email rezistent la căldură. După uscare și fixare, centrala este montată pe perete și tăiată în sistemul de încălzire. Plita este plasată într-un cuib cu colțuri și conectată la rețea. Apoi, trebuie să umpleți instalația cu lichid de răcire, sângerați masele de aer și începeți să încălziți elementul inductor.
Încălzitorul de casă nu este suficientă putere pentru încălzirea spațiilor de locuit mari. Într-o iarnă înghețată, va putea încălzi două camere mici. În timpul anotimpurilor de tranziție, când temperatura aerului din stradă este aproximativ zero, unitatea va putea servi suprafețe mari - până la 40 m2.
De la invertorul de sudură
Dacă intenționați să folosiți o mașină de sudură, trebuie să aveți în vedere faptul că conectarea directă a inductorului la clemele sale este strict interzisă. Încălcarea acestei cerințe este plină de pierderea operabilității tuturor elementelor instalației. Pentru a combina un încălzitor inductiv cu o mașină de sudat, acesta din urmă va trebui să efectueze o serie de manipulări complexe care necesită experiența unui maestru și o înțelegere detaliată a structurii unității. Înfășurarea primară trebuie conectată după convertorul de semnal de înaltă frecvență al mecanismului invertorului, în loc de sufocarea inductivă încorporată. În plus, este necesară lipirea unității de condensare și demontarea podului diodei.
Cum se face un încălzitor de inducție puternic
Dispozitivele considerate au un consum de energie în regiunea de 2,5 kW. Pentru a realiza un dispozitiv cu un indicator mai mare (4 kW), masterul are nevoie de cunoștințe serioase în domeniul electronicelor radio. Un radioamator neexperimentat este nesigur să întreprindă această lucrare.
O opțiune poate fi proiectarea unei surse de alimentare cu două perechi de înfășurări, un transformator, un șofer și o placă de control. Valoarea de frecvență la care funcționează unitatea este inferioară celei rezonante. Două bobine servesc la alimentarea șoferilor, una pentru placa de control, iar una este alimentată. Alimentează releul de pornire, ventilatorul și pompa de răcire.
Sfaturi de siguranta
Instalațiile de acest tip sunt utilizate pe scară largă nu numai pentru încălzirea spațiului, ci și pentru topire. Problema principală asociată cu dispozitivele de inducție de origine este lipsa componentelor care asigură controlul temperaturii și presiunii și protecție împotriva exploziei. Prin urmare, atunci când funcționați astfel de unități, trebuie să aveți grijă.
Înainte de pornirea centralei, verificați umplerea cavității cu lichid de răcire. Un corp format din polimeri va începe să se topească fără răcirea regulată a lichidului. Aceasta implică schimbări de deformare și o eșec complet al instalării. De asemenea, pericolul unei căderi din metalul încălzit din corpul de topire. În astfel de incidente, va fi necesară înlocuirea unui număr de componente ale instalației.
Dispozitivul este conectat la electricitate printr-un fir separat, care este condus de pe scut. Contactele trebuie acoperite cu material izolant. Dacă un proiect de sudură este implicat în proiectare, invertorul său trebuie să fie pus la pământ. Firul utilizat pentru această operație trebuie să aibă 4-6 mm.Pentru a preveni încălzirea excesivă a instalației în absența apei, este recomandabil să instalați o supapă de suprapresiune în admisie.
Concluzii si recomandari
Preluarea unei fabricări independente a dispozitivului este rezonabilă dacă ferma are deja un panou de inducție. Costul achiziției sale este destul de mare și comparabil cu prețul unui încălzitor cu electrozi. Puterea unora dintre aceste modele ajunge la 10 kW, în timp ce acasă doar un maestru cu un nivel adecvat de competență poate realiza o instalație cu un indicator mai mare de 2,5 kW (cel puțin trebuie să fiți capabil să asamblați un circuit convertizor de frecvență). De asemenea, înainte de instalare, trebuie să vă asigurați că nu există fisuri sau găuri prin care să se scurgă lichidul de la sursa de căldură: un astfel de incident poate provoca un incendiu.
Încălzitorul cu inducție de design simplu, conceput pentru a servi o zonă mică a camerei, este ușor de făcut fără o pregătire specială. Opțiuni mai puternice și mai eficiente, de exemplu, cu o mașină de sudat sau două plăci de circuit, necesită un colector de competențe în domeniul electronicelor radio. Caracteristicile structurale ale acestor instalații necesită achiziționarea de controale suplimentare pentru a asigura siguranța.
