En els forns i dispositius d'inducció, la calor en un dispositiu escalfat s'allibera pels corrents que sorgeixen en un camp electromagnètic altern dins de la unitat. S'anomenen inducció. Com a conseqüència de la seva acció, la temperatura augmenta. L'escalfament per inducció dels metalls es basa en dues lleis físiques principals:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
En els cossos metàl·lics, quan es col·loquen en un camp altern, comencen a aparèixer camps elèctrics de vòrtex.
Dispositiu de calefacció per inducció
Tot passa de la següent manera. Sota la influència d'un flux magnètic variable, la força electromotriu (EMF) de la inducció canvia.
EMF actua de tal manera que els corrents de Foucault circulen dins dels cossos, que alliberen calor d'acord amb la llei de Joule-Lenz. A més, l'EMF genera un corrent altern al metall. En aquest cas, s'allibera energia tèrmica, la qual cosa comporta un augment de la temperatura del metall.
Aquest tipus de calefacció és el més fàcil, ja que és sense contacte. Permet arribar a temperatures molt elevades, a les qualses poden mecanitzar els metalls més refractaris.
Per proporcionar calefacció per inducció, cal crear una determinada tensió i freqüència en camps electromagnètics. Això es pot fer en un dispositiu especial: un inductor. S'alimenta des d'una xarxa industrial a 50 Hz. Podeu utilitzar fonts d'alimentació individuals per a això: convertidors i generadors.
El dispositiu inductor de baixa freqüència més senzill és una espiral (conductor aïllat), que es pot col·locar dins d'una canonada metàl·lica o enrotllar-la al seu voltant. Els corrents que passen escalfen la canonada, que, al seu torn, transfereix calor al medi ambient.
L'ús de la calefacció per inducció a baixes freqüències és força rar. Processament de metalls més habitual a freqüència mitjana i alta.
Aquests dispositius es diferencien perquè l'ona magnètica arriba a la superfície, on s'atenua. El cos converteix l'energia d'aquesta ona en calor. Per obtenir el màxim efecte, els dos components han de tenir una forma propera.
On s'utilitza
L'ús de la calefacció per inducció al món modern està molt estès. Àrea d'ús:
- fusió de metalls, la seva soldadura sense contacte;
- obtenció de nous aliatges metàl·lics;
- enginyeria mecànica;
- joieria;
- fer peces petites que es puguin danyar amb altres mètodes;
- enduriment superficial (a més, les peces poden ser de la configuració més complexa);
- tractament tèrmic (mecanitzat de peces de màquines, superfícies endurides);
- medicina (desinfecció d'aparells i instruments).
Escalfament per inducció: característiques positives
Aquest mètode té molts avantatges:
- Pot escalfar i fondre ràpidament qualsevol material conductor.
- Permet escalfar en qualsevol mitjà: buit, atmosfera, líquid no conductor.
- A causa del fet que només s'escalfa el material conductor, les parets que absorbeixen dèbilment les ones romanen fredes.
- En àrees especialitzades de la metal·lúrgia obtenint aliatges ultra purs. Aquest és un procés entretingut, perquè els metalls es barregen en estat suspès, en una closca de gas protector.
- En comparació amb altres tipus, la inducció no contamina el medi ambient. Si en el cas dels cremadors de gas hi ha contaminació, així com en l'escalfament d'arc, la inducció ho elimina, a causa de la radiació electromagnètica "neta".
- Mides petites de l'inductor del dispositiu.
- La capacitat de fabricar un inductor de qualsevol forma, això no provocarà un escalfament local, sinó que contribuirà a una distribució uniforme de la calor.
- Insubstituïble si només cal escalfar una determinada àrea de la superfície.
- No és difícil configurar aquests equips per al mode desitjat i regular-lo.
Defectes
El sistema té els següents desavantatges:
- Autoinstal·lació iajustar el tipus de calefacció (inducció) i el seu equip és força difícil. És millor recórrer a especialistes.
- La necessitat de fer coincidir amb precisió l'inductor i la peça de treball, en cas contrari, l'escalfament per inducció serà insuficient, la seva potència pot arribar a valors petits.
Equip de calefacció per inducció
Per a la disposició de la calefacció individual, podeu considerar una opció com la calefacció per inducció.
La unitat serà un transformador format per dos tipus de bobinats: primari i secundari (que, al seu torn, està en curtcircuit).
Com funciona
El principi de funcionament d'un inductor convencional: els fluxos de vòrtex passen a l'interior i dirigeixen el camp elèctric cap al segon cos.
Perquè l'aigua passi per una caldera d'aquest tipus, s'hi posen dues canonades: per a l'aigua freda, que entra, i a la sortida de l'aigua tèbia, la segona canonada. A causa de la pressió, l'aigua circula constantment, la qual cosa elimina la possibilitat d'escalfar l'element inductor. Aquí s'exclou la presència d'escala, ja que es produeixen vibracions constants a l'inductor.
Un article d'aquest tipus seria econòmic de mantenir. El principal avantatge és que el dispositiu funciona en silenci. El pots instal·lar a qualsevol habitació.
Fer equips tu mateix
La instal·lació de la calefacció per inducció no serà gaire difícil. Fins i tot aquells que no tenen experiència, després d'un estudi acurat, s'enfrontaran a la tasca. Abans de començar a treballar, heu d'aprovisionar-vos dels elements necessaris següents:
- Inversor. Es pot utilitzarde la màquina de soldadura, és barata i necessitarà alta freqüència. Podeu fer-ho vos altres mateixos. Però aquesta és una activitat que requereix molt de temps.
- Carcassa de l'escalfador (un tros de tub de plàstic és adequat per a això, l'escalfament per inducció de la canonada en aquest cas serà el més efectiu).
- Material (un cable amb un diàmetre de no més de set mil·límetres servirà).
- Dispositius per connectar l'inductor a la xarxa de calefacció.
- Grid per subjectar el cable dins de l'inductor.
- A partir de filferro de coure es pot crear una bobina d'inducció (ha d'estar esm altada).
- Bomba (per subministrar aigua a l'inductor).
Normes per fer equips tu mateix
Per tal que la unitat de calefacció per inducció funcioni correctament, el corrent d'aquest producte ha de correspondre a la potència (ha de ser com a mínim de 15 amperes, si cal, i després més).
- El cable s'ha de tallar en trossos de no més de cinc centímetres. Això és necessari per a una calefacció eficient en un camp d' alta freqüència.
- El cos no ha de ser més petit de diàmetre que el cable preparat i tenir parets gruixudes.
- Per connectar-se a la xarxa de calefacció, s'adjunta un adaptador especial a un costat de l'estructura.
- S'ha de col·locar una malla a la part inferior de la canonada per evitar que el cable caigui.
- Aquest últim es necessita en una quantitat tal que ompli tot l'espai intern.
- El disseny està tancat, es col·loca un adaptador.
- A partir d'aquesta canonada es construeix una bobina. Per fer-ho, emboliqueu-lo jacable preparat. Cal respectar el nombre de voltes: mínim 80, màxim 90.
- Després de connectar-se al sistema de calefacció, s'aboca aigua a l'aparell. La bobina està connectada a l'inversor preparat.
- S'està instal·lant una bomba d'aigua.
- El controlador de temperatura està muntat.
Així, el càlcul de l'escalfament per inducció dependrà dels següents paràmetres: longitud, diàmetre, temperatura i temps de processament. Preste atenció a la inductància dels pneumàtics que condueixen a l'inductor, que pot ser molt superior a la del propi inductor.
Sobre les plaques
Una altra aplicació d'ús domèstic, a més del sistema de calefacció, aquest tipus de calefacció que trobem a les plaques de cuina.
Aquesta superfície sembla un transformador convencional. La seva bobina s'amaga sota la superfície del panell, que pot ser de vidre o ceràmica. El corrent hi circula. Aquesta és la primera part de la bobina. Però el segon són els plats en què es farà la cuina. Els corrents de Foucault es creen al fons dels plats. Primer escalfen els plats i després el menjar que hi ha.
La calor només s'alliberarà quan es col·loquen plats a la superfície de la placa.
Si f alta, no es produeix cap acció. La zona de cocció per inducció coincidirà amb el diàmetre de l'estris col·locat al damunt.
Per a aquests fogons, calen plats especials. La majoria ferromagnèticaels metalls poden interactuar amb el camp d'inducció: alumini, acer inoxidable i esm altat, ferro colat. No apte només per a aquestes superfícies: coure, ceràmica, vidre i plats fets de metalls no ferromagnètics.
Naturalment, la cuina d'inducció només s'encén quan hi hagi estris de cuina adequats.
Les estufes modernes estan equipades amb una unitat de control electrònic, que permet reconèixer els plats buits i inutilitzables. Els principals avantatges de les plaques d'inducció són: seguretat, facilitat de neteja, rapidesa, eficiència, economia. La superfície del panell no s'ha de cremar mai.
Així que hem esbrinat on s'utilitza aquest tipus de calefacció (inducció).
