V indukčných peciach a zariadeniach sa teplo vo vyhrievanom zariadení uvoľňuje prúdmi vznikajúcimi v striedavom elektromagnetickom poli vo vnútri jednotky. Nazývajú sa indukcia. V dôsledku ich pôsobenia stúpa teplota. Indukčný ohrev kovov je založený na dvoch hlavných fyzikálnych zákonoch:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
V kovových telesách, keď sú umiestnené v striedavom poli, sa začnú objavovať vírivé elektrické polia.
Indukčné vykurovacie zariadenie
Všetko sa deje nasledovne. Pod vplyvom premenlivého magnetického toku sa mení elektromotorická sila (EMF) indukcie.
EMF pôsobí tak, že vnútri tiel prúdia vírivé prúdy, ktoré uvoľňujú teplo v plnom súlade s Joule-Lenzovým zákonom. EMF tiež generuje v kove striedavý prúd. V tomto prípade sa uvoľňuje tepelná energia, čo vedie k zvýšeniu teploty kovu.
Tento typ ohrevu je najjednoduchší, keďže je bezdotykový. Umožňuje dosiahnuť veľmi vysoké teploty, pri ktorýchnajviac žiaruvzdorné kovy sa dajú opracovať.
Na zabezpečenie indukčného ohrevu je potrebné vytvoriť určité napätie a frekvenciu v elektromagnetických poliach. To sa dá urobiť v špeciálnom zariadení - induktore. Je napájaný z priemyselnej siete s frekvenciou 50 Hz. Na to môžete použiť individuálne zdroje energie - meniče a generátory.
Najjednoduchším nízkofrekvenčným indukčným zariadením je špirála (izolovaný vodič), ktorá môže byť umiestnená vo vnútri kovovej rúry alebo okolo nej navinutá. Prechádzajúce prúdy ohrievajú potrubie, ktoré zasa prenáša teplo do okolia.
Používanie indukčného ohrevu pri nízkych frekvenciách je pomerne zriedkavé. Bežnejšie spracovanie kovov pri strednej a vysokej frekvencii.
Takéto zariadenia sa líšia tým, že magnetická vlna dopadá na povrch, kde je zoslabená. Telo premieňa energiu tejto vlny na teplo. Pre maximálny efekt by mali byť obe zložky tvarom blízke.
Kde sa používa
Používanie indukčného ohrevu je v modernom svete veľmi rozšírené. Oblasť použitia:
- tavenie kovov, ich spájkovanie bezkontaktným spôsobom;
- získavanie nových kovových zliatin;
- strojárstvo;
- klenoty;
- vyrobte malé časti, ktoré sa môžu poškodiť inými metódami;
- povrchové kalenie (navyše diely môžu mať najkomplexnejšiu konfiguráciu);
- tepelné spracovanie (obrábanie častí strojov, tvrdené povrchy);
- medicína (dezinfekcia prístrojov a nástrojov).
Indukčný ohrev: pozitívne vlastnosti
Táto metóda má mnoho výhod:
- Dokáže rýchlo zahriať a roztaviť akýkoľvek vodivý materiál.
- Umožňuje ohrev v akomkoľvek médiu: vákuum, atmosféra, nevodivá kvapalina.
- Vzhľadom na to, že sa zahrieva iba vodivý materiál, steny, ktoré slabo absorbujú vlny, zostávajú studené.
- V špecializovaných oblastiach metalurgie získavanie ultračistých zliatin. Ide o zábavný proces, pretože kovy sú zmiešané v suspendovanom stave, v obale ochranného plynu.
- V porovnaní s inými typmi indukcia neznečisťuje životné prostredie. Ak je v prípade plynových horákov prítomné znečistenie, ako aj pri ohreve oblúkom, potom to indukcia eliminuje vďaka „čistému“elektromagnetickému žiareniu.
- Malé rozmery tlmivky zariadenia.
- Schopnosť vyrobiť induktor akéhokoľvek tvaru, nepovedie to k lokálnemu ohrevu, ale prispeje k rovnomernej distribúcii tepla.
- Nenahraditeľné, ak je potrebné zohriať len určitú časť povrchu.
- Nastaviť takéto zariadenie na požadovaný režim a regulovať ho nie je ťažké.
Chyby
Systém má nasledujúce nevýhody:
- Samoinštalácia anastavenie typu ohrevu (indukcia) a jeho vybavenie je dosť náročné. Je lepšie obrátiť sa na špecialistov.
- Potreba presne zladiť induktor a obrobok, inak bude indukčný ohrev nedostatočný, jeho výkon môže dosiahnuť malé hodnoty.
Zariadenia na indukčný ohrev
Pre usporiadanie individuálneho ohrevu môžete zvážiť možnosť, ako je indukčný ohrev.
Jednotkou bude transformátor pozostávajúci z dvoch typov vinutí: primárneho a sekundárneho (ktoré je zasa skratované).
Ako to funguje
Princíp činnosti konvenčného induktora: vírové prúdy prechádzajú dovnútra a smerujú elektrické pole na druhé teleso.
Aby voda prešla cez takýto kotol, privádzajú sa k nemu dve potrubia: pre studenú vodu, ktorá vstupuje, a na výstupe teplej vody - druhé potrubie. V dôsledku tlaku voda neustále cirkuluje, čo vylučuje možnosť zahrievania indukčného prvku. Prítomnosť vodného kameňa je tu vylúčená, pretože v induktore vznikajú konštantné vibrácie.
Údržba takejto položky by bola lacná. Hlavnou výhodou je, že zariadenie funguje ticho. Môžete ho nainštalovať v ktorejkoľvek miestnosti.
Vyrobte si vybavenie sami
Inštalácia indukčného ohrevu nebude veľmi náročná. Dokonca aj tí, ktorí nemajú skúsenosti, po starostlivom štúdiu sa s úlohou vyrovnajú. Pred začatím práce sa musíte zásobiť nasledujúcimi potrebnými položkami:
- Invertor. Dá sa použiťzo zváracieho stroja, je to lacné a bude potrebovať vysokú frekvenciu. Môžete si ho vyrobiť sami. Toto je však časovo náročná činnosť.
- Plášť ohrievača (na to je vhodný kus plastovej rúrky, indukčný ohrev rúrky bude v tomto prípade najúčinnejší).
- Materiál (stačí drôt s priemerom maximálne sedem milimetrov).
- Zariadenia na pripojenie induktora k vykurovacej sieti.
- Mriežka na uchytenie drôtu vo vnútri induktora.
- Indukčná cievka môže byť vytvorená z medeného drôtu (musí byť sm altovaný).
- Pumpa (na dodávku vody do induktora).
Pravidlá pre vlastnú výrobu vybavenia
Aby indukčná vykurovacia jednotka správne fungovala, prúd pre takýto výrobok musí zodpovedať výkonu (musí byť aspoň 15 ampérov, ak je to potrebné, potom viac).
- Drôt musí byť narezaný na kusy nie väčšie ako päť centimetrov. Je to nevyhnutné pre efektívne vykurovanie vo vysokofrekvenčnom poli.
- Telo by nemalo mať menší priemer ako pripravený drôt a malo by mať hrubé steny.
- Na pripojenie k vykurovacej sieti je na jednej strane konštrukcie pripevnený špeciálny adaptér.
- Na spodok potrubia by mala byť umiestnená sieťka, aby sa zabránilo vypadnutiu drôtu.
- To druhé je potrebné v takom množstve, aby vyplnilo celý vnútorný priestor.
- Konštrukcia je uzavretá, je umiestnený adaptér.
- Potom sa z tejto rúry skonštruuje cievka. Ak to chcete urobiť, už ho zabaľtepripravený drôt. Je potrebné dodržať počet otočení: minimálne 80, maximálne 90.
- Po pripojení k vykurovaciemu systému sa do zariadenia naleje voda. Cievka je pripojená k pripravenému meniču.
- Inštaluje sa vodné čerpadlo.
- Ovládač teploty je namontovaný.
Výpočet indukčného ohrevu bude teda závisieť od nasledujúcich parametrov: dĺžka, priemer, teplota a čas spracovania. Venujte pozornosť indukčnosti pneumatík vedúcich k induktoru, ktorá môže byť oveľa vyššia ako samotný induktor.
O varných doskách
Ďalšia aplikácia v domácnosti, okrem vykurovacieho systému, tento typ vykurovania sa nachádza v sporákoch.
Tento povrch vyzerá ako bežný transformátor. Jeho cievka je ukrytá pod povrchom panelu, ktorý môže byť sklenený alebo keramický. Preteká ním prúd. Toto je prvá časť cievky. Ale druhým sú jedlá, v ktorých sa bude variť. Na dne riadu sa vytvárajú vírivé prúdy. Najprv ohrievajú riad a potom jedlo v ňom.
Teplo sa uvoľní iba vtedy, keď je riad položený na povrch varnej dosky.
Ak chýba, nevykoná sa žiadna akcia. Indukčná varná zóna bude zodpovedať priemeru riadu, ktorý je na nej umiestnený.
Na takéto sporáky sú potrebné špeciálne riady. Najviac feromagnetickékovy môžu interagovať s indukčným poľom: hliník, nehrdzavejúca a sm altovaná oceľ, liatina. Nevhodné len na takéto povrchy: meď, keramiku, sklo a riad z neferomagnetických kovov.
Prirodzene, indukčný varič sa zapne iba vtedy, keď je naň položený vhodný riad.
Moderné sporáky sú vybavené elektronickou riadiacou jednotkou, ktorá umožňuje rozpoznať prázdny a nepoužiteľný riad. Hlavné výhody indukčných varných dosiek sú: bezpečnosť, jednoduchosť čistenia, rýchlosť, účinnosť, hospodárnosť. Povrch panelu by sa nikdy nemal spáliť.
Takže sme zistili, kde sa používa tento typ ohrevu (indukcia).
