หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ

ฟังก์ชั่นเครื่องทำความร้อนอุปนัยเนื่องจากการทำงานร่วมกันของกระแสวนที่สร้างขึ้นโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวเหนี่ยวนำที่มีพื้นผิวโลหะ มีหลายรูปแบบสำหรับการทำเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเอง โครงสร้างที่ทำจากท่อโพรพิลีนและเครื่องเชื่อมแบบอินเวอร์เตอร์

หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ

เมื่อกระแสไฟฟ้ากระแสสลับไหลเป็นเกลียวทำให้หายใจไม่ออกสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะเกิดขึ้นรอบ ๆ เมื่อวางไว้ตรงกลางของขดลวดแกนกลางของโลหะที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กอุณหภูมิจะสูงขึ้น การเหนี่ยวนำความร้อนเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำวน จะสังเกตได้เฉพาะเมื่อเค้นถูกขับเคลื่อนโดยกระแสสลับที่มีความถี่เพียงพอของการเปลี่ยนแปลงในสัญญาณและทิศทาง เมื่อกระแสตรงถูกส่งไปยังชิ้นส่วนอุปนัยอุณหภูมิแกนจะไม่เปลี่ยนแปลง

การทำงานของตัวเหนี่ยวนำสำหรับชิ้นงานทำความร้อนขึ้นอยู่กับหลักการนี้ องค์ประกอบหลักของหน่วยในกรณีส่วนใหญ่คือการกำหนดค่าเกลียวของโลหะ ในการปรุงอาหารเตาองค์ประกอบที่แบนอยู่ห่างจากเตาในบทบาทนี้ ในหม้อไอน้ำบทบาทของตัวเหนี่ยวนำจะถูกเล่นโดยท่อเหล็กที่เต็มไปด้วยสารหล่อเย็น (ฟังก์ชั่นของมันคือของเหลว)

ส่วนประกอบที่สำคัญของหน่วยภายใต้การพิจารณาคือกระแสสลับและองค์ประกอบความร้อน ครั้งแรกที่ใช้ในการรับพลังงานความถี่สูงเพียงพอจากเครือข่ายไฟฟ้าอพาร์ทเม้นทั่วไป 50 Hz ประการที่สองคือโครงสร้างโลหะที่สามารถดูดซับความร้อนเมื่ออยู่ในสนาม เครื่องกำเนิดไฟฟ้านำกระแสไฟฟ้าที่ลดลงไปยังพารามิเตอร์ที่ต้องการไปยังตัวเหนี่ยวนำ (องค์ประกอบเกลียว) ในกรณีนี้กระแสของอนุภาคประจุไฟฟ้าสร้างสนามผ่านขดลวด โลหะที่อยู่ในโซนของการกระทำถูกทำให้ร้อนโดยการกระทำของกระแส Fouquet โดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรงกับตัวเหนี่ยวนำ เพื่อให้ความร้อนกับน้ำรวมเป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องมีการสัมผัสกับองค์ประกอบความร้อน ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของการออกแบบเช่นนี้คือท่อโลหะที่มีน้ำไหลผ่าน ในกระบวนการนี้ของเหลวจะทำให้ผนังเย็นลงซึ่งจะยืดอายุของโครงสร้าง

ข้อดีและข้อเสียของอุปกรณ์

การเหนี่ยวนำความร้อนสามารถให้ประโยชน์มากมายที่ไม่สามารถใช้กับอุปกรณ์อิเล็กโทรดได้ เนื่องจากความร้อนของของเหลวนั้นดำเนินการโดยองค์ประกอบโลหะที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าความทนทานของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับขดลวดเท่านั้น ระยะเวลาของการดำเนินการจะถูกกำหนดโดยระยะเวลาของอุปกรณ์ ตัวนำไฟฟ้าบางตัวยังคงใช้งานได้มากกว่า 10 ปี เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้คือความเข้ากันได้ของหน่วยที่มีของเหลวถ่ายเทความร้อนชนิดต่าง ๆ นอกจากน้ำธรรมดาแล้วน้ำมันเครื่องและสารประกอบที่ไม่แช่แข็งยังเหมาะสำหรับบทบาทนี้

ด้านในของเครื่องในระหว่างการใช้งานจะไม่ถูกปกคลุมด้วยการสะสมของขนาด เนื่องจากการสัมผัสของเหลวอย่างต่อเนื่องโอกาสในการเกิดความร้อนสูงเกินของชิ้นส่วนจะลดลงซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งาน การพาความร้อนในอุปกรณ์มักจะถึงระดับที่เพียงพอเพื่อที่จะไม่ต้องติดตั้งปั๊มหมุนเวียนไม่จำเป็นต้องมีมาตรการป้องกันเสียงรบกวน - อุปกรณ์ทำงานค่อนข้างเงียบ

อย่างไรก็ตามเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำยังมีจุดอ่อน:

1. อุปกรณ์ต้องการพลังงานไฟฟ้าเพื่อการทำงาน ในห้องที่ไม่มีการจ่ายกระแสไฟฟ้าหรือไม่มีทางที่จะเข้าถึงหม้อไอน้ำจะไม่สามารถทำงานได้ ในสถานที่ที่มีการขัดจังหวะเครือข่ายปกติจะไม่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ
2. หากอุณหภูมิสูงเกินไปของเหลวที่ถ่ายเทความร้อนจะเปลี่ยนเป็นสถานะเป็นก๊าซ สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดแรงดันเพิ่มขึ้นในโครงสร้างซึ่งเป็นผลมาจากการแตกของท่อ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดเหตุการณ์เช่นนี้จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์เพื่อควบคุมความดันและอุณหภูมิ นี่อาจเป็น manometer เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิอุปกรณ์สำหรับปิดฉุกเฉินเมื่อพารามิเตอร์ไปเกินช่วงที่กำหนด

ความต้องการอุปกรณ์เสริมเพิ่มเติมสามารถช่วยเพิ่มต้นทุนอุปกรณ์สำหรับเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำที่ผลิตในบ้านได้

อุปกรณ์ถือว่าเงียบเกือบสมบูรณ์ แต่ในทางปฏิบัติกรณีนี้อาจไม่ได้ สิ่งนี้ใช้กับโมเดลของการผลิตเชิงอุตสาหกรรมและการติดตั้งที่ออกแบบที่บ้าน

ตัวเลือกอุปกรณ์โฮมเมด

มีหลายวิธีในการทำฮีตเตอร์ที่บ้าน ตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดคือการทำอุปกรณ์จากเตาไฟฟ้าในครัวและท่อโพรพิลีน ยากในการทำงาน แต่มีประสิทธิภาพเพียงพอคือหน่วยอินเวอร์เตอร์

องค์ประกอบความร้อนท่อ

การพัฒนานี้เกี่ยวข้องกับการรื้อของตัวเหนี่ยวนำขดลวดที่ติดตั้งในเตาไฟฟ้าและการวางตำแหน่งของการออกแบบใหม่ในสถานที่ สำหรับการผลิตจะต้องใช้ท่อโพลีโพรพีลีนที่มีความยาว 0.5 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 ซม. ซึ่งเป็นองค์ประกอบแม่เหล็ก, 5 แท่ง textolite เพื่อการเชื่อมต่อกับเครือข่ายทำความร้อน คุณจะต้องซื้อขดลวดตัวนำที่มีพื้นที่หน้าตัด 2 มม. ²ที่เคลือบด้วยตัวแยกแก้ว (สายเคเบิลมักจะใช้ในอุปกรณ์เชื่อมหม้อแปลง) และผ้าเช็ดโลหะ

ลำดับขั้นตอนในการผลิตอุปกรณ์:

1. วางแม่เหล็กลงในหลอดและเติมด้วยผ้าขนหนู (อนุญาตให้ใช้ลวดสับแทนได้)
2. เมานต์โค้งด้วยหัวข้อ
3. มีการติดกาวแท่งตามร่างกายซึ่งเป็นลวดที่เคลือบด้วยกระจกเป็นแผล
4. ถอดประกอบเตาและนำตัวเหนี่ยวนำจากโรงงานทำในรูปแบบของเกลียวแบน ในสถานที่นั้นมีการติดตั้งการออกแบบที่เตรียมไว้

เครื่องทำความร้อนในชุดนี้เป็นเครื่องซักผ้าโลหะที่วางอยู่ในสนามสลับของขดลวด เมื่อแผงควบคุมถูกเปิดใช้งานในโหมดสูงสุดด้วยการส่งน้ำแบบขนานมันจะกลายเป็นความร้อนประมาณ 15-20 ° C เมื่อพิจารณาว่ากระเบื้องที่ใช้ในการก่อสร้างมักจะมีกำลังไฟไม่เกิน 2000 วัตต์หน่วยที่ได้จึงเหมาะสำหรับการให้ความร้อนในพื้นที่ที่อยู่อาศัยสูงถึง 25 ตารางเมตร

ประสิทธิภาพของอุปกรณ์สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเชื่อมต่อกับเครื่องเชื่อม แต่งานดังกล่าวเต็มไปด้วยความยากลำบาก ประการแรกอุปกรณ์จะต้องถูกถอดประกอบและมองหาสถานที่ที่ยังไม่ได้ยืดบนแผนภาพ นี่คือความจริงที่ว่ามีการสร้างกระแสตรงในนั้นและกระแสสลับเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของเครื่องทำความร้อน ประการที่สองคุณจะต้องใช้สายไฟที่หนาขึ้น (เช่นทองแดงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.5 มม. เคลือบด้วยองค์ประกอบเคลือบฟัน) และคำนวณจำนวนรอบที่ต้องการ ในที่สุดมันจะจำเป็นที่จะแนะนำกลไกการทำความเย็นในการติดตั้ง

การประกอบหม้อไอน้ำเหนี่ยวนำ

การแก้ปัญหานี้ไม่เกี่ยวข้องกับการถอดชิ้นส่วนกระเบื้อง แต่ต้นแบบจะต้องเชื่อมถังหม้อน้ำตามขนาดของมันท่อโพรไฟล์ทำจากเหล็กที่มีความหนา 2 มม. และขนาดรู 2 ถึง 4 ซม. จากนั้นจำเป็นต้องสร้างองค์ประกอบที่ว่างเปล่าตามความกว้างของแผง ท่อเชื่อมติดกันตามความยาว ขึ้นและลงไปยังส่วนท้ายจะต้องมีการเชื่อมยางที่ทำจากเหล็ก มีการเจาะรูภายในและติดตั้งท่อที่มีเธรด นอกจากนี้คุณยังต้องเชื่อมมุมสองสามมุมเพื่อสร้างชั้นวางเตาอบ

คุณต้องทาสีอุปกรณ์ด้วยองค์ประกอบเคลือบที่ทนความร้อน หลังจากการอบแห้งและการแก้ไขหม้อไอน้ำจะถูกติดตั้งบนผนังและตัดเข้าสู่ระบบทำความร้อน เตาวางอยู่ในรังที่มีมุมและเชื่อมต่อกับไฟ จากนั้นคุณต้องเติมการติดตั้งด้วยสารหล่อเย็นส่งลมออกไปยังมวลอากาศ

เครื่องทำความร้อนแบบโฮมเมดมีพลังงานไม่เพียงพอต่อความร้อนในพื้นที่อยู่อาศัยขนาดใหญ่ ในฤดูหนาวที่หนาวจัดเขาจะสามารถอุ่นห้องเล็ก ๆ สองห้องได้ ในช่วงฤดูกาลเมื่ออุณหภูมิอากาศในถนนประมาณศูนย์หน่วยจะสามารถให้บริการพื้นที่ขนาดใหญ่ - สูงสุด 40 m2

จากเครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์

หากคุณต้องการใช้เครื่องเชื่อมต้องคำนึงถึงการเชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำเข้ากับที่หนีบโดยตรงโดยเด็ดขาด การละเมิดข้อกำหนดนี้เต็มไปด้วยการสูญเสียความสามารถในการใช้งานขององค์ประกอบทั้งหมดของการติดตั้ง เพื่อที่จะรวมเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเข้ากับเครื่องเชื่อมหลังจะต้องดำเนินการจัดการที่ซับซ้อนจำนวนมากซึ่งต้องใช้ประสบการณ์ของผู้เชี่ยวชาญและความเข้าใจรายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างของหน่วย ขดลวดปฐมภูมิจะต้องเชื่อมต่อหลังจากตัวแปลงสัญญาณความถี่สูงของกลไกอินเวอร์เตอร์แทนการหายใจติดขัดในตัว นอกจากนี้ยังมีความจำเป็นต้องประสานหน่วยการควบแน่นและรื้อสะพานไดโอด

วิธีการทำเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำที่มีประสิทธิภาพ

อุปกรณ์ที่พิจารณามีการใช้พลังงานในพื้นที่ 2.5 กิโลวัตต์ ในการทำให้อุปกรณ์มีตัวบ่งชี้ที่สูงกว่า (4 kW) ต้นแบบจำเป็นต้องมีความรู้อย่างจริงจังในด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์วิทยุ นักวิทยุสมัครเล่นที่ไม่มีประสบการณ์ไม่ปลอดภัยในการทำงานนี้

ทางเลือกหนึ่งอาจเป็นการออกแบบของแหล่งจ่ายไฟที่มีขดลวดสองคู่หม้อแปลงหม้อแปลงไดรเวอร์และแผงควบคุม ค่าความถี่ที่หน่วยทำงานมีค่าต่ำกว่าค่าเรโซแนนท์ คอยล์สองอันทำหน้าที่จัดหาไดร์เวอร์หนึ่งอันสำหรับบอร์ดควบคุมและอีกอันหนึ่งคือกำลัง มันฟีดรีเลย์เริ่มต้นพัดลมและปั๊มเย็น

เคล็ดลับความปลอดภัย

การติดตั้งประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายไม่เพียง แต่สำหรับความร้อนพื้นที่ แต่ยังสำหรับการละลาย ปัญหาหลักที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์เหนี่ยวนำที่ทำเองคือการขาดส่วนประกอบที่ให้การควบคุมอุณหภูมิและแรงดันและการป้องกันการระเบิด ดังนั้นเมื่อใช้งานหน่วยดังกล่าวจะต้องระมัดระวัง

ก่อนเริ่มหม้อไอน้ำให้ตรวจสอบการเติมของโพรงด้วยสารหล่อเย็น ร่างกายที่ทำจากพอลิเมอร์จะเริ่มละลายโดยไม่ทำให้ของเหลวเย็นตัวเป็นปกติ สิ่งนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงการเสียรูปและความล้มเหลวโดยสิ้นเชิงของการติดตั้ง นอกจากนี้ยังมีอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการสูญเสียโลหะจากการหลอมละลายของร่างกาย ในเหตุการณ์ดังกล่าวจำเป็นต้องเปลี่ยนส่วนประกอบของพืชจำนวนหนึ่ง

อุปกรณ์เชื่อมต่อกับไฟฟ้าผ่านสายแยกซึ่งนำมาจากแผงป้องกัน รายชื่อจะต้องถูกปกคลุมด้วยวัสดุฉนวน หากอุปกรณ์เชื่อมนั้นมีส่วนเกี่ยวข้องในการออกแบบเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าจะต้องต่อลงดิน ลวดที่ใช้สำหรับการดำเนินการนี้ควรมีขนาด 4-6 มม.เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปของการติดตั้งในกรณีที่ไม่มีน้ำขอแนะนำให้ติดตั้งวาล์วแรงดันเกินในช่องเติม

ข้อสรุปและข้อเสนอแนะ

การผลิตอุปกรณ์อิสระนั้นสมเหตุสมผลถ้าฟาร์มมีแผงอุปนัยอยู่แล้ว ค่าใช้จ่ายในการได้มานั้นค่อนข้างสูงและสามารถเทียบเคียงได้กับราคาของฮีตเตอร์อิเล็กโทรด พลังของบางรุ่นเหล่านี้ถึง 10 kW ในขณะที่มีเพียงช่างฝีมือที่มีความสามารถในระดับที่เหมาะสมสามารถทำการติดตั้งที่บ้านมากกว่า 2.5 กิโลวัตต์ที่บ้าน (อย่างน้อยคุณต้องสามารถประกอบวงจรแปลงความถี่) นอกจากนี้ก่อนการติดตั้งจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีช่องว่างหรือรูซึ่งของเหลวจากแหล่งความร้อนสามารถรั่วไหลออกมา: เหตุการณ์ดังกล่าวอาจทำให้เกิดไฟไหม้ได้

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำแบบเรียบง่ายออกแบบมาเพื่อให้บริการพื้นที่ขนาดเล็กของห้องเป็นเรื่องง่ายที่จะทำโดยไม่ต้องเตรียมเป็นพิเศษ ตัวเลือกที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นตัวอย่างเช่นเครื่องเชื่อมหรือแผงวงจรสองตัวจำเป็นต้องมีผู้สะสมความสามารถในด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์วิทยุ คุณสมบัติโครงสร้างของพืชเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการควบคุมเพิ่มเติมเพื่อความปลอดภัย