Nei forni e nei dispositivi a induzione, il calore in un dispositivo riscaldato viene rilasciato dalle correnti che si formano in un campo elettromagnetico alternato all'interno dell'unità. Si chiamano induzione. Come risultato della loro azione, la temperatura aumenta. Il riscaldamento a induzione dei metalli si basa su due leggi fisiche principali:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
Nei corpi metallici, quando sono posti in un campo alternato, iniziano a comparire campi elettrici a vortice.
Dispositivo di riscaldamento a induzione
Tutto accade come segue. Sotto l'influenza di un flusso magnetico variabile, la forza elettromotrice (EMF) dell'induzione cambia.
EMF agisce in modo tale che le correnti parassite fluiscano all'interno dei corpi, che rilasciano calore nel pieno rispetto della legge di Joule-Lenz. Inoltre, l'EMF genera una corrente alternata nel metallo. In questo caso viene rilasciata energia termica, che porta ad un aumento della temperatura del metallo.
Questo tipo di riscaldamento è il più semplice, poiché è senza contatto. Permette di raggiungere temperature molto elevate, alle qualii metalli più refrattari possono essere lavorati.
Per fornire il riscaldamento a induzione, è necessario creare una certa tensione e frequenza nei campi elettromagnetici. Questo può essere fatto in un dispositivo speciale: un induttore. È alimentato da una rete industriale a 50 Hz. È possibile utilizzare singole fonti di alimentazione per questo: convertitori e generatori.
Il più semplice dispositivo induttore a bassa frequenza è una spirale (conduttore isolato), che può essere posizionata all'interno di un tubo metallico o avvolta attorno ad esso. Le correnti di passaggio riscaldano il tubo che, a sua volta, trasferisce calore all'ambiente.
L'uso del riscaldamento a induzione alle basse frequenze è piuttosto raro. Lavorazione dei metalli più comune a media e alta frequenza.
Tali dispositivi differiscono in quanto l'onda magnetica colpisce la superficie, dove viene attenuata. Il corpo converte l'energia di questa onda in calore. Per ottenere il massimo effetto, entrambi i componenti dovrebbero essere di forma ravvicinata.
Dove utilizzato
L'uso del riscaldamento a induzione nel mondo moderno è molto diffuso. Area di utilizzo:
- fusione dei metalli, loro saldatura senza contatto;
- ottenere nuove leghe metalliche;
- ingegneria meccanica;
- gioielli;
- crea piccole parti che possono essere danneggiate con altri metodi;
- indurimento superficiale (inoltre, le parti possono avere la configurazione più complessa);
- trattamento termico (parti di macchine, superfici temprate);
- medicina (disinfezione di elettrodomestici e strumenti).
Riscaldamento a induzione: caratteristiche positive
Questo metodo ha molti vantaggi:
- Può riscaldare e fondere rapidamente qualsiasi materiale conduttivo.
- Consente il riscaldamento con qualsiasi mezzo: vuoto, atmosfera, liquido non conduttivo.
- A causa del fatto che solo il materiale conduttivo viene riscaldato, le pareti che assorbono debolmente le onde rimangono fredde.
- In aree specializzate della metallurgia ottenendo leghe ultra pure. Questo è un processo divertente, perché i metalli vengono mescolati in uno stato sospeso, in un guscio di gas protettivo.
- Rispetto ad altri tipi, l'induzione non inquina l'ambiente. Se nel caso dei bruciatori a gas è presente inquinamento, così come nel riscaldamento dell'arco, l'induzione lo elimina, a causa della radiazione elettromagnetica "pulita".
- Piccole dimensioni dell'induttore del dispositivo.
- La capacità di fabbricare un induttore di qualsiasi forma, questo non porterà al riscaldamento locale, ma contribuirà a una distribuzione uniforme del calore.
- Insostituibile se è necessario riscaldare solo una determinata area della superficie.
- Non è difficile impostare tali apparecchiature per la modalità desiderata e regolarla.
Difetti
Il sistema presenta i seguenti svantaggi:
- Auto-installazione eregolare il tipo di riscaldamento (induzione) e la sua attrezzatura è piuttosto difficile. È meglio rivolgersi a specialisti.
- Necessità di abbinare accuratamente l'induttore e il pezzo, altrimenti il riscaldamento a induzione sarà insufficiente, la sua potenza potrebbe raggiungere valori bassi.
Apparecchiature di riscaldamento a induzione
Per la sistemazione del riscaldamento individuale, puoi considerare un'opzione come il riscaldamento a induzione.
L'unità sarà un trasformatore composto da due tipi di avvolgimenti: primario e secondario (che, a sua volta, è cortocircuitato).
Come funziona
Il principio di funzionamento di un induttore convenzionale: i flussi a vortice passano all'interno e dirigono il campo elettrico al secondo corpo.
Affinché l'acqua passi attraverso una tale caldaia, vengono portati due tubi: per l'acqua fredda, che entra, e all'uscita dell'acqua calda, il secondo tubo. A causa della pressione, l'acqua circola costantemente, eliminando la possibilità di riscaldare l'elemento induttore. La presenza di scala è qui esclusa, poiché nell'induttore si verificano vibrazioni costanti.
Un oggetto del genere sarebbe poco costoso da mantenere. Il vantaggio principale è che il dispositivo funziona in modo silenzioso. Puoi installarlo in qualsiasi stanza.
Creare attrezzature da soli
L'installazione del riscaldamento a induzione non sarà molto difficile. Anche chi non ha esperienza, dopo un attento studio, affronterà il compito. Prima di iniziare il lavoro, è necessario fare scorta dei seguenti articoli necessari:
- Invertitore. Può essere usatodalla saldatrice, è poco costoso e avrà bisogno di alta frequenza. Puoi farlo da solo. Ma questa è un'attività che richiede tempo.
- Alloggiamento del riscaldatore (un pezzo di tubo di plastica è adatto a questo, il riscaldamento a induzione del tubo in questo caso sarà il più efficace).
- Materiale (va bene un filo di diametro non superiore a sette millimetri).
- Dispositivi per il collegamento dell'induttore alla rete di riscaldamento.
- Griglia per tenere il filo all'interno dell'induttore.
- Una bobina a induzione può essere creata da un filo di rame (deve essere sm altato).
- Pompa (per fornire acqua all'induttore).
Regole per realizzare personalmente l'attrezzatura
Affinché l'unità di riscaldamento a induzione funzioni correttamente, la corrente per un tale prodotto deve corrispondere alla potenza (deve essere almeno 15 ampere, se necessario, poi di più).
- Il filo deve essere tagliato in pezzi non più grandi di cinque centimetri. Ciò è necessario per un riscaldamento efficiente in un campo ad alta frequenza.
- Il corpo non dovrebbe avere un diametro inferiore al filo preparato e avere pareti spesse.
- Per il collegamento alla rete di riscaldamento, un apposito adattatore è fissato su un lato della struttura.
- Una rete deve essere posizionata sul fondo del tubo per evitare che il filo cada.
- Quest'ultimo è necessario in quantità tale da riempire l'intero spazio interno.
- Il design è chiuso, viene posizionato un adattatore.
- Quindi una bobina viene costruita da questo tubo. Per fare ciò, avvolgilo giàfilo preparato. Il numero di turni deve essere rispettato: minimo 80, massimo 90.
- Dopo il collegamento all'impianto di riscaldamento, l'acqua viene versata nell'apparecchio. La bobina è collegata all'inverter predisposto.
- È in corso l'installazione di una pompa dell'acqua.
- Il termoregolatore è montato.
Il calcolo del riscaldamento a induzione dipenderà quindi dai seguenti parametri: lunghezza, diametro, temperatura e tempo di lavorazione. Prestare attenzione all'induttanza degli pneumatici che portano all'induttore, che può essere molto più alta dell'induttore stesso.
Informazioni sui piani cottura
Un' altra applicazione nell'uso domestico, oltre al sistema di riscaldamento, questo tipo di riscaldamento che si trova nei piani cottura.
Questa superficie sembra un trasformatore convenzionale. La sua bobina è nascosta sotto la superficie del pannello, che può essere in vetro o ceramica. La corrente scorre attraverso di essa. Questa è la prima parte della bobina. Ma il secondo sono i piatti in cui avverrà la cottura. Le correnti parassite si creano sul fondo dei piatti. Riscaldano prima i piatti e poi il cibo.
Il calore verrà rilasciato solo quando le stoviglie vengono posizionate sulla superficie del piano cottura.
Se manca, non viene eseguita alcuna azione. La zona di cottura a induzione corrisponderà al diametro delle pentole posizionate su di essa.
Per tali stufe sono necessari piatti speciali. Il più ferromagneticoi metalli possono interagire con il campo dell'induzione: alluminio, acciaio inox e sm altato, ghisa. Non adatto solo per tali superfici: rame, ceramica, vetro e piatti in metalli non ferromagnetici.
Naturalmente, il fornello a induzione si accende solo quando vengono posizionate pentole idonee.
Le moderne stufe sono dotate di una centralina elettronica, che permette di riconoscere le stoviglie vuote e inutilizzabili. I principali vantaggi dei piani cottura a induzione sono: sicurezza, facilità di pulizia, velocità, efficienza, economicità. La superficie del pannello non deve mai essere bruciata.
Quindi, abbiamo scoperto dove viene utilizzato questo tipo di riscaldamento (induzione).
