U indukcijskim pećima i uređajima, toplina u zagrijanom uređaju se oslobađa strujama koje nastaju u naizmjeničnom elektromagnetnom polju unutar jedinice. Zovu se indukcija. Kao rezultat njihovog djelovanja, temperatura raste. Indukcijsko zagrijavanje metala zasniva se na dva glavna fizikalna zakona:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
U metalnim tijelima, kada se stave u naizmjenično polje, počinju se pojavljivati vrtložna električna polja.
Uređaj za indukcijsko grijanje
Sve se dešava na sledeći način. Pod uticajem promenljivog magnetnog fluksa menja se elektromotorna sila (EMF) indukcije.
EMF djeluje na način da unutar tijela teku vrtložne struje koje oslobađaju toplinu u potpunom skladu sa Joule-Lenzovim zakonom. Također, EMF stvara naizmjeničnu struju u metalu. U tom slučaju se oslobađa toplotna energija, što dovodi do povećanja temperature metala.
Ova vrsta grijanja je najlakša jer je beskontaktna. Omogućava postizanje veoma visokih temperatura, pri čemunajvatrostalniji metali mogu biti obrađeni.
Da bi se osiguralo indukcijsko grijanje, potrebno je stvoriti određeni napon i frekvenciju u elektromagnetnim poljima. To se može učiniti u posebnom uređaju - induktoru. Napaja se iz industrijske mreže na 50 Hz. Za ovo možete koristiti pojedinačne izvore energije - pretvarače i generatore.
Najjednostavniji niskofrekventni induktorski uređaj je spirala (izolovani provodnik), koja se može postaviti unutar metalne cevi ili namotati oko nje. Prolazeće struje zagrijavaju cijev, koja zauzvrat prenosi toplinu u okolinu.
Upotreba indukcijskog grijanja na niskim frekvencijama je prilično rijetka. Češća obrada metala na srednjoj i visokoj frekvenciji.
Ovakvi uređaji se razlikuju po tome što magnetni talas udara u površinu, gde je prigušen. Telo pretvara energiju ovog talasa u toplotu. Za maksimalni efekat, obje komponente trebaju biti bliske forme.
Gdje se koristi
Primjena indukcijskog grijanja u modernom svijetu je široko rasprostranjena. Područje upotrebe:
- topljenje metala, njihovo lemljenje na beskontaktni način;
- dobivanje novih metalnih legura;
- mašinsko inženjerstvo;
- nakit;
- napravite male dijelove koji se mogu oštetiti drugim metodama;
- površinsko očvršćavanje (štaviše, dijelovi mogu biti najsloženije konfiguracije);
- toplinska obrada (mašinski dijelovi, kaljene površine);
- medicina (dezinfekcija aparata i instrumenata).
Indukcijsko grijanje: pozitivne karakteristike
Ova metoda ima mnoge prednosti:
- Može brzo zagrijati i otopiti bilo koji provodljivi materijal.
- Omogućava grijanje u bilo kojem mediju: vakuum, atmosfera, neprovodna tekućina.
- Usled činjenice da se samo provodni materijal zagreva, zidovi koji slabo apsorbuju talase ostaju hladni.
- U specijalizovanim oblastima metalurgije dobijanje ultra čistih legura. Ovo je zabavan proces, jer se metali mešaju u suspendovanom stanju, u omotaču od zaštitnog gasa.
- U poređenju sa drugim tipovima, indukcija ne zagađuje okolinu. Ako je u slučaju plinskih gorionika prisutno zagađenje, kao i kod grijanja na luk, onda to eliminiše indukcija, zbog "čistog" elektromagnetnog zračenja.
- Male dimenzije induktora uređaja.
- Mogućnost proizvodnje induktora bilo kojeg oblika, to neće dovesti do lokalnog grijanja, ali će doprinijeti ravnomjernoj raspodjeli topline.
- Nezamjenjivo ako je potrebno zagrijati samo određeni dio površine.
- Nije teško podesiti takvu opremu za željeni režim rada i regulisati ga.
Nedostaci
Sistem ima sljedeće nedostatke:
- Samoinstaliraj ipodešavanje vrste grijanja (indukcije) i njegove opreme je prilično teško. Bolje je obratiti se specijalistima.
- Potreba za tačnim usklađivanjem induktora i radnog predmeta, inače će indukcijsko grijanje biti nedovoljno, njegova snaga može doseći male vrijednosti.
Oprema za indukcijsko grijanje
Za uređenje individualnog grijanja možete razmotriti opciju kao što je indukcijsko grijanje.
Jedinica će biti transformator koji se sastoji od dva tipa namotaja: primarnog i sekundarnog (koji je zauzvrat kratko spojen).
Kako radi
Princip rada konvencionalnog induktora: vrtložni tokovi prolaze unutra i usmjeravaju električno polje na drugo tijelo.
Da bi voda prošla kroz takav kotao, do njega se dovode dvije cijevi: za hladnu vodu, koja ulazi, i na izlazu tople vode - druga cijev. Zbog pritiska voda stalno cirkuliše, što eliminiše mogućnost zagrijavanja induktorskog elementa. Prisustvo kamenca je ovdje isključeno, jer se u induktoru javljaju konstantne vibracije.
Takav predmet bi bio jeftin za održavanje. Glavni plus je što uređaj radi tiho. Možete ga instalirati u bilo kojoj prostoriji.
Sami napravite opremu
Ugradnja indukcijskog grijanja neće biti mnogo teška. Čak i oni koji nemaju iskustva, nakon pažljivog proučavanja, snaći će se sa zadatkom. Prije početka rada potrebno je nabaviti sljedeće potrebne artikle:
- Inverter. Može se koristitiiz aparata za zavarivanje, jeftin je i trebat će mu visoka frekvencija. Možete ga napraviti sami. Ali ovo je aktivnost koja oduzima mnogo vremena.
- Kućište grijača (za ovo je pogodan komad plastične cijevi, indukcijsko zagrijavanje cijevi u ovom slučaju će biti najefikasnije).
- Materijal (žica prečnika ne više od sedam milimetara je dovoljna).
- Uređaji za povezivanje induktora na mrežu grijanja.
- Mreža za držanje žice unutar induktora.
- Indukcijska zavojnica se može napraviti od bakarne žice (mora biti emajlirana).
- Pumpa (za dovod vode do induktora).
Pravila za samostalno izradu opreme
Da bi jedinica za indukcijsko grijanje ispravno radila, struja za takav proizvod mora odgovarati snazi (mora biti najmanje 15 ampera, ako je potrebno, onda i više).
- Žica se mora iseći na komade ne veće od pet centimetara. Ovo je neophodno za efikasno grijanje u visokofrekventnom polju.
- Telo ne bi trebalo da bude manjeg prečnika od pripremljene žice i da ima debele zidove.
- Za priključivanje na mrežu grijanja, poseban adapter je pričvršćen na jednu stranu konstrukcije.
- Mrežu treba postaviti na dno cijevi kako bi se spriječilo ispadanje žice.
- Potonji je potreban u tolikoj količini da ispuni ceo unutrašnji prostor.
- Dizajn je zatvoren, postavljen adapter.
- Tada se od ove cijevi konstruira zavojnica. Da biste to učinili, već ga zamotajtepripremljena žica. Mora se poštovati broj okreta: minimalno 80, maksimalno 90.
- Nakon spajanja na sistem grijanja, voda se ulijeva u aparat. Zavojnica je spojena na pripremljeni inverter.
- Ugrađuje se pumpa za vodu.
- Kontroler temperature je montiran.
Dakle, proračun indukcijskog grijanja će zavisiti od sljedećih parametara: dužine, promjera, temperature i vremena obrade. Obratite pažnju na induktivnost guma koje vode do induktora, koja može biti mnogo veća od same induktora.
O pločama za kuhanje
Još jedna primena u domaćinstvu, pored sistema grejanja, ova vrsta grejanja se nalazi u pločama za kuvanje.
Ova površina izgleda kao konvencionalni transformator. Njegova zavojnica je skrivena ispod površine ploče, koja može biti staklena ili keramička. Kroz njega teče struja. Ovo je prvi dio zavojnice. Ali drugo su jela u kojima će se kuhati. Vrtložne struje se stvaraju na dnu posuđa. Prvo zagreju suđe, a onda hranu u njemu.
Toplota će se osloboditi samo kada se posuđe stavi na površinu ploče za kuhanje.
Ako nedostaje, ništa se ne dešava. Indukcijska zona za kuvanje odgovara prečniku posuđa postavljenog na nju.
Za takve peći su potrebne posebne posude. Najferomagnetnijemetali mogu stupiti u interakciju sa indukcijskim poljem: aluminijum, nerđajući i emajlirani čelik, liveno gvožđe. Nije prikladno samo za takve površine: bakar, keramiku, staklo i posuđe od neferomagnetnih metala.
Naravno, indukcijski štednjak će se uključiti samo kada se na njega stavi odgovarajuće posuđe.
Savremeni štednjaci su opremljeni elektronskom upravljačkom jedinicom, koja vam omogućava da prepoznate prazne i neupotrebljive posude. Glavne prednosti indukcijskih ploča su: sigurnost, lakoća čišćenja, brzina, efikasnost, ekonomičnost. Površina ploče nikada ne smije biti spaljena.
Tako smo saznali gdje se koristi ova vrsta grijanja (indukcije).
