Indukcijsko ogrevanje - kaj je to, njegovo načelo

Načelo delovanja induktorjev

Naprave za indukcijsko ogrevanje kovin delujejo na preprostem principu, ki temelji na pojavu elektromagnetne indukcije. Ko skozi tuljavo teče izmenični tok visoke frekvence, se okoli in znotraj nje oblikuje močno magnetno polje. Povzroča pojav vrtinčnih tokov znotraj obdelanega kovinskega obdelovanca.

Ker ima del običajno izredno nizek električni upor, se pod vplivom vrtinčnih tokov hitro segreje. Posledično se njegova temperatura poveča do te mere, da kovina postane mehkejša in se začne taliti. V tem trenutku so konci obdelovancev varjeni.

Navodila za izdelavo

Načrti

Slika 1. Električna shema indukcijskega grelnika

Slika 2. Naprava.

Slika 3Shema preprostega indukcijskega grelnika

Za izdelavo peči boste potrebovali naslednje materiale in orodja:

• spajkalnik;
• spajka;
• tekstolitna plošča.
• mini vrtalnik.
• radioelementi.
• termalna pasta.
• kemični reagenti za jedkanje plošč.

Dodatni materiali in njihove lastnosti:

1. Za izdelavo tuljave, ki bo oddajala izmenično magnetno polje, potrebno za ogrevanje, je treba pripraviti kos bakrene cevi s premerom 8 mm in dolžino 800 mm.
2. Zmogljivi močnostni tranzistorji so najdražji del domače indukcijske nastavitve. Za montažo vezja frekvenčnega generatorja je potrebno pripraviti 2 takšna elementa. Za te namene so primerni tranzistorji blagovnih znamk: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Pri izdelavi vezja se uporabljata 2 enaka od navedenih tranzistorjev z učinkom polja.
3. Za izdelavo nihajnega vezja bodo potrebni keramični kondenzatorji z zmogljivostjo 0,1 mF in delovno napetostjo 1600 V. Da bi v tuljavi nastal izmenični tok velike moči, je potrebnih 7 takšnih kondenzatorjev.
4. Med delovanjem takšne indukcijske naprave se bodo poljski tranzistorji zelo segreli in če nanje niso pritrjeni radiatorji iz aluminijeve zlitine, potem po nekaj sekundah delovanja pri največji moči ti elementi odpovejo. Namestitev tranzistorjev na hladilnike naj bo skozi tanko plast termične paste, sicer bo učinkovitost takšnega hlajenja minimalna.
5. Diode, ki se uporabljajo v indukcijskem grelniku, morajo biti izjemno hitrega delovanja. Najbolj primerne za to vezje, diode: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Upori, ki se uporabljajo v vezju 3: 10 kOhm z močjo 0,25 W - 2 kos.in moč 440 ohmov - 2 vata. Zener diode: 2 kos. z delovno napetostjo 15 V. Moč zener diod mora biti najmanj 2 vata. Z indukcijo se uporablja dušilka za priključitev na izhodne moči tuljave.
7. Za napajanje celotne naprave boste potrebovali napajalno enoto z zmogljivostjo do 500. W. in napetostjo 12 - 40 V. To napravo lahko napajate iz avtomobilskega akumulatorja, vendar pri tej napetosti ne boste mogli dobiti najvišjih odčitkov moči.

Sam postopek izdelave elektronskega generatorja in tuljave traja malo časa in se izvaja v naslednjem zaporedju:

1. Iz bakrene cevi je izdelana spirala s premerom 4 cm. Za izdelavo spirale je treba bakreno cev naviti na palico z ravno površino s premerom 4 cm. Spirala mora imeti 7 zavojev, ki se ne smejo dotikati. . Montažni obroči so spajkani na 2 konca cevi za povezavo s tranzistorskimi radiatorji.
2. Tiskano vezje je izdelano po shemi. Če je mogoče napajati polipropilenske kondenzatorje, bo naprava zaradi dejstva, da imajo takšni elementi minimalne izgube in stabilno delovanje pri velikih amplitudah napetostnih nihanj, delovala veliko bolj stabilno. Kondenzatorji v vezju so nameščeni vzporedno in tvorijo nihajno vezje z bakreno tuljavo.
3. Ogrevanje kovine se pojavi znotraj tuljave, potem ko je vezje priključeno na napajanje ali baterijo. Pri segrevanju kovine je treba zagotoviti, da ni kratkega stika vzmetnih navitij. Če se segrete kovine dotaknete 2 obratov tuljave hkrati, potem tranzistorji takoj odpovejo.

Kako narediti takšno opremo z lastnimi rokami

Zaradi visokih stroškov naprave se mnogi lastniki odločijo za izdelavo ogrevalnega sistema z lastnimi rokami. Ko ste trdo delali, lahko najdete diagram, kako narediti indukcijski grelnik z lastnimi rokami. Na internetu je veliko člankov na to temo. Tukaj bi rad opisal princip kako kar najbolje izkoristiti preprost gospodinjski aparat.

Za najpreprostejši sistem boste potrebovali majhen nabor orodij: izvijač, spajkalnik in rezalniki žice. In navodila, kako naj izgleda takole:

1. vzamemo 7 milimetrov žico iz nerjavečega jekla in jo razrežemo na kose približno 5 milimetrov;
2. pripravimo cev, iz plastike ali kovine, ni pomembno. Gledamo, da je bila debelina približno pet milimetrov. Ta debelina je potrebna za zaščito pred pregrevanjem;
3. napolnite cev s kosi žice;

1. luknje na koncih cevi zaprite z mrežo, da se rezi žice nenamerno ne razlijejo;
2. nato vzemite bakreno žico in jo navijte okoli cevi s spiralo, približno 80-90 zavojev;
3. izrežite pravokotno luknjo v cevi.
4. v to luknjo vstavite izdelano napravo.
5. za naslednji korak potrebujete visokofrekvenčni pretvornik, ki ga lahko kupite v trgovini.

Prednosti in slabosti

Glede na ocene lastnikov VIN ima uporaba tovrstnega grelnika številne prednosti, ki vključujejo naslednje pomembne točke:

• majhne skupne dimenzije omogočajo uporabo enote v vseh prostorih;
• visoka učinkovitost;
• Življenjska doba VIN je več kot 30 let;
• ne potrebuje dodatne nege;
• visoka stopnja požarne varnosti;
• ta vrsta kotla deluje tiho;
• vodni kamen se ne usede na notranje stene, ker vrtinčni tokovi ustvarjajo tudi vibracije;
• popolna tesnost VIN preprečuje kakršno koli puščanje;
• proces krmiljenja kotla je popolnoma avtomatiziran;
• med delovanjem enote se ne oddajajo škodljivi produkti zgorevanja, z drugimi besedami, ta vrsta grelnika je popolnoma okolju prijazna;
• možnost priključitve na obstoječi ogrevalni sistem;
• Kot nosilec toplote se lahko uporabljajo različne tekočine, na primer voda, antifriz, olje itd.

Morda vas bo zanimal članek o tem, kako lasten indukcijski grelec roke.

Članek o tem, kako narediti indukcijski kotel z lastnimi rokami, preberite tukaj.

Za večjo prepričljivost prednosti te vrste kotlovske enote navajamo kot primer tehnične značilnosti grelnika modela VIN-15:

• zahtevana napetost - 380V;
• poraba energije je 15 kW/h;
• količina proizvedene toplote - 12640 Kcal / h;
• kotel lahko v celoti ogreje prostor s prostornino 500–700 m3;
• premer dovodne in izstopne cevi je 25 mm.

Težko se je ne strinjati, da so to precej pozitivne lastnosti kotla tega modela.

Glavni negativni vidiki uporabe vrtinčnega indukcijskega grelnika vključujejo naslednje:

• elektromagnetno polje segreva ne samo toplotni izmenjevalnik, temveč tudi vse okoliške predmete, vključno s človeškimi tkivi;

Pomembna točka: oseba ne sme biti dolgo časa blizu indukcijskega grelnika!

če je feromagnetni produkt v polju delovanja elektromagnetnega polja, bo to neizogibno povzročilo pregrevanje kotla zaradi dodatne magnetizacije;
visoka stopnja prenosa toplote ustvarja nevarnost detonacije propelerja zaradi pregrevanja.

Nasvet strokovnjaka: za preprečevanje detonacije lahko opcijsko namestite senzor tlaka.

Oglejte si videoposnetek, ki prikazuje značilnosti indukcijskega grelnika VIN vortex, pa tudi ocene o tej opremi:

Nianse

1. Pri izvajanju poskusov segrevanja in utrjevanja kovin je temperatura znotraj indukcijske tuljave lahko pomembna in znaša 100 stopinj Celzija. Ta učinek ogrevanja se lahko uporablja za ogrevanje sanitarne vode ali za ogrevanje hiše.
2. Zgoraj obravnavano vezje grelnika (slika 3) pri največji obremenitvi je sposobno zagotoviti sevanje magnetne energije znotraj tuljave v višini 500 W. Takšna moč ni dovolj za ogrevanje velike količine vode, konstrukcija indukcijske tuljave visoke moči pa bo zahtevala izdelavo vezja, v katerem bo treba uporabiti zelo drage radijske elemente.
3. Proračunska rešitev za organizacijo indukcijskega segrevanja tekočine je uporaba več zgoraj opisanih naprav, razporejenih v seriji. V tem primeru morajo biti spirale na isti liniji in ne smejo imeti skupnega kovinskega vodnika.
4. Kot toplotni izmenjevalec se uporablja cev iz nerjavečega jekla s premerom 20 mm. Na cev je »napetih« več indukcijskih spiral, tako da je toplotni izmenjevalec na sredini spirale in ne pride v stik z njenimi zavoji.Ob hkratni vključitvi 4 takšnih naprav bo moč ogrevanja približno 2 kW, kar je že dovolj za pretočno ogrevanje tekočine z majhnim kroženjem vode do vrednosti, ki omogočajo uporabo te zasnove v oskrba s toplo vodo v majhni hiši.
5. Če je tak grelni element priključen na dobro izoliran rezervoar, ki se nahaja nad grelnikom, potem je rezultat kotlovski sistem, v katerem se segrevanje tekočine izvaja znotraj nerjavne cevi, segreta voda se dvigne in mesto bo zavzela hladnejša tekočina.
6. Če je površina hiše pomembna, se lahko število indukcijskih spiral poveča na 10 kosov.
7. Moč takšnega kotla je mogoče enostavno prilagoditi z izklopom ali vklopom spiral. Več kot je hkrati vklopljenih odsekov, večja bo moč ogrevalne naprave, ki deluje na ta način.
8. Za napajanje takega modula potrebujete močan napajalnik. Če je na voljo enosmerni inverterski varilni stroj, je iz njega mogoče izdelati napetostni pretvornik potrebne moči.
9. Ker sistem deluje na enosmerni električni tok, ki ne presega 40 V, je delovanje takšne naprave razmeroma varno, glavna stvar je zagotoviti škatlo z varovalkami v električnem tokokrogu generatorja, ki v primeru kratkega stika, bo sistem izpraznil in s tem odpravil možnost požara.
10. , pod pogojem, da so za napajanje indukcijskih naprav vgrajene baterije, ki se bodo polnile s sončno in vetrno energijo.
11. Baterije je treba kombinirati v odsekih po 2, povezani zaporedno.Posledično bo napajalna napetost s takšno povezavo najmanj 24 V, kar bo zagotovilo delovanje kotla pri visoki moči. Poleg tega bo serijska povezava zmanjšala tok v tokokrogu in podaljšala življenjsko dobo baterije.

Induktorska naprava

Oprema za indukcijsko ogrevanje kovin ima montažno strukturo. Sestavljen je iz dveh glavnih enot - samega induktorja, pa tudi iz generatorja, ki generira visokofrekvenčne tokovne impulze.

Induktor je navaden induktor, sestavljen iz več zavojev bakrenega prevodnika. Za proizvodnjo teh komponent se uporablja le baker brez kisika, v katerem vsebnost tujih nečistoč ne sme presegati 0,1%. Ta naprava ima lahko različen premer (od 16 do 250 mm, odvisno od modela). Število zavojev je od 1 do 4.

Generator, ki ustvarja impulzne tokove za indukcijsko grelno tuljavo, ima precej impresivne dimenzije in težo. Izvaja se lahko po kateri koli shemi za generiranje visokofrekvenčnih impulzov. Na primer, v sodobni industriji se pogosto uporabljajo generatorske enote na osnovi multivibratorjev, RC generatorjev, sprostitvenih krogov itd.

Če se oprema uporablja predvsem za ogrevanje majhnih delov, mora biti frekvenca impulza najmanj 5 MHz. Te enote so razvite na osnovi elektronskih cevi. Če se tehnika uporablja za segrevanje velikih kovinskih obdelovancev, je priporočljivo uporabiti indukcijske enote z delovno frekvenco do 300 kHz, zgrajene na osnovi pretvornikov na osnovi IGBT vezij ali MOSFET tranzistorjev.

Izbira indukcijske kuhalne plošče

Če želite izbrati pravo ploščo, je treba upoštevati osebne preference.

Prvi korak je, da se ukvarjamo z gorilniki, oziroma z njihovim številom. Če ne nameravate vsak dan kuhati obrokov za več ljudi, bo zadostovala miniaturna različica z dvema gorilnikoma. Kakšen je smisel plačevati denar za dodatni del kuhalne plošče? Če družino sestavljajo več kot tri osebe, je že potreben nakup polnopravne naprave s štirimi gorilniki. Kot zamenjavo za prvo možnost je priporočljiv nakup masivne plošče brez gorilnikov, saj so takšne površine srednje velikosti.

Srednje velika indukcija

Oblika in videz strukture igrata pomembno vlogo pri notranjem oblikovanju v istem slogu. Poleg tega je potrebno predhodno izmeriti mesto za vgradnjo keramično-kovinske konstrukcije. Če ni primernega mesta, je bolje pogledati prenosne modele.

Bodite pozorni na energijsko učinkovitost naprave, ki ne sme biti nižja od razreda "A". V nasprotnem primeru bo naprava porabila več električne energije.

Stroški opreme se razlikujejo tudi od števila temperaturnih načinov, tako da če ne nameravate kuhati kulinaričnih užitkov, potem kupite ploščo z minimalnim naborom načinov. V drugih primerih je bolje, da ne varčujete in kupite drago peč, ki vključuje več kot 15 načinov.

Indukcijski štedilnik "za samca"

Cene kuhinjski indukcijski štedilniki

Kuhinjski prenosni indukcijski štedilnik

Odločite se, ali potrebujete "pospeševalno" funkcijo. Ni na voljo pri vseh modelih aparatov in je odgovoren za hitro segrevanje posode. Na primer, omogoča, da voda zavre v nekaj minutah.

Vredno je razmisliti, ali bodo potrebne pomožne zmogljivosti ploščice.Sodobni aparati so opremljeni z velikim številom dodatnih funkcij, vključno s samodejnim izklopom (pri vrenju), časovnikom, odmrzovanjem hrane in shranjevanjem programov. Ploščo s takšnimi ugodnostmi izberite le takrat, ko jih res nameravate uporabiti, sicer je samo izguba denarja.

Prednosti in slabosti naprave

"Plusi" vrtinčnega indukcijskega grelnika so številni. To je preprosto vezje za samoproizvodnjo, povečano zanesljivost, visoko učinkovitost, relativno nizke stroške energije, dolgo življenjsko dobo, nizko verjetnost okvar itd.

Zmogljivost naprave je lahko pomembna, takšne enote se uspešno uporabljajo v metalurški industriji. Glede na hitrost segrevanja hladilne tekočine takšne naprave samozavestno tekmujejo s tradicionalnimi električnimi kotli, temperatura vode v sistemu hitro doseže zahtevano raven.

Med delovanjem indukcijskega kotla grelnik rahlo vibrira. Ta vibracija otrese vodni kamen in druge morebitne onesnaževalce s sten kovinske cevi, zato je treba takšno napravo redko čistiti. Seveda je treba ogrevalni sistem pred temi onesnaževalci zaščititi z mehanskim filtrom.

Indukcijska tuljava z visokofrekvenčnimi vrtinčnimi tokovi segreva kovino (cev ali koščke žice), nameščeno v njej, kontakt ni potreben

Stalni stik z vodo tudi zmanjša verjetnost izgorevanja grelnika, kar je dokaj pogosta težava tradicionalnih kotlov z grelnimi elementi. Kljub tresljajem kotel deluje izjemno tiho, dodatna zvočna izolacija na mestu namestitve naprave ni potrebna.

Indukcijski kotli so dobri tudi zato, ker skoraj nikoli ne puščajo, če je le namestitev sistema opravljena pravilno. To je zelo dragocena kakovost za električno ogrevanje, saj odpravlja ali bistveno zmanjša verjetnost nevarnih situacij.

Odsotnost puščanja je posledica brezkontaktne metode prenosa toplotne energije na grelec. Hladilno sredstvo z uporabo zgoraj opisane tehnologije se lahko segreje skoraj do parnega stanja.

To zagotavlja zadostno toplotno konvekcijo, da spodbudi učinkovito gibanje hladilne tekočine skozi cevi. V večini primerov ogrevalnega sistema ne bo treba opremiti z obtočno črpalko, čeprav je vse odvisno od značilnosti in postavitve določenega ogrevalnega sistema.

Včasih je potrebna obtočna črpalka. Namestitev naprave je razmeroma enostavna. Čeprav bo to zahtevalo nekaj veščin pri namestitvi električnih naprav in ogrevalnih cevi. Toda ta priročna in zanesljiva naprava ima številne pomanjkljivosti, ki jih je treba tudi upoštevati.

Na primer, kotel segreva ne samo hladilno tekočino, temveč tudi celoten delovni prostor, ki ga obdaja. Za takšno enoto je treba dodeliti ločen prostor in iz nje odstraniti vse tuje predmete. Za osebo je lahko dolgotrajno bivanje v neposredni bližini delujočega kotla tudi nevarno.

Za delovanje indukcijskih grelnikov je potrebna električna energija. Tako domača kot tovarniška oprema je priključena na gospodinjsko omrežno napetost.

Naprava za delovanje potrebuje elektriko. Na območjih, kjer ni prostega dostopa do te koristi civilizacije, bo indukcijski kotel neuporaben.Da, in kjer so pogosti izpadi električne energije, bo pokazal nizko učinkovitost.

Če z napravo ne ravnate previdno, lahko pride do eksplozije.

Če je hladilna tekočina pregreta, se bo spremenila v paro. Posledično se bo pritisk v sistemu močno povečal, česar cevi preprosto ne morejo vzdržati, počile bodo. Zato mora biti naprava za normalno delovanje sistema opremljena vsaj z manometrom in še bolje - napravo za izklop v sili, termostatom itd.

Vse to lahko znatno poveča stroške domačega indukcijskega kotla. Čeprav naprava velja za praktično tiho, to ni vedno tako. Nekateri modeli lahko iz različnih razlogov še vedno povzročajo nekaj hrupa. Za napravo, izdelano samostojno, se verjetnost takšnega izida poveča.

Pri oblikovanju tako tovarne kot domači indukcijski grelniki Praktično brez obrabnih delov. Trajajo dolgo in delujejo brezhibno.

Značilnosti vrtinčnega indukcijskega kotla

Načelo delovanja indukcijskega grelnika že poznamo. Obstaja njegova različica: vrtinčni indukcijski kotel ali VIN, ki deluje na nekoliko drugačen način.

Posebnosti VIN

Tako kot indukcijski analog deluje na visokofrekvenčno napetost, zato mora biti opremljen z pretvornikom. Značilnost naprave VIN je, da nima sekundarnega navitja.

Njegovo vlogo opravljajo vsi kovinski deli naprave. Izdelane morajo biti iz materialov, ki kažejo feromagnetne lastnosti. Tako, ko se tok dovaja v primarno navitje naprave, se moč elektromagnetnega polja močno poveča.

Po drugi strani pa ustvarja tok, katerega moč se hitro povečuje.Vrtljivi tokovi izzovejo obrat magnetizacije, zaradi česar se vse feromagnetne površine segrejejo zelo hitro, skoraj v trenutku.

Vortex naprave so precej kompaktne, vendar je zaradi uporabe kovine njihova teža velika. To daje dodatno prednost, saj vsi masivni elementi telesa sodelujejo pri izmenjavi toplote. Tako se učinkovitost enote približa 100%.

To lastnost naprave je treba upoštevati, če se odločite za samostojno izdelavo kotla VIN. Lahko je samo iz kovine, plastike se ne sme uporabljati.

Glavna razlika vrtinčni indukcijski kotel je v tem, da njegovo telo deluje kot sekundarno navitje. Zato je vedno izdelan iz kovine

Kako sestaviti vrtinčno indukcijsko napravo?

Kot že vemo, se tak kotel razlikuje od svojega indukcijskega dvojnika, vendar je prav tako enostavno narediti sam. Res je, zdaj boste potrebovali varilne veščine, saj je treba napravo sestaviti samo iz kovinskih delov.

Za delo boste potrebovali:

• Dva segmenta kovinske debelostenske cevi enake dolžine. Njihovi premeri morajo biti različni, tako da se en del lahko vstavi v drugega.
• Navijanje (emajlirane) bakrene žice.
• Trifazni pretvornik, mogoče iz varilnega stroja, vendar čim zmogljivejši.
• Ohišje za toplotno izolacijo kotla.

Zdaj se lahko lotite dela. Začnemo z izdelavo telesa bodočega kotla. Vzamemo cev večjega premera in vstavimo drugi del notri. Privariti jih je treba drug v drugega, tako da je med stenami elementov nekaj razdalje.

Nastala podrobnost v razdelku bo podobna volanu. Kot osnova in pokrov ohišja se uporablja jeklena pločevina z debelino najmanj 5 mm.

Rezultat je votla cilindrična posoda. Zdaj morate v njegove stene vrezati cevi za cevi za dovod hladnih in odvod vročih tekočin. Konfiguracija cevi in ​​njen premer sta odvisna od cevi ogrevalnega sistema, morda bodo potrebni tudi adapterji.

Po tem lahko začnete navijati žico. Previdno, pod zadostno napetostjo, se navije okoli telesa kotla.

Shematski diagram domačega indukcijskega kotla vrtinčnega tipa

Pravzaprav bo navita žica služila kot grelni element, zato je priporočljivo zapreti ohišje naprave s toplotno izolacijskim ohišjem. Tako bo mogoče prihraniti maksimalno toploto in s tem povečati učinkovitost naprave in jo narediti varno.

Zdaj morate kotel vgraditi v ogrevalni sistem. Da bi to naredili, se hladilna tekočina izprazni, odsek cevi zahtevane dolžine je odrezan in naprava je privarjena na svojem mestu.

Ostaja samo, da napajate grelec in ne pozabite nanj priključiti pretvornika. Naprava je pripravljena za uporabo. Toda pred testiranjem morate cev napolniti s hladilno tekočino.

Ne veste, katero hladilno tekočino izbrati za polnjenje krogotoka? Priporočamo, da se seznanite z značilnostmi različnih hladilnih tekočin in priporočili za izbiro optimalne vrste tekočine za ogrevalni krog.

Šele po črpanju hladilne tekočine v sistem izvedite preskusno vožnjo.

Najprej morate napravo zagnati z minimalno močjo in skrbno spremljati kakovost zvarov. Če je vse v redu, povečamo moč na maksimum.

Na naši spletni strani je še eno navodilo za izdelavo indukcijske naprave, ki se lahko uporablja za ogrevanje hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu. Če se želite seznaniti s postopkom sestavljanja indukcijskega grelnika, sledite tej povezavi.

Nadzor ogrevanja

Jedro indukcijskega spajkalnika je izdelano iz bakra (ni magnetnega materiala), zadnja stran pa je prevlečena s feromagnetnim materialom (zlitina železa in niklja). Sprednji del služi kot želo, samo jedro se imenuje kartuša.

Ogrevanje bakrene konice je nastavljeno na naslednji način:

• ko se uporabi izmenična napetost in s tem polje, se v prevleki generirajo Foucaultovi tokovi, ki segrejejo material;
• toplota se prenese na baker;
• takoj ko temperatura premaza doseže Curiejevo točko, magnetne lastnosti izginejo in segrevanje se ustavi;
• v procesu dela z indukcijskim spajkalnikom bakrena konica odda toploto delu in se ohladi, ohladi se tudi feromagnetna prevleka;
• takoj ko se premaz ohladi, se magnetne lastnosti vrnejo in segrevanje se takoj nadaljuje.

Največje segrevanje indukcijskega spajkalnika je odvisno od lastnosti magnetne zlitine in jedra. Takšen nadzor se imenuje pametna toplota.

Temperaturo za določene pogoje spajkanja lahko spremenite z vgradnjo temperaturnega senzorja, ki je priključen na krmilno enoto postaje, ali z menjavo kartuš (jedro s konico), ki so vstavljene v ročaj indukcijskega spajkalnika.

Prva možnost je cenejša od druge, zato je danes ne uporabljajo samo strokovnjaki. Toda druga metoda je bolj natančna in zanesljiva.

Indukcijski toplotni generator v ogrevalnem sistemu

Indukcijski grelniki vode, ki se uporabljajo v ogrevalnih krogih, imajo prednosti, ki so skupne vsem električnim grelnikom in so lastne le njim. Začnimo s prvo skupino:

1. Po enostavnosti uporabe so električni grelniki pred celo plinsko opremo, saj delujejo brez vžiga.Poleg tega so veliko varnejši: lastniku se ni treba bati puščanja goriva ali produktov zgorevanja.
2. Električna oprema ne potrebuje dimnika in vzdrževanja v obliki odstranjevanja ogljikovih usedlin in saj.
3. Učinkovitost električnega grelnika ni odvisna od njegove moči. Lahko ga nastavite na zelo minimum, hkrati pa bo izkoristek enote ostal na ravni 99%, medtem ko bo učinkovitost kotla na plin ali trda goriva v takih pogojih bistveno nižja od potnega lista.
4. Ob prisotnosti električnega generatorja toplote lahko ogrevalni sistem deluje v najnižjem temperaturnem načinu, kar je zelo pomembno v izven sezone. V primeru uporabe kotla na plin ali trda goriva padec temperature "povratka" pod 50 stopinj ni dovoljen, saj se v tem primeru na toplotnem izmenjevalniku tvori kondenz (pri uporabi trdega goriva vsebuje kislino).
5. In zadnja stvar: pri električnem ogrevanju lahko storite brez tekočega hladila, vendar to ne velja za indukcijske grelnike.

Preprost indukcijski grelec

Pojdimo na prednosti neposrednih "induktorjev":

1. Kontaktna površina hladilne tekočine z vročo površino v indukcijskih grelnikih je tisočkrat večja kot pri napravah s cevnimi električnimi grelniki. Zato se okolje segreje veliko hitreje.
2. Vsi elementi "induktorja" so nameščeni samo od zunaj, brez privezov. V skladu s tem so puščanja popolnoma izključena.
3. Ker se ogrevanje izvaja brezkontaktno, lahko grelnik indukcijskega tipa deluje s popolnoma katero koli hladilno tekočino, vključno z vsemi vrstami antifriza (za električni kotel grelnega elementa bi potreboval poseben).Hkrati lahko voda vsebuje relativno veliko soli trdote - izmenično magnetno polje preprečuje nastanek vodnega kamna na stenah toplotnega izmenjevalnika.

Za vsak sodček medu, kot veste, pride muha v mazilu. Tudi tukaj brez tega ne bi šlo: ne le da je elektrika sama po sebi precej draga, ampak tudi indukcijski grelniki sodijo med najdražje vrste električne opreme za ogrevanje.

Indukcijske livarske peči

Vsaka peč za indukcijsko litje je lahko opremljena z dvema vrstama pretvornikov, praviloma je tiristorski pretvornik cenejši in je opremljen s pečmi velike moči, tranzistorski pa je varčnejši glede porabe energije:

Tiristorski frekvenčni pretvorniki se uporabljajo za napajanje indukcijskih livarskih peči, delujejo po običajnem dvostopenjskem principu:

• - usmernik pretvarja izmenični tok omrežja v enosmerni;
• - pretvornik ta enosmerni tok ponovno pretvori v izmenični tok, vendar že na želeni frekvenci.

Tiristorski pretvorniki lahko delujejo z visokim tokom in napetostjo ter hkrati vzdržijo neprekinjeno obremenitev. Njihova učinkovitost je višja kot pri IGBT pretvornikih.

Tranzistorski frekvenčni pretvorniki. Tranzistorski frekvenčni pretvorniki se uporabljajo za napajanje indukcijskih peči, v katerih je mogoče taliti do 200 kg barvnih in do 100 kg železnih kovin, v pečeh tipa IPP. Takšne peči se najpogosteje uporabljajo v laboratorijskih pogojih za eksperimentalne taline, ko je potrebna hitra menjava zlitine.

Med nedvomnimi prednostmi tranzistorskih pretvornikov so kompaktnost, enostavnost delovanja in tiho delovanje.

Grelniki vode tipa VIN

Srce enote je tuljava, sestavljena iz velikega števila zavojev izolirane žice in postavljena navpično v valjasto telo v obliki posode. V notranjost tuljave je vstavljena kovinska palica. Ohišje je od zgoraj in spodaj hermetično zaprto z varjenimi pokrovi, izvlečene so sponke za priključitev na električno omrežje. Hladna hladilna tekočina vstopi v posodo skozi spodnjo odcepno cev, ki zapolni celoten prostor znotraj posode. Voda, segreta na zahtevano temperaturo, gre skozi zgornjo cev v ogrevalni sistem.

Shema ogrevanja toplotnega nosilca

Zaradi svoje zasnove, ko je priključen na omrežje, generator toplote stalno deluje s polno zmogljivostjo, saj ni racionalno oskrbovati ogrevalne instalacije z dodatnimi napravami za regulacijo napetosti. Veliko lažje je uporabljati ciklično ogrevanje in uporabljati samodejni izklop/vklop s senzorjem temperature vode. Potrebno je le nastaviti želeno temperaturo na prikazovalniku oddaljene elektronske enote in ta bo hladilno tekočino segrela na to temperaturo in izklopila indukcijski element tople vode, ko je dosežena. Ko poteče čas in se voda ohladi za nekaj stopinj, bo avtomatika ponovno vklopila ogrevanje, ta cikel se bo nenehno ponavljal.

Ker navitje toplotnega generatorja omogoča enofazno povezavo z napajalno napetostjo 220 V, se indukcijske grelne enote ne proizvajajo z veliko močjo. Razlog je v tem, da je tok v tokokrogu previsok (nad 50 amperov), bo zahtevalo polaganje kablov velikega preseka, kar je samo po sebi zelo drago. Za povečanje moči je dovolj, da postavite tri instalacije za ogrevanje vode v kaskado in uporabite trifazno povezavo z napajalno napetostjo 380 V.Na vsako napravo kaskade priključite ločeno fazo, fotografija prikazuje podoben primer delovanja indukcijskega ogrevanja.

Ogrevanje z indukcijskimi kotli

Konstrukcijske značilnosti grelnikov tipa Sibtechnomash Z enakim učinkom elektromagnetne indukcije drugo podjetje razvija in proizvaja grelnike vode nekoliko drugačne zasnove, ki si zasluži pozornost. Dejstvo je, da ima električno polje, ki ga ustvari večobratna tuljava, prostorsko obliko in se od nje širi v vse smeri. Če v enotah VIN hladilna tekočina prehaja znotraj tuljave, potem naprava za indukcijski kotel Sibtekhnomash predvideva spiralni toplotni izmenjevalec, ki se nahaja zunaj navitja, kot je prikazano na sliki.

Navitje ustvarja okoli sebe izmenično električno polje, vrtinčni tokovi segrevajo tuljave cevi izmenjevalnika toplote, v kateri se giblje voda. Tuljave s tuljavami so sestavljene v kaskadi 3 kosov in pritrjene na skupni okvir. Vsak od njih je priključen na ločeno fazo, napajalna napetost je 380 V. Zasnova Sibtekhnomash ima več prednosti:

• indukcijski grelniki imajo ločeno zložljivo zasnovo;
• v območju delovanja električnega polja je povečana površina ogrevalne površine in večja količina vode zaradi spiralnega kroga, kar poveča hitrost ogrevanja;
• Cevovod toplotnega izmenjevalnika je na voljo za izpiranje in vzdrževanje.

Primer priključitve indukcijskega kotla

Kljub razlikam v zasnovi toplotnega generatorja je njegova učinkovitost 98%, saj pri grelnikih tipa VIN to vrednost učinkovitosti navaja proizvajalec sam.Trajnost enot v obeh primerih je določena z zmogljivostjo tuljav, oziroma življenjsko dobo navitja in električne izolacije, ta kazalnik določijo proizvajalci v 30 letih.