Aquecimento por indução - o que é, seu princípio

O princípio de operação dos indutores

Dispositivos para aquecimento por indução de metais operam em um princípio simples baseado no fenômeno da indução eletromagnética. Quando uma corrente alternada de alta frequência passa pela bobina, um poderoso campo magnético é formado ao redor e dentro dela. Isso causa o aparecimento de correntes parasitas dentro da peça de metal processada.

Como a peça geralmente tem uma resistência elétrica extremamente baixa, ela aquece rapidamente sob a influência de correntes parasitas. Como resultado, sua temperatura aumenta a tal ponto que o metal fica mais macio e começa a derreter. É neste momento que as extremidades das peças são soldadas.

Instruções de fabricação

Plantas

Figura 1. Diagrama elétrico do aquecedor por indução

Figura 2. Dispositivo.

Figura 3. Esquema de um aquecedor por indução simples

Para a fabricação do forno, você precisará dos seguintes materiais e ferramentas:

• ferro de solda;
• solda;
• placa textolite.
• mini furadeira.
• radioelementos.
• pasta térmica.
• reagentes químicos para gravação de placas.

Materiais adicionais e suas características:

1. Para fazer uma bobina que emitirá um campo magnético alternado necessário ao aquecimento, é necessário preparar um pedaço de tubo de cobre com 8 mm de diâmetro e 800 mm de comprimento.
2. Transistores de potência poderosos são a parte mais cara de uma configuração de indução caseira. Para montar o circuito do gerador de frequência, é necessário preparar 2 desses elementos. Para esses fins, os transistores das marcas são adequados: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Na fabricação do circuito, são usados ​​2 transistores de efeito de campo idênticos aos listados.
3. Para a fabricação de um circuito oscilatório, serão necessários capacitores cerâmicos com capacidade de 0,1 mF e tensão de operação de 1600 V. Para que uma corrente alternada de alta potência se forme na bobina, são necessários 7 desses capacitores.
4. Durante a operação de tal dispositivo de indução, os transistores de efeito de campo estarão muito quentes e se os radiadores de liga de alumínio não estiverem conectados a eles, após alguns segundos de operação na potência máxima, esses elementos falharão. A colocação de transistores em dissipadores de calor deve ser feita através de uma fina camada de pasta térmica, caso contrário a eficiência desse resfriamento será mínima.
5. Os diodos que são usados ​​no aquecedor por indução devem ser de ação ultrarrápida. Os mais indicados para este circuito, diodos: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Resistores usados ​​no circuito 3: 10 kOhm com potência de 0,25 W - 2 unid. e potência de 440 ohms - 2 watts. Diodos Zener: 2 peças. com uma tensão de operação de 15 V.A potência dos diodos zener deve ser de pelo menos 2 watts. Um indutor para conectar-se às saídas de energia da bobina é usado com indução.
7. Para alimentar todo o dispositivo, você precisará de uma fonte de alimentação com capacidade de até 500. W. e uma voltagem de 12 - 40 V. Você pode alimentar este dispositivo a partir de uma bateria de carro, mas não poderá obter as leituras de energia mais altas com essa voltagem.

O próprio processo de fabricação de um gerador eletrônico e bobina leva um pouco de tempo e é realizado na seguinte sequência:

1. Uma espiral com um diâmetro de 4 cm é feita de um tubo de cobre. Para fazer uma espiral, um tubo de cobre deve ser enrolado em uma haste com uma superfície plana com um diâmetro de 4 cm. A espiral deve ter 7 voltas que não devem tocar . Os anéis de montagem são soldados nas 2 extremidades do tubo para conexão aos radiadores do transistor.
2. A placa de circuito impresso é feita de acordo com o esquema. Se for possível fornecer capacitores de polipropileno, devido ao fato de tais elementos terem perdas mínimas e operação estável em grandes amplitudes de flutuações de tensão, o dispositivo funcionará muito mais estável. Os capacitores do circuito são instalados em paralelo, formando um circuito oscilatório com uma bobina de cobre.
3. O aquecimento do metal ocorre dentro da bobina, após o circuito ser conectado a uma fonte de alimentação ou bateria. Ao aquecer o metal, é necessário garantir que não haja curto-circuito nos enrolamentos da mola. Se você tocar o metal aquecido 2 voltas da bobina ao mesmo tempo, os transistores falharão instantaneamente.

Como fazer esse equipamento com suas próprias mãos

Devido ao alto custo do dispositivo, muitos proprietários decidem fazer um sistema de aquecimento com as próprias mãos.Você pode, depois de trabalhar duro, encontrar um diagrama de como fazer um aquecedor de indução com suas próprias mãos. Existem muitos artigos na internet sobre o assunto. Aqui eu gostaria de descrever o princípio como tirar o máximo eletrodoméstico simples.

Para o sistema mais simples, você precisará de um pequeno conjunto de ferramentas: uma chave de fenda, um ferro de solda e um alicate. E as instruções para fazer com que fique assim:

1. pegamos um fio de aço inoxidável de 7 mm e o cortamos em pedaços de cerca de 5 mm;
2. preparamos um cachimbo, feito de plástico ou metal, não importa. Nós olhamos para a espessura era de cerca de cinco milímetros. Essa espessura é necessária para proteção contra superaquecimento;
3. encha o tubo com pedaços de arame;

1. feche os orifícios nas extremidades do tubo com uma malha para que os cortes de arame não se espalhem acidentalmente;
2. em seguida, pegue o fio de cobre e enrole-o ao redor do tubo com uma espiral, cerca de 80 a 90 voltas;
3. corte um buraco retangular no tubo.
4. insira neste orifício, o dispositivo fabricado.
5. para a próxima etapa, você precisa de um inversor de alta frequência, que pode ser adquirido na loja.

Vantagens e desvantagens

De acordo com as avaliações dos proprietários do VIN, o uso de um aquecedor desse tipo tem várias vantagens, que incluem os seguintes pontos importantes:

• pequenas dimensões gerais permitem que a unidade seja usada em qualquer local;
• alta eficiência;
• A vida útil do VIN é superior a 30 anos;
• não requer cuidados adicionais;
• alto nível de segurança contra incêndio;
• este tipo de caldeira opera silenciosamente;
• a escala não se deposita nas paredes internas, porque as correntes parasitas também criam vibração;
• a estanqueidade completa do VIN evita qualquer tipo de vazamento;
• o processo de controle da caldeira é totalmente automatizado;
• durante o funcionamento da unidade, não são emitidos produtos de combustão nocivos, ou seja, este tipo de aquecedor é totalmente ecológico;
• a capacidade de se conectar a um sistema de aquecimento existente;
• vários líquidos podem ser usados ​​como transportador de calor, por exemplo, água, anticongelante, óleo, etc.

Você pode estar interessado em um artigo sobre como próprio aquecedor de indução mãos.

Um artigo sobre como fazer uma caldeira de indução com suas próprias mãos, leia aqui.

Para maior persuasão das vantagens deste tipo de unidade de caldeira, damos como exemplo as características técnicas do aquecedor modelo VIN-15:

• tensão necessária - 380V;
• o consumo de energia é de 15 kW/h;
• quantidade de calor gerado - 12640 Kcal/h;
• a caldeira pode aquecer totalmente uma sala com um volume de 500 a 700 m3;
• o diâmetro dos tubos de entrada e saída é de 25 mm.

É difícil não concordar que essas são características bastante positivas da caldeira deste modelo.

Os principais aspectos negativos do uso de um aquecedor de indução de vórtice incluem o seguinte:

• o campo eletromagnético aquece não apenas o trocador de calor, mas também todos os objetos ao redor, incluindo tecidos humanos;

Um ponto importante: uma pessoa não deve ficar perto do aquecedor por indução por muito tempo!

se um produto ferromagnético estiver no campo de ação do campo eletromagnético, isso levará inevitavelmente ao superaquecimento da caldeira devido à magnetização adicional;
um alto nível de transferência de calor cria um risco de detonação da hélice por superaquecimento.

Dica do especialista: para evitar a detonação, você pode instalar opcionalmente um sensor de pressão.

Assista ao vídeo, que mostra as características do aquecedor por indução VIN vortex, bem como comentários sobre este equipamento:

Nuances

1. Ao realizar experimentos sobre aquecimento e endurecimento de metais, a temperatura dentro da bobina de indução pode ser significativa e chega a 100 graus Celsius. Este efeito de aquecimento pode ser usado para aquecer água doméstica ou para aquecer uma casa.
2. O circuito aquecedor discutido acima (Figura 3), em carga máxima, é capaz de fornecer a radiação de energia magnética no interior da bobina igual a 500 W. Essa energia não é suficiente para aquecer um grande volume de água, e a construção de uma bobina de indução de alta potência exigirá a fabricação de um circuito no qual será necessário o uso de elementos de rádio muito caros.
3. Uma solução de orçamento para organizar o aquecimento por indução de um líquido é o uso de vários dispositivos descritos acima, dispostos em série. Neste caso, as espirais devem estar na mesma linha e não ter um condutor metálico comum.
4. Um tubo de aço inoxidável com diâmetro de 20 mm é usado como trocador de calor. Várias espirais de indução são “amarradas” no tubo, para que o trocador de calor fique no meio da espiral e não entre em contato com suas espiras. Com a inclusão simultânea de 4 desses dispositivos, a potência de aquecimento será de cerca de 2 kW, o que já é suficiente para o aquecimento do fluxo do líquido com uma pequena circulação de água, para valores que permitem o uso desse design em fornecendo água morna para uma pequena casa.
5. Se esse elemento de aquecimento estiver conectado a um tanque bem isolado localizado acima do aquecedor, o resultado é um sistema de caldeira no qual o aquecimento do líquido é realizado dentro do tubo inoxidável, a água aquecida subirá e líquido mais frio tomará seu lugar.
6. Se a área da casa for significativa, o número de espirais de indução poderá ser aumentado para 10 peças.
7. A potência de tal caldeira pode ser facilmente ajustada desligando ou ligando as espirais. Quanto mais seções forem ligadas simultaneamente, maior será a potência do dispositivo de aquecimento operando dessa maneira.
8. Para alimentar esse módulo, você precisa de uma fonte de alimentação poderosa. Se uma máquina de soldagem por inversor DC estiver disponível, um conversor de tensão da potência necessária pode ser feito a partir dela.
9. Devido ao fato de o sistema operar em uma corrente elétrica direta que não excede 40 V, a operação de tal dispositivo é relativamente segura, o principal é fornecer uma caixa de fusíveis no circuito de energia do gerador, que, no caso de um curto-circuito, irá desenergizar o sistema, eliminando assim a possibilidade de um incêndio.
10. , desde que sejam instaladas baterias para alimentar os dispositivos de indução, que serão carregados com energia solar e eólica.
11. As baterias devem ser combinadas em seções de 2, conectadas em série. Como resultado, a tensão de alimentação com essa conexão será de pelo menos 24 V., o que garantirá o funcionamento da caldeira em alta potência. Além disso, a conexão em série reduzirá a corrente no circuito e aumentará a vida útil da bateria.

Dispositivo indutor

Os equipamentos para aquecimento por indução de metais possuem estrutura pré-fabricada. Consiste em duas unidades principais - o próprio indutor, bem como uma usina geradora que gera pulsos de corrente de alta frequência.

O indutor é um indutor comum, consistindo em várias voltas de um condutor de cobre. Para a produção desses componentes, é utilizado apenas cobre isento de oxigênio, no qual o teor de impurezas estranhas não deve exceder 0,1%. Este dispositivo pode ter um diâmetro diferente (de 16 a 250 mm dependendo do modelo). O número de voltas varia de 1 a 4.

O gerador que gera correntes pulsadas para a bobina de aquecimento por indução tem dimensões e peso bastante impressionantes. Pode ser realizado de acordo com qualquer esquema para geração de pulsos de alta frequência. Por exemplo, na indústria moderna, muitas vezes são usadas unidades geradoras baseadas em multivibradores, geradores RC, circuitos de relaxamento, etc.

Se o equipamento for usado principalmente para aquecer peças pequenas, a frequência de pulso deve ser de pelo menos 5 MHz. Estas unidades são desenvolvidas com base em tubos eletrônicos. Se a técnica for usada para aquecer grandes peças metálicas, é aconselhável usar unidades de indução com frequência de operação de até 300 kHz, construídas com base em inversores baseados em circuitos IGBT ou transistores MOSFET.

Escolhendo uma placa de indução

Para escolher o painel certo, as preferências pessoais devem ser levadas em consideração.

O primeiro passo é lidar com os queimadores, ou melhor, com o seu número.Se você não planeja cozinhar refeições para várias pessoas todos os dias, uma versão em miniatura com dois queimadores será suficiente. Qual é o sentido de pagar pela parte extra da placa? Se a família for composta por mais de três pessoas, já é necessária a compra de um aparelho completo com quatro queimadores. A compra de um painel sólido sem queimadores é aconselhável em substituição à primeira opção, pois tais superfícies são de tamanho médio.

Indução de tamanho médio

A forma e a aparência da estrutura desempenham um papel importante no caso do design de interiores no mesmo estilo. Além disso, é necessário pré-medir o local para a instalação de uma estrutura cerâmica-metálica. Se não houver um local adequado, é melhor procurar modelos portáteis.

Você deve prestar atenção à eficiência energética do dispositivo, que não deve ser inferior à classe "A". Caso contrário, o dispositivo consumirá mais eletricidade.

O custo do equipamento também difere do número de modos de temperatura; portanto, se você não planeja cozinhar delícias culinárias, compre um painel com um conjunto mínimo de modos. Em outros casos, é melhor não economizar e comprar um fogão caro, que envolve mais de 15 modos.

Fogão de indução "para solteiros"

Preços fogões de indução de cozinha

Fogão de indução portátil de cozinha

Decida se você precisa de uma função "booster". Não está disponível em todos os modelos de eletrodomésticos e é responsável pelo aquecimento rápido da louça. Por exemplo, ele permite que você ferva a água em questão de minutos.

Vale a pena considerar se os recursos auxiliares do ladrilho serão necessários.Os aparelhos modernos estão equipados com um grande número de funções adicionais, incluindo desligamento automático (ao ferver), temporizador, descongelamento de alimentos e programas de armazenamento. Escolha um painel com esses benefícios apenas quando realmente pretende usá-los, caso contrário é apenas um desperdício de dinheiro.

Vantagens e desvantagens do dispositivo

As “vantagens” do aquecedor de indução de vórtice são inúmeras. Este é um circuito simples para autoprodução, maior confiabilidade, alta eficiência, custos de energia relativamente baixos, longa vida útil, baixa probabilidade de quebras, etc.

O desempenho do dispositivo pode ser significativo; unidades desse tipo são usadas com sucesso na indústria metalúrgica. Em termos de taxa de aquecimento do refrigerante, dispositivos desse tipo competem com confiança com caldeiras elétricas tradicionais, a temperatura da água no sistema atinge rapidamente o nível necessário.

Durante o funcionamento da caldeira de indução, o aquecedor vibra ligeiramente. Essa vibração remove o calcário e outros possíveis contaminantes das paredes do tubo de metal, portanto, esse dispositivo raramente precisa ser limpo. Obviamente, o sistema de aquecimento deve ser protegido desses contaminantes com um filtro mecânico.

A bobina de indução aquece o metal (tubo ou pedaços de fio) colocado dentro dela usando correntes parasitas de alta frequência, não é necessário contato

O contato constante com a água também minimiza a probabilidade de queima do aquecedor, que é um problema bastante comum para caldeiras tradicionais com elementos de aquecimento.Apesar da vibração, a caldeira funciona de forma excepcionalmente silenciosa; não é necessário isolamento acústico adicional no local de instalação do dispositivo.

As caldeiras de indução também são boas porque quase nunca vazam, se apenas a instalação do sistema for feita corretamente. Esta é uma qualidade muito valiosa para o aquecimento elétrico, pois elimina ou reduz significativamente a probabilidade de situações perigosas.

A ausência de vazamentos é devido ao método sem contato de transferência de energia térmica para o aquecedor. O refrigerante usando a tecnologia descrita acima pode ser aquecido quase ao estado de vapor.

Isso fornece convecção térmica suficiente para estimular o movimento eficiente do refrigerante através dos tubos. Na maioria dos casos, o sistema de aquecimento não precisará ser equipado com uma bomba de circulação, embora tudo dependa das características e do layout de um determinado sistema de aquecimento.

Às vezes, uma bomba de circulação é necessária. A instalação do dispositivo é relativamente fácil. Embora isso exija algumas habilidades na instalação de aparelhos elétricos e tubos de aquecimento. Mas este dispositivo conveniente e confiável tem várias deficiências, que também devem ser consideradas.

Por exemplo, a caldeira aquece não apenas o refrigerante, mas também todo o espaço de trabalho ao seu redor. É necessário alocar uma sala separada para essa unidade e remover todos os objetos estranhos dela. Para uma pessoa, uma longa permanência nas imediações de uma caldeira em funcionamento também pode ser insegura.

Aquecedores de indução requerem eletricidade para funcionar. Tanto os equipamentos caseiros quanto os fabricados na fábrica são conectados a uma rede elétrica CA doméstica.

O dispositivo requer eletricidade para funcionar. Em áreas onde não há acesso livre a esse benefício da civilização, a caldeira de indução será inútil. Sim, e onde houver quedas de energia frequentes, demonstrará baixa eficiência.

Pode ocorrer uma explosão se o dispositivo não for manuseado com cuidado.

Se o líquido de arrefecimento estiver superaquecido, ele se transformará em vapor. Como resultado, a pressão no sistema aumentará drasticamente, o que os tubos simplesmente não podem suportar, eles explodirão. Portanto, para o funcionamento normal do sistema, o dispositivo deve estar equipado com pelo menos um manômetro e, melhor ainda - um dispositivo de desligamento de emergência, um termostato etc.

Tudo isso pode aumentar significativamente o custo de uma caldeira de indução caseira. Embora o dispositivo seja considerado praticamente silencioso, nem sempre é esse o caso. Alguns modelos, por vários motivos, ainda podem fazer algum barulho. Para um dispositivo de fabricação própria, a probabilidade de tal resultado aumenta.

No projeto de fábrica e aquecedores de indução caseiros Praticamente sem peças de desgaste. Duram bastante e funcionam perfeitamente.

Características da caldeira de indução de vórtice

Já estamos familiarizados com o princípio de funcionamento de um aquecedor por indução. Existe uma variação dela: uma caldeira de indução de vórtice ou VIN, que funciona de maneira um pouco diferente.

Características distintivas do VIN

Tal como o homólogo de indução, funciona com tensão de alta frequência, pelo que deve ser equipado com um inversor. Uma característica do dispositivo VIN é que ele não possui um enrolamento secundário.

Seu papel é desempenhado por todas as partes metálicas do dispositivo. Eles devem ser feitos de materiais que exibam propriedades ferromagnéticas.Assim, quando a corrente é fornecida ao enrolamento primário do dispositivo, a força do campo eletromagnético aumenta acentuadamente.

Ele, por sua vez, gera uma corrente, cuja força está aumentando rapidamente. As correntes parasitas provocam a reversão da magnetização, fazendo com que todas as superfícies ferromagnéticas aquecem muito rapidamente, quase instantaneamente.

Os dispositivos Vortex são bastante compactos, mas devido ao uso de metal, seu peso é grande. Isso dá uma vantagem adicional, pois todos os elementos maciços do corpo participam da troca de calor. Assim, a eficiência da unidade se aproxima de 100%.

Este recurso do dispositivo deve ser levado em consideração se for tomada a decisão de fabricar independentemente uma caldeira VIN. Só pode ser feito de metal, o plástico não deve ser usado.

Principal diferença caldeira de indução de redemoinho reside no fato de que seu corpo atua como um enrolamento secundário. Portanto, é sempre feito de metal

Como montar um dispositivo de indução de vórtice?

Como já sabemos, essa caldeira difere de sua contraparte de indução, no entanto, fazer você mesmo é tão fácil quanto. É verdade que agora você precisará de habilidades de soldagem, porque o dispositivo deve ser montado apenas a partir de peças metálicas.

Para o trabalho você vai precisar de:

• Dois segmentos de um tubo de metal de paredes grossas com o mesmo comprimento. Seus diâmetros devem ser diferentes, para que uma peça possa ser colocada em outra.
• Enrolamento de fio de cobre (esmaltado).
• Um inversor trifásico, é possível a partir de uma máquina de solda, mas o mais potente possível.
• Carcaça para isolamento térmico da caldeira.

Agora você pode começar a trabalhar. Começamos com a fabricação do corpo da futura caldeira.Pegamos um tubo de diâmetro maior e inserimos a segunda parte dentro. Eles precisam ser soldados um no outro para que haja alguma distância entre as paredes dos elementos.

O detalhe resultante na seção será semelhante a um volante. Uma chapa de aço com uma espessura de pelo menos 5 mm é usada como base e tampa da caixa.

O resultado é um tanque cilíndrico oco. Agora você precisa cortar tubos em suas paredes para os tubos para fornecer líquidos frios e drenar líquidos quentes. A configuração do tubo e seu diâmetro dependem dos tubos do sistema de aquecimento; adaptadores podem ser necessários adicionalmente.

Depois disso, você pode começar a enrolar o fio. É cuidadosamente, sob tensão suficiente, enrolado ao redor do corpo da caldeira.

Diagrama esquemático de uma caldeira de indução caseira tipo vórtice

Na verdade, um fio enrolado servirá como elemento de aquecimento, por isso é aconselhável fechar a caixa do dispositivo com uma caixa isolante de calor. Assim, será possível economizar o máximo de calor e, consequentemente, aumentar a eficiência do dispositivo e torná-lo seguro.

Agora você precisa incorporar a caldeira no sistema de aquecimento. Para fazer isso, o refrigerante é drenado, a seção do tubo do comprimento necessário é cortada e o dispositivo é soldado em seu lugar.

Resta apenas alimentar o aquecedor e não se esqueça de conectar o inversor a ele. O dispositivo está pronto para uso. Mas antes de testar, você precisa preencher a linha com refrigerante.

Você não sabe qual refrigerante escolher para encher o circuito? Recomendamos que você se familiarize com as características de vários refrigerantes e recomendações para escolher o tipo ideal de fluido para o circuito de aquecimento.

Somente depois de bombear o líquido de arrefecimento no sistema, realize um teste de funcionamento.

Primeiro você precisa executar o dispositivo com energia mínima e monitorar cuidadosamente a qualidade das soldas. Se tudo estiver em ordem, aumentamos a potência ao máximo.

Em nosso site há outra instrução para a fabricação de um dispositivo de indução que pode ser usado para aquecer o refrigerante no sistema de aquecimento. Para se familiarizar com o processo de montagem de um aquecedor de indução, siga este link.

Controle de aquecimento

O núcleo de um ferro de solda por indução é feito de cobre (não é um material magnético) e a parte de trás é revestida com um material ferromagnético (uma liga de ferro e níquel). A parte frontal serve como uma picada, o próprio núcleo é chamado de cartucho.

O aquecimento da ponta de cobre é ajustado da seguinte forma:

• quando se aplica uma tensão alternada e, consequentemente, o campo, são geradas correntes de Foucault no revestimento, que aquecem o material;
• o calor é transferido para o cobre;
• assim que a temperatura do revestimento atinge o ponto de Curie, as propriedades magnéticas desaparecem e o aquecimento pára;
• no processo de trabalhar com um ferro de solda por indução, a ponta de cobre emite calor para a peça e esfria, o revestimento ferromagnético também esfria;
• assim que o revestimento esfria, as propriedades magnéticas retornam e o aquecimento é retomado instantaneamente.

O aquecimento máximo de um ferro de solda por indução depende das propriedades da liga magnética e do núcleo. Esse controle é chamado de calor inteligente.

Você pode alterar a temperatura para condições específicas de soldagem instalando um sensor de temperatura conectado à unidade de controle da estação ou trocando os cartuchos (núcleo com ponta) inseridos na alça do ferro de solda por indução.

A primeira opção é mais barata que a segunda, portanto, não apenas os profissionais a usam hoje. Mas o segundo método é mais preciso e confiável.

Gerador de calor por indução no sistema de aquecimento

Os termoacumuladores por indução utilizados em circuitos de aquecimento têm vantagens comuns a todos os termoacumuladores e inerentes apenas a eles. Vamos começar com o primeiro grupo:

1. Em termos de facilidade de uso, os aquecedores elétricos estão à frente até mesmo dos equipamentos a gás, pois funcionam sem ignição. Além disso, eles são muito mais seguros: o proprietário não precisa ter medo de vazamento de combustível ou produtos de combustão.
2. Os equipamentos elétricos não precisam de chaminé e manutenção na forma de remoção de depósitos de carbono e fuligem.
3. A eficiência de um aquecedor elétrico não depende de sua potência. Pode ser definido para o mínimo e, ao mesmo tempo, a eficiência da unidade permanecerá no nível de 99%, enquanto a eficiência de uma caldeira a gás ou combustível sólido nessas condições será significativamente menor que a do passaporte.
4. Na presença de um gerador de calor elétrico, o sistema de aquecimento pode operar no modo de temperatura mais baixa, o que é muito importante durante a entressafra. No caso de usar uma caldeira a gás ou combustível sólido, a queda de temperatura de “retorno” abaixo de 50 graus não é permitida, pois neste caso se forma condensado no trocador de calor (ao usar combustível sólido, contém ácido).
5. E a última coisa: ao usar o aquecimento elétrico, você pode ficar sem refrigerante líquido, no entanto, isso não se aplica aos aquecedores por indução.

Aquecedor de indução simples

Vamos passar para as vantagens dos "indutores" diretamente:

1. A área de contato do refrigerante com a superfície quente em aquecedores de indução é milhares de vezes maior do que em dispositivos com aquecedores elétricos tubulares. Portanto, o ambiente aquece muito mais rápido.
2. Todos os elementos do "indutor" são montados apenas do lado de fora, sem conexões. Assim, os vazamentos são completamente excluídos.
3. Como o aquecimento é realizado sem contato, um aquecedor do tipo indução pode funcionar com absolutamente qualquer refrigerante, incluindo todos os tipos de anticongelante (um especial seria necessário para uma caldeira elétrica de resistência). Ao mesmo tempo, a água pode conter uma quantidade relativamente grande de sais de dureza - um campo magnético alternado impede a formação de incrustações nas paredes do trocador de calor.

Para cada barril de mel, como você sabe, há uma mosca na pomada. Aqui, também, não poderia ter passado sem ele: não apenas a eletricidade é bastante cara, mas também os aquecedores de indução estão entre os tipos mais caros de equipamentos de aquecimento elétrico.

Fornos de fundição por indução

Cada forno de fundição por indução pode ser equipado com dois tipos de conversores, como regra, um conversor de tiristor é mais barato e está equipado com fornos de alta potência, e um conversor de transistor é mais econômico em termos de consumo de energia:

Os conversores de frequência tiristor são usados ​​para alimentar fornos de fundição por indução, eles funcionam de acordo com o princípio usual de dois estágios:

• - o retificador converte a corrente alternada da rede em corrente contínua;
• - o inversor converte esta corrente contínua novamente em corrente alternada, mas já na frequência desejada.

Conversores de tiristores podem trabalhar com alta corrente e tensão e ao mesmo tempo suportar carga contínua.Sua eficiência é maior que a dos conversores IGBT.

Conversores de frequência a transistor. Os conversores de frequência transistorizados são utilizados para alimentar fornos de indução, nos quais podem ser fundidos até 200 kg de metais não ferrosos e até 100 kg de metais ferrosos, em fornos do tipo IPP. Tais fornos são mais frequentemente usados ​​em condições de laboratório para aquecimentos experimentais, quando há necessidade de uma troca rápida de liga.

Entre as vantagens indiscutíveis dos conversores transistorizados estão a compacidade, facilidade de operação e operação silenciosa.

Aquecedores de água tipo VIN

O coração da unidade é uma bobina, composta por um grande número de espiras de fio isolado, e colocada verticalmente em um corpo cilíndrico em forma de vaso. Uma haste de metal é inserida dentro da bobina. A caixa é hermeticamente vedada por cima e por baixo por tampas soldadas, os terminais para conexão à rede elétrica são trazidos para fora. Um refrigerante frio entra no vaso através do tubo de derivação inferior, que preenche todo o espaço dentro do vaso. A água aquecida à temperatura necessária entra no sistema de aquecimento através do tubo superior.

Esquema de aquecimento do transportador de calor

Devido ao seu design, quando conectado à rede, o gerador de calor opera constantemente em plena capacidade, pois não é racional fornecer à instalação de aquecimento dispositivos adicionais de regulação de tensão. É muito mais fácil usar o aquecimento cíclico e usar o desligamento automático / ligado com um sensor de temperatura da água. Basta definir a temperatura desejada no display da unidade eletrônica remota e aquecerá o refrigerante até esta temperatura, desligando o elemento de indução de água quente quando for atingida.Depois de decorrido o tempo e a água ter arrefecido alguns graus, o automatismo ligará novamente o aquecimento, este ciclo repetir-se-á constantemente.

Como o enrolamento do gerador de calor prevê uma conexão monofásica com uma tensão de alimentação de 220 V, as unidades de aquecimento do tipo indução não são produzidas com alta potência. A razão é que a corrente no circuito é muito alta (mais de 50 amperes), exigirá a colocação de cabos de grande seção transversal, o que por si só é muito caro. Para aumentar a potência, basta colocar três instalações de aquecimento de água em cascata e aplicar uma conexão trifásica com uma tensão de alimentação de 380 V. Conecte uma fase separada a cada dispositivo em cascata, a foto mostra um exemplo semelhante de aquecimento por indução .

Aquecimento com caldeiras de indução

Características de projeto dos aquecedores Sibtechnomash Usando o mesmo efeito da indução eletromagnética, outra empresa desenvolve e fabrica aquecedores de água com um design ligeiramente diferente que merece atenção. O fato é que o campo elétrico criado por uma bobina multi-voltas tem uma forma espacial e se espalha em todas as direções. Se nas unidades VIN o refrigerante passar dentro da bobina, o dispositivo da caldeira de indução Sibtekhnomash prevê um trocador de calor em espiral localizado fora do enrolamento, conforme mostrado na figura.

O enrolamento cria um campo elétrico alternado em torno de si, correntes parasitas aquecem as bobinas do tubo do trocador de calor no qual a água se move. Bobinas com bobinas são montadas em cascata de 3 peças e presas a uma estrutura comum. Cada um deles está conectado a uma fase separada, a tensão de alimentação é de 380 V. O design Sibtekhnomash tem várias vantagens:

• os aquecedores de indução têm um design dobrável separado;
• na zona de ação do campo elétrico há um aumento da área da superfície de aquecimento e uma maior quantidade de água devido ao circuito em espiral, o que aumenta a taxa de aquecimento;
• a tubulação do trocador de calor está disponível para lavagem e manutenção.

Exemplo de conexão de uma caldeira de indução

Apesar das diferenças no projeto do gerador de calor, sua eficiência é de 98%, pois nos aquecedores do tipo VIN, esse valor de eficiência é declarado pelo próprio fabricante. A durabilidade das unidades em ambos os casos é determinada pelo desempenho das bobinas, ou melhor, pela vida útil do enrolamento e do isolamento elétrico, este indicador é definido pelos fabricantes em até 30 anos.