В индукционните пещи и устройства топлината в нагрятото устройство се освобождава от токове, възникващи в променливо електромагнитно поле вътре в модула. Те се наричат индукция. В резултат на тяхното действие се повишава температурата. Индукционното нагряване на метали се основава на два основни физични закона:
- Фарадей-Максуел;
- Joule-Lenz.
В метални тела, когато се поставят в променливо поле, започват да се появяват вихрови електрически полета.
Устройство за индукционно нагряване
Всичко се случва по следния начин. Под влияние на променлив магнитен поток, електродвижещата сила (EMF) на индукцията се променя.
EMF действа по такъв начин, че вътре в телата протичат вихрови токове, които отделят топлина в пълно съответствие със закона на Джоул-Ленц. Също така, ЕМП генерира променлив ток в метала. В този случай се отделя топлинна енергия, което води до повишаване на температурата на метала.
Този тип отопление е най-лесният, тъй като е безконтактен. Позволява достигане на много високи температури, при коитонай-огнеупорните метали могат да бъдат обработени.
За осигуряване на индукционно нагряване е необходимо да се създаде определено напрежение и честота в електромагнитните полета. Това може да стане в специално устройство - индуктор. Захранва се от индустриална мрежа при 50 Hz. Можете да използвате отделни източници на енергия за това - преобразуватели и генератори.
Най-простото нискочестотно индукторно устройство е спирала (изолиран проводник), която може да се постави вътре в метална тръба или да се навива около нея. Преминаващите потоци загряват тръбата, която от своя страна предава топлина на околната среда.
Използването на индукционно нагряване при ниски честоти е доста рядко. По-често срещана обработка на метали със средна и висока честота.
Такива устройства се различават по това, че магнитната вълна удря повърхността, където се затихва. Тялото преобразува енергията на тази вълна в топлина. За максимален ефект и двата компонента трябва да са близки по форма.
Къде се използва
Използването на индукционно отопление в съвременния свят е широко разпространено. Област на употреба:
- топене на метали, тяхното запояване по безконтактен начин;
- получаване на нови метални сплави;
- машиностроене;
- бижута;
- правете малки части, които могат да бъдат повредени по други методи;
- повърхностно втвърдяване (освен това частите могат да бъдат с най-сложна конфигурация);
- топлинна обработка (обработване на машинни части, закалени повърхности);
- лекарство (дезинфекция на уреди и инструменти).
Индукционно нагряване: положителни характеристики
Този метод има много предимства:
- Може бързо да нагрява и стопява всеки проводим материал.
- Позволява нагряване във всяка среда: вакуум, атмосфера, непроводима течност.
- Поради факта, че само проводящият материал се нагрява, стените, които слабо поглъщат вълните, остават студени.
- В специализирани области на металургията получаване на свръхчисти сплави. Това е забавен процес, тъй като металите се смесват в суспендирано състояние, в обвивка от защитен газ.
- В сравнение с други видове, индукцията не замърсява околната среда. Ако в случай на газови горелки има замърсяване, както и при нагряване с дъга, тогава индукцията елиминира това, поради "чистото" електромагнитно излъчване.
- Малки размери на индуктора на устройството.
- Възможността за производство на индуктор с всякаква форма, това няма да доведе до локално нагряване, но ще допринесе за равномерно разпределение на топлината.
- Незаменим, ако трябва да се нагрее само определен участък от повърхността.
- Не е трудно да настроите такова оборудване за желания режим и да го регулирате.
Недостатъци
Системата има следните недостатъци:
- Самоинсталиране ирегулирането на вида на отоплението (индукция) и неговото оборудване е доста трудно. По-добре е да се обърнете към специалисти.
- Необходимост от точно съответствие между индуктора и детайла, в противен случай индукционното нагряване ще бъде недостатъчно, мощността му може да достигне малки стойности.
Оборудване за индукционно нагряване
За подреждането на индивидуално отопление можете да помислите за опция като индукционно отопление.
Уредът ще бъде трансформатор, състоящ се от два вида намотки: първична и вторична (която от своя страна е с късо съединение).
Как работи
Принципът на действие на конвенционален индуктор: вихровите потоци преминават вътре и насочват електрическото поле към второто тяло.
За да може водата да премине през такъв котел, към него се довеждат две тръби: за студена вода, която влиза, и на изхода на топла вода - втората тръба. Поради налягането водата постоянно циркулира, което елиминира възможността за нагряване на индукторния елемент. Тук е изключено наличието на котлен камък, тъй като в индуктора възникват постоянни вибрации.
Подобен артикул би бил евтин за поддръжка. Основният плюс е, че устройството работи безшумно. Можете да го инсталирате във всяка стая.
Направете оборудване сами
Монтажът на индукционно отопление няма да бъде много труден. Дори тези, които нямат опит, след внимателно проучване, ще се справят със задачата. Преди да започнете работа, трябва да се запасите със следните необходими артикули:
- Инвертор. Може да се използваот заваръчната машина, тя е евтина и ще се нуждае от висока честота. Можете да го направите сами. Но това е отнемаща време дейност.
- Корпус на нагревателя (парче пластмасова тръба е подходящо за това, индукционното нагряване на тръбата в този случай ще бъде най-ефективно).
- Материал (тел с диаметър не повече от седем милиметра е подходящ).
- Устройства за свързване на индуктор към отоплителната мрежа.
- Решетка за задържане на проводника вътре в индуктора.
- Може да се създаде индукционна намотка от меден проводник (трябва да бъде емайлиран).
- Помпа (за подаване на вода към индуктора).
Правила за самостоятелно изработване на оборудване
За да може индукционният нагревател да работи правилно, токът за такъв продукт трябва да съответства на мощността (трябва да бъде най-малко 15 ампера, ако е необходимо, след това повече).
- Желта трябва да бъде нарязана на парчета не по-големи от пет сантиметра. Това е необходимо за ефективно отопление във високочестотно поле.
- Тялото трябва да е не по-малък в диаметър от подготвената тел и да има дебели стени.
- За свързване към отоплителната мрежа, специален адаптер е прикрепен към едната страна на конструкцията.
- Трябва да се постави мрежа в долната част на тръбата, за да се предотврати изпадането на жицата.
- Последното е необходимо в такова количество, че да запълни цялото вътрешно пространство.
- Дизайнът е затворен, поставен е адаптер.
- След това от тази тръба се изгражда намотка. За да направите това, увийте го вечеподготвена тел. Броят на завоите трябва да се спазва: минимум 80, максимум 90.
- След свързване към отоплителната система, водата се излива в апарата. Бобината е свързана към подготвения инвертор.
- Инсталира се водна помпа.
- Температурният регулатор е монтиран.
По този начин изчисляването на индукционното нагряване ще зависи от следните параметри: дължина, диаметър, температура и време за обработка. Обърнете внимание на индуктивността на гумите, водещи до индуктора, която може да бъде много по-висока от самата индуктор.
За котлоните
Друго приложение в домакинството, в допълнение към отоплителната система, този тип отопление се намира в котлоните за печки.
Тази повърхност изглежда като конвенционален трансформатор. Намотката му е скрита под повърхността на панела, който може да бъде стъклен или керамичен. През него протича ток. Това е първата част от намотката. Но второто са ястията, в които ще се готви. На дъното на съдовете се създават вихрови токове. Първо загряват съдовете, а след това и храната в тях.
Топлината ще се отдели само когато съдовете се поставят върху повърхността на котлона.
Ако липсва, не се извършва действие. Индукционната зона за готвене ще съответства на диаметъра на съдовете, поставени върху нея.
За такива печки са необходими специални съдове. Най-феромагнитниметалите могат да взаимодействат с индукционното поле: алуминий, неръждаема и емайлирана стомана, чугун. Не е подходящ само за такива повърхности: мед, керамика, стъкло и съдове от неферомагнитни метали.
Естествено, индукционната готварска печка ще се включи само когато върху нея се поставят подходящи съдове за готвене.
Модерните печки са оборудвани с електронен блок за управление, който ви позволява да разпознавате празни и неизползваеми съдове. Основните предимства на индукционните котлони са: безопасност, лекота на почистване, бързина, ефективност, икономичност. Повърхността на панела никога не трябва да се изгаря.
И така, разбрахме къде се използва този тип отопление (индукция).
