Riscaldamento a induzione: cos'è, il suo principio

Il principio di funzionamento degli induttori

I dispositivi per il riscaldamento a induzione dei metalli funzionano secondo un semplice principio basato sul fenomeno dell'induzione elettromagnetica. Quando una corrente alternata ad alta frequenza passa attraverso la bobina, intorno e al suo interno si forma un potente campo magnetico. Provoca la comparsa di correnti parassite all'interno del pezzo di metallo lavorato.

Poiché la parte ha solitamente una resistenza elettrica estremamente bassa, si riscalda rapidamente sotto l'influenza di correnti parassite. Di conseguenza, la sua temperatura aumenta a tal punto che il metallo diventa più morbido e inizia a fondersi. È in questo momento che le estremità dei pezzi vengono saldate.

Istruzioni per la produzione

Progetti

Figura 1. Schema elettrico del riscaldatore a induzione

Figura 2. Dispositivo.

Figura 3. Schema di un semplice riscaldatore a induzione

Per la fabbricazione del forno avrai bisogno dei seguenti materiali e strumenti:

• saldatore;
• saldare;
• tavola di textolite.
• mini trapano.
• radioelementi.
• pasta termica.
• reagenti chimici per incisione su cartone.

Materiali aggiuntivi e loro caratteristiche:

1. Per realizzare una bobina che emetta un campo magnetico alternato necessario per il riscaldamento, è necessario preparare un pezzo di tubo di rame con un diametro di 8 mm e una lunghezza di 800 mm.
2. I potenti transistor di potenza sono la parte più costosa di una configurazione a induzione fatta in casa. Per montare il circuito del generatore di frequenza, è necessario preparare 2 di questi elementi. Per questi scopi sono adatti transistor di marche: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Nella fabbricazione del circuito vengono utilizzati 2 transistor ad effetto di campo identici tra quelli elencati.
3. Per la fabbricazione di un circuito oscillatorio saranno necessari condensatori ceramici con una capacità di 0,1 mF e una tensione operativa di 1600 V. Affinché si formi una corrente alternata ad alta potenza nella bobina, sono necessari 7 condensatori di questo tipo.
4. Durante il funzionamento di un tale dispositivo a induzione, i transistor ad effetto di campo diventeranno molto caldi e se i radiatori in lega di alluminio non sono collegati ad essi, dopo alcuni secondi di funzionamento alla massima potenza, questi elementi si guasteranno. I transistor devono essere posizionati su dissipatori di calore attraverso un sottile strato di pasta termica, altrimenti l'efficienza di tale raffreddamento sarà minima.
5. I diodi utilizzati nel riscaldatore a induzione devono essere ad azione ultrarapida. Il più adatto per questo circuito, diodi: MUR-460; UV-4007; LEI-307.
6. Resistori utilizzati nel circuito 3: 10 kOhm con una potenza di 0,25 W - 2 pezzi. e 440 ohm di potenza - 2 watt. Diodi Zener: 2 pz. con una tensione di esercizio di 15 V.La potenza dei diodi zener deve essere di almeno 2 watt. Con induzione viene utilizzata un'induttanza per il collegamento alle uscite di potenza della bobina.
7. Per alimentare l'intero dispositivo è necessario un alimentatore con capacità fino a 500 W. e una tensione di 12 - 40 V. Puoi alimentare questo dispositivo da una batteria per auto, ma non sarai in grado di ottenere le letture di potenza più elevate a questa tensione.

Il processo stesso di produzione di un generatore elettronico e di una bobina richiede un po' di tempo e viene eseguito nella seguente sequenza:

1. Una spirale con un diametro di 4 cm è composta da un tubo di rame. Per fare una spirale, un tubo di rame deve essere avvolto su un'asta con una superficie piana con un diametro di 4 cm. La spirale deve avere 7 giri che non devono toccarsi . Gli anelli di montaggio sono saldati alle 2 estremità del tubo per il collegamento ai radiatori a transistor.
2. Il circuito stampato è realizzato secondo lo schema. Se è possibile fornire condensatori in polipropilene, a causa del fatto che tali elementi hanno perdite minime e un funzionamento stabile a grandi ampiezze di fluttuazioni di tensione, il dispositivo funzionerà in modo molto più stabile. I condensatori nel circuito sono installati in parallelo, formando un circuito oscillatorio con una bobina di rame.
3. Il riscaldamento del metallo avviene all'interno della bobina, dopo che il circuito è stato collegato a un alimentatore oa una batteria. Quando si riscalda il metallo, è necessario assicurarsi che non vi sia un cortocircuito degli avvolgimenti della molla. Se tocchi contemporaneamente il metallo riscaldato 2 giri della bobina, i transistor si guastano all'istante.

Come realizzare tali apparecchiature con le tue mani

A causa dell'alto costo del dispositivo, molti proprietari decidono di realizzare un sistema di riscaldamento con le proprie mani.Puoi, dopo aver lavorato sodo, trovare uno schema su come realizzare un riscaldatore a induzione con le tue mani. Ci sono molti articoli su Internet su questo argomento. Qui vorrei descrivere il principio come ottenere il massimo semplice elettrodomestico.

Per il sistema più semplice, avrai bisogno di un piccolo set di strumenti: un cacciavite, un saldatore e tronchesi. E le istruzioni per farlo sembrare così:

1. prendiamo un filo di acciaio inox da 7 mm e lo tagliamo in pezzi di circa 5 mm;
2. prepariamo un tubo, di plastica o di metallo, poco importa. Guardiamo allo spessore era di circa cinque millimetri. Questo spessore è necessario per proteggere dal surriscaldamento;
3. riempire il tubo con pezzi di filo;

1. chiudere i fori alle estremità del tubo con una rete in modo che i tagli del filo non fuoriescano accidentalmente;
2. quindi prendere il filo di rame e avvolgerlo attorno al tubo con una spirale, circa 80-90 giri;
3. praticare un foro rettangolare nel tubo.
4. inserire in questo foro, il dispositivo fabbricato.
5. per il passaggio successivo è necessario un inverter ad alta frequenza, acquistabile in negozio.

Vantaggi e svantaggi

Secondo le recensioni dei proprietari di VIN, l'uso di un riscaldatore di questo tipo presenta una serie di vantaggi, che includono i seguenti punti importanti:

• le ridotte dimensioni di ingombro consentono l'utilizzo dell'unità in qualsiasi locale;
• alta efficienza;
• La vita utile del VIN è superiore a 30 anni;
• non richiede cure aggiuntive;
• alto livello di sicurezza antincendio;
• questo tipo di caldaia funziona silenziosamente;
• la scala non si deposita sulle pareti interne, perché anche le correnti parassite creano vibrazioni;
• la completa tenuta del VIN previene qualsiasi tipo di perdita;
• il processo di controllo della caldaia è completamente automatizzato;
• durante il funzionamento dell'unità non vengono emessi prodotti nocivi della combustione, in altre parole questo tipo di riscaldatore è completamente rispettoso dell'ambiente;
• la possibilità di collegarsi ad un impianto di riscaldamento esistente;
• vari liquidi possono essere utilizzati come termovettori, ad esempio acqua, antigelo, olio, ecc.

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Un articolo su come realizzare una caldaia a induzione con le tue mani, leggi qui.

Per una maggiore persuasione dei vantaggi di questo tipo di gruppo caldaia, riportiamo ad esempio le caratteristiche tecniche del riscaldatore modello VIN-15:

• tensione richiesta - 380 V;
• il consumo di energia è di 15 kW/h;
• quantità di calore generato - 12640 Kcal/h;
• la caldaia può riscaldare completamente una stanza con un volume di 500–700 m3;
• il diametro dei tubi di ingresso e uscita è di 25 mm.

È difficile non essere d'accordo sul fatto che queste siano caratteristiche abbastanza positive della caldaia di questo modello.

I principali aspetti negativi dell'utilizzo di un riscaldatore a induzione a vortice includono quanto segue:

• il campo elettromagnetico riscalda non solo lo scambiatore di calore, ma anche tutti gli oggetti circostanti, compresi i tessuti umani;

Un punto importante: una persona non dovrebbe essere vicino al riscaldatore a induzione per molto tempo!

se un prodotto ferromagnetico si trova nel campo d'azione del campo elettromagnetico, ciò comporterà inevitabilmente il surriscaldamento della caldaia a causa della magnetizzazione aggiuntiva;
un elevato livello di trasferimento di calore crea il rischio di detonazione dell'elica per surriscaldamento.

Il consiglio dell'esperto: per prevenire la detonazione, è possibile installare opzionalmente un sensore di pressione.

Guarda il video, che mostra le caratteristiche del riscaldatore a induzione a vortice VIN, nonché le recensioni su questa apparecchiatura:

Sfumature

1. Quando si effettuano esperimenti sul riscaldamento e l'indurimento dei metalli, la temperatura all'interno della bobina di induzione può essere significativa e ammonta a 100 gradi Celsius. Questo effetto di riscaldamento può essere utilizzato per riscaldare l'acqua sanitaria o per riscaldare una casa.
2. Il circuito riscaldatore discusso sopra (figura 3), al massimo carico, è in grado di fornire l'irraggiamento di energia magnetica all'interno della bobina pari a 500 W. Tale potenza non è sufficiente per riscaldare un grande volume d'acqua e la costruzione di una bobina di induzione ad alta potenza richiederà la fabbricazione di un circuito in cui sarà necessario utilizzare elementi radio molto costosi.
3. Una soluzione economica per organizzare il riscaldamento a induzione di un liquido è l'uso di diversi dispositivi sopra descritti, disposti in serie. In questo caso le spirali devono essere sulla stessa linea e non avere un conduttore metallico comune.
4. Come scambiatore di calore viene utilizzato un tubo in acciaio inossidabile con un diametro di 20 mm. Diverse spirali di induzione sono “infilate” sul tubo, in modo che lo scambiatore di calore si trovi al centro della spirale e non entri in contatto con le sue spire. Con l'inclusione simultanea di 4 di questi dispositivi, la potenza di riscaldamento sarà di circa 2 kW, che è già sufficiente per il riscaldamento del flusso del liquido con una piccola circolazione d'acqua, a valori che consentono l'uso di questo design in fornire acqua calda a una piccola casa.
5. Se un tale elemento riscaldante è collegato a un serbatoio ben isolato che si trova sopra il riscaldatore, il risultato è un sistema di caldaia in cui il riscaldamento del liquido viene effettuato all'interno del tubo inossidabile, l'acqua riscaldata salirà e il liquido più freddo prenderà il suo posto.
6. Se l'area della casa è significativa, il numero di spirali di induzione può essere aumentato a 10 pezzi.
7. La potenza di una tale caldaia può essere facilmente regolata spegnendo o accendendo le spirali. Più sezioni accese contemporaneamente, maggiore sarà la potenza del dispositivo di riscaldamento che funziona in questo modo.
8. Per alimentare un tale modulo, è necessario un potente alimentatore. Se è disponibile una saldatrice DC inverter, da essa è possibile ricavare un convertitore di tensione della potenza richiesta.
9. A causa del fatto che il sistema funziona con una corrente elettrica continua che non supera i 40 V, il funzionamento di un tale dispositivo è relativamente sicuro, l'importante è fornire una scatola dei fusibili nel circuito di alimentazione del generatore, che, nel caso di un cortocircuito, diseccita il sistema, eliminando così la possibilità di un incendio.
10. , a condizione che siano installate batterie per alimentare i dispositivi a induzione, che verranno caricati utilizzando l'energia solare ed eolica.
11. Le batterie devono essere combinate in sezioni di 2, collegate in serie. Di conseguenza, la tensione di alimentazione con tale connessione sarà di almeno 24 V., che garantirà il funzionamento della caldaia ad alta potenza. Inoltre, il collegamento in serie ridurrà la corrente nel circuito e aumenterà la durata della batteria.

Dispositivo induttore

Le apparecchiature per il riscaldamento a induzione dei metalli hanno una struttura prefabbricata. È costituito da due unità principali: l'induttore stesso e un impianto di generazione che genera impulsi di corrente ad alta frequenza.

L'induttore è un normale induttore, costituito da più giri di un conduttore di rame. Per la produzione di questi componenti viene utilizzato solo rame privo di ossigeno, in cui il contenuto di impurità estranee non deve superare lo 0,1%. Questo dispositivo può avere un diametro diverso (da 16 a 250 mm a seconda del modello). Il numero di giri varia da 1 a 4.

Il generatore che genera correnti pulsate per la bobina di riscaldamento a induzione ha dimensioni e peso piuttosto impressionanti. Può essere eseguito secondo qualsiasi schema per la generazione di impulsi ad alta frequenza. Ad esempio, nell'industria moderna vengono spesso utilizzate unità di generazione basate su multivibratori, generatori RC, circuiti di rilassamento, ecc.

Se l'apparecchiatura viene utilizzata principalmente per il riscaldamento di piccole parti, la frequenza degli impulsi deve essere di almeno 5 MHz. Queste unità sono sviluppate sulla base di tubi elettronici. Se la tecnica viene utilizzata per riscaldare pezzi metallici di grandi dimensioni, è consigliabile utilizzare unità a induzione con frequenza operativa fino a 300 kHz, costruite sulla base di inverter basati su circuiti IGBT o transistor MOSFET.

La scelta di un piano cottura a induzione

Per scegliere il pannello giusto, è necessario tenere conto delle preferenze personali.

Il primo passo è occuparsi dei bruciatori, o meglio del loro numero.Se non prevedi di cucinare pasti per più persone ogni giorno, sarà sufficiente una versione in miniatura con due fuochi. Qual è lo scopo di pagare soldi per la parte extra del piano cottura? Se la famiglia è composta da più di tre persone, è già necessario l'acquisto di un vero e proprio elettrodomestico con quattro fuochi. In sostituzione della prima opzione è consigliabile l'acquisto di un pannello pieno senza bruciatori, poiché tali superfici sono di medie dimensioni.

Induzione di taglia media

La forma e l'aspetto della struttura giocano un ruolo importante nel caso di interior design nello stesso stile. Inoltre, è necessario premisurare il luogo per l'installazione di una struttura in ceramica-metallo. Se non esiste un posto adatto, è meglio guardare i modelli portatili.

Dovresti prestare attenzione all'efficienza energetica del dispositivo, che non dovrebbe essere inferiore alla classe "A". In caso contrario, il dispositivo consumerà più elettricità.

Il costo dell'attrezzatura differisce anche dal numero di modalità di temperatura, quindi se non hai intenzione di cucinare delizie culinarie, acquista un pannello con un set minimo di modalità. In altri casi, è meglio non lesinare e acquistare una stufa costosa, che prevede più di 15 modalità.

Cucina a induzione "per scapolo"

Prezzi cucine a induzione

Cucina a induzione portatile

Decidi se hai bisogno di una funzione "booster". Non è disponibile su tutti i modelli di elettrodomestici ed è responsabile del rapido riscaldamento delle stoviglie. Ad esempio, ti permette di portare l'acqua a ebollizione in pochi minuti.

Vale la pena considerare se saranno necessarie le capacità ausiliarie della piastrella.Gli elettrodomestici moderni sono dotati di un gran numero di funzioni aggiuntive, tra cui lo spegnimento automatico (durante l'ebollizione), un timer, lo scongelamento degli alimenti e la memorizzazione dei programmi. Scegli un pannello con tali vantaggi solo quando intendi davvero utilizzarli, altrimenti è solo uno spreco di denaro.

Vantaggi e svantaggi del dispositivo

I "plus" del riscaldatore a induzione a vortice sono numerosi. Questo è un circuito semplice per l'autoproduzione, maggiore affidabilità, alta efficienza, costi energetici relativamente bassi, lunga durata, bassa probabilità di guasti, ecc.

Le prestazioni del dispositivo possono essere significative; unità di questo tipo sono utilizzate con successo nell'industria metallurgica. In termini di velocità di riscaldamento del liquido di raffreddamento, i dispositivi di questo tipo competono con sicurezza con le tradizionali caldaie elettriche, la temperatura dell'acqua nel sistema raggiunge rapidamente il livello richiesto.

Durante il funzionamento della caldaia a induzione, il riscaldatore vibra leggermente. Questa vibrazione rimuove il calcare e altri possibili contaminanti dalle pareti del tubo di metallo, quindi un tale dispositivo deve essere pulito raramente. Naturalmente, l'impianto di riscaldamento deve essere protetto da questi contaminanti con un filtro meccanico.

La bobina di induzione riscalda il metallo (tubo o pezzi di filo) posto al suo interno utilizzando correnti parassite ad alta frequenza, il contatto non è necessario

Il contatto costante con l'acqua riduce anche al minimo la probabilità di esaurimento del riscaldatore, che è un problema abbastanza comune per le caldaie tradizionali con elementi riscaldanti.Nonostante le vibrazioni, la caldaia funziona in modo eccezionalmente silenzioso, non è necessario un ulteriore isolamento acustico nel luogo di installazione del dispositivo.

Anche le caldaie a induzione vanno bene perché non perdono quasi mai, se solo l'installazione dell'impianto viene eseguita correttamente. Questa è una qualità molto preziosa per il riscaldamento elettrico, poiché elimina o riduce notevolmente la probabilità di situazioni pericolose.

L'assenza di perdite è dovuta al metodo senza contatto di trasferimento dell'energia termica al riscaldatore. Il liquido di raffreddamento che utilizza la tecnologia sopra descritta può essere riscaldato quasi allo stato di vapore.

Ciò fornisce una convezione termica sufficiente per stimolare un movimento efficiente del liquido di raffreddamento attraverso i tubi. Nella maggior parte dei casi, l'impianto di riscaldamento non dovrà essere dotato di una pompa di circolazione, anche se tutto dipende dalle caratteristiche e dalla disposizione di un particolare impianto di riscaldamento.

A volte è necessaria una pompa di circolazione. L'installazione del dispositivo è relativamente semplice. Anche se ciò richiederà alcune abilità nell'installazione di apparecchi elettrici e tubi di riscaldamento. Ma questo dispositivo conveniente e affidabile presenta una serie di carenze, che dovrebbero anche essere considerate.

Ad esempio, la caldaia riscalda non solo il liquido di raffreddamento, ma anche l'intero spazio di lavoro che lo circonda. È necessario assegnare una stanza separata per tale unità e rimuovere tutti i corpi estranei da essa. Per una persona, anche una lunga permanenza nelle immediate vicinanze di una caldaia funzionante può essere pericoloso.

I riscaldatori a induzione richiedono elettricità per funzionare. Sia le apparecchiature fatte in casa che quelle fabbricate in fabbrica sono collegate a una rete CA domestica.

Il dispositivo richiede elettricità per funzionare. Nelle zone dove non c'è libero accesso a questo beneficio della civiltà, la caldaia a induzione sarà inutile. Sì, e in caso di frequenti interruzioni di corrente, dimostrerà una bassa efficienza.

Se il dispositivo non viene maneggiato con cura, può verificarsi un'esplosione.

Se il liquido di raffreddamento è surriscaldato, si trasformerà in vapore. Di conseguenza, la pressione nel sistema aumenterà bruscamente, cosa che i tubi semplicemente non possono sopportare, si romperanno. Pertanto, per il normale funzionamento del sistema, il dispositivo dovrebbe essere dotato almeno di un manometro e, ancora meglio, di un dispositivo di arresto di emergenza, un termostato, ecc.

Tutto ciò può aumentare significativamente il costo di una caldaia a induzione fatta in casa. Sebbene il dispositivo sia considerato praticamente silenzioso, non è sempre così. Alcuni modelli, per vari motivi, potrebbero ancora fare rumore. Per un dispositivo realizzato in modo indipendente, la probabilità di un tale risultato aumenta.

Nella progettazione sia della fabbrica che stufe a induzione fatte in casa Praticamente nessuna parte soggetta ad usura. Durano a lungo e funzionano perfettamente.

Caratteristiche della caldaia a induzione a vortice

Conosciamo già il principio di funzionamento di un riscaldatore a induzione. Ne esiste una variante: una caldaia a induzione a vortice o VIN, che funziona in modo leggermente diverso.

Caratteristiche distintive di VIN

Come la controparte a induzione, funziona con tensione ad alta frequenza, quindi deve essere dotato di un inverter. Una caratteristica del dispositivo VIN è che non ha un avvolgimento secondario.

Il suo ruolo è svolto da tutte le parti metalliche del dispositivo. Devono essere realizzati con materiali che presentano proprietà ferromagnetiche.Pertanto, quando viene fornita corrente all'avvolgimento primario del dispositivo, l'intensità del campo elettromagnetico aumenta notevolmente.

A sua volta, genera una corrente, la cui forza è in rapido aumento. Le correnti parassite provocano l'inversione della magnetizzazione, a seguito della quale tutte le superfici ferromagnetiche si riscaldano molto rapidamente, quasi istantaneamente.

I dispositivi Vortex sono abbastanza compatti, ma a causa dell'uso del metallo, il loro peso è elevato. Ciò offre un ulteriore vantaggio, poiché tutti gli elementi massicci del corpo partecipano allo scambio di calore. Pertanto, l'efficienza dell'unità si avvicina al 100%.

Questa caratteristica del dispositivo deve essere presa in considerazione se si decide di produrre autonomamente una caldaia VIN. Può essere fatto solo di metallo, la plastica non dovrebbe essere usata.

Differenza principale caldaia a induzione a turbolenza sta nel fatto che il suo corpo funge da avvolgimento secondario. Pertanto, è sempre in metallo

Come assemblare un dispositivo a induzione a vortice?

Come già sappiamo, una tale caldaia differisce dalla sua controparte a induzione, tuttavia, realizzarla da soli è altrettanto facile. È vero, ora avrai bisogno di abilità di saldatura, perché il dispositivo deve essere assemblato solo da parti metalliche.

Per lavoro avrai bisogno di:

• Due segmenti di un tubo metallico a pareti spesse della stessa lunghezza. I loro diametri devono essere diversi, in modo che una parte possa essere posizionata nell'altra.
• Filo di rame avvolgente (smaltato).
• Un inverter trifase, è possibile da una saldatrice, ma il più potente possibile.
• Involucro per l'isolamento termico della caldaia.

Ora puoi metterti al lavoro. Iniziamo con la fabbricazione del corpo della futura caldaia.Prendiamo un tubo di diametro maggiore e inseriamo la seconda parte all'interno. Devono essere saldati l'uno nell'altro in modo che ci sia una certa distanza tra le pareti degli elementi.

Il dettaglio risultante nella sezione assomiglierà a un volante. Come base e copertura dell'alloggiamento viene utilizzata una lamiera di acciaio con uno spessore di almeno 5 mm.

Il risultato è un serbatoio cilindrico cavo. Ora è necessario tagliare nelle sue pareti i tubi per i tubi per l'alimentazione dei liquidi freddi e per lo scarico dei liquidi caldi. La configurazione del tubo di derivazione e il suo diametro dipendono dai tubi dell'impianto di riscaldamento, potrebbero essere necessari adattatori aggiuntivi.

Successivamente, puoi iniziare ad avvolgere il filo. È accuratamente, sotto tensione sufficiente, avvolto attorno al corpo caldaia.

Diagramma schematico di una caldaia a induzione del tipo a vortice fatta in casa

In realtà, un filo avvolto fungerà da elemento riscaldante, quindi è consigliabile chiudere la custodia del dispositivo con un involucro termoisolante. Quindi sarà possibile risparmiare il massimo del calore e, di conseguenza, aumentare l'efficienza del dispositivo e renderlo sicuro.

Ora è necessario incorporare la caldaia nell'impianto di riscaldamento. Per fare ciò, il liquido di raffreddamento viene scaricato, la sezione del tubo della lunghezza richiesta viene tagliata e il dispositivo viene saldato al suo posto.

Resta solo da alimentare il riscaldatore e non dimenticare di collegare l'inverter ad esso. Il dispositivo è pronto per l'uso. Ma prima del test, è necessario riempire la linea di refrigerante.

Non sai quale liquido di raffreddamento scegliere per riempire il circuito? Ti consigliamo di familiarizzare con le caratteristiche dei vari liquidi di raffreddamento e le raccomandazioni per la scelta del tipo ottimale di fluido per il circuito di riscaldamento.

Solo dopo aver pompato il liquido di raffreddamento nel sistema, eseguire un ciclo di prova.

Per prima cosa è necessario far funzionare il dispositivo alla minima potenza e monitorare attentamente la qualità delle saldature. Se tutto è in ordine, aumentiamo la potenza al massimo.

Sul nostro sito Web c'è un'altra istruzione per la produzione di un dispositivo a induzione che può essere utilizzato per riscaldare il liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento. Per conoscere il processo di assemblaggio di un riscaldatore a induzione, segui questo link.

Controllo del riscaldamento

Il nucleo di un saldatore a induzione è in rame (non un materiale magnetico) e il retro è rivestito con un materiale ferromagnetico (una lega di ferro e nichel). La parte anteriore funge da pungiglione, il nucleo stesso è chiamato cartuccia.

Il riscaldamento della punta in rame è regolato come segue:

• quando viene applicata una tensione alternata, e quindi il campo, nel rivestimento si generano correnti di Foucault che riscaldano il materiale;
• il calore viene trasferito al rame;
• non appena la temperatura del rivestimento raggiunge il punto di Curie, le proprietà magnetiche scompaiono e il riscaldamento si interrompe;
• nel processo di lavorazione con un saldatore ad induzione, la punta di rame cede calore alla parte e si raffredda, si raffredda anche il rivestimento ferromagnetico;
• non appena il rivestimento si raffredda, le proprietà magnetiche ritornano e il riscaldamento riprende istantaneamente.

Il riscaldamento massimo di un saldatore a induzione dipende dalle proprietà della lega magnetica e del nucleo. Tale controllo è chiamato riscaldamento intelligente.

È possibile modificare la temperatura per specifiche condizioni di saldatura installando un sensore di temperatura collegato all'unità di controllo della stazione, oppure sostituendo le cartucce (nucleo con punta) che vengono inserite nell'impugnatura del saldatore a induzione.

La prima opzione è più economica della seconda, quindi non solo i professionisti la usano oggi. Ma il secondo metodo è più accurato e affidabile.

Generatore di calore a induzione nell'impianto di riscaldamento

Gli scaldacqua a induzione utilizzati nei circuiti di riscaldamento presentano sia vantaggi comuni a tutti i riscaldatori elettrici che inerenti solo ad essi. Partiamo dal primo gruppo:

1. In termini di facilità d'uso, i riscaldatori elettrici superano persino le apparecchiature a gas, poiché fanno senza accensione. Inoltre, sono molto più sicuri: il proprietario non deve temere perdite di carburante o prodotti della combustione.
2. Le apparecchiature elettriche non necessitano di canna fumaria e manutenzione sotto forma di rimozione di depositi carboniosi e fuliggine.
3. L'efficienza di una stufa elettrica non dipende dalla sua potenza. Può essere impostato al minimo e allo stesso tempo l'efficienza dell'unità rimarrà al livello del 99%, mentre l'efficienza di una caldaia a gas oa combustibile solido in tali condizioni sarà significativamente inferiore a quella del passaporto.
4. In presenza di un generatore di calore elettrico, l'impianto di riscaldamento può funzionare nella modalità di temperatura più bassa, che è molto importante durante la bassa stagione. Nel caso di utilizzo di una caldaia a gas oa combustibile solido, non è consentito il calo della temperatura di "ritorno" inferiore a 50 gradi, poiché in questo caso si forma condensa sullo scambiatore di calore (quando si utilizza combustibile solido, contiene acido).
5. E l'ultima cosa: quando si utilizza il riscaldamento elettrico, è possibile fare a meno di un liquido di raffreddamento, tuttavia, questo non si applica ai riscaldatori a induzione.

Riscaldatore a induzione semplice

Passiamo ai vantaggi degli "induttori" diretti:

1. L'area di contatto del liquido di raffreddamento con una superficie calda nei riscaldatori a induzione è migliaia di volte maggiore rispetto ai dispositivi con riscaldatori elettrici tubolari. Pertanto, l'ambiente si riscalda molto più velocemente.
2. Tutti gli elementi dell '"induttore" sono montati solo dall'esterno, senza alcun collegamento. Di conseguenza, le perdite sono completamente escluse.
3. Poiché il riscaldamento viene effettuato senza contatto, un riscaldatore di tipo a induzione può funzionare con qualsiasi liquido di raffreddamento, compresi tutti i tipi di antigelo (necessario uno speciale per una caldaia elettrica a resistenza). Allo stesso tempo, l'acqua può contenere una quantità relativamente grande di sali di durezza: un campo magnetico alternato impedisce la formazione di incrostazioni sulle pareti dello scambiatore di calore.

Per ogni barile di miele, come sai, c'è una mosca nell'unguento. Anche qui non poteva farne a meno: non solo l'elettricità in sé è piuttosto costosa, ma anche i riscaldatori a induzione sono tra i tipi più costosi di apparecchiature di riscaldamento elettrico.

Forni per fonderia a induzione

Ogni forno di colata a induzione può essere dotato di due tipi di convertitori, di norma un convertitore a tiristori è più economico ed è dotato di forni ad alta potenza e uno a transistor è più economico in termini di consumo energetico:

I convertitori di frequenza a tiristore vengono utilizzati per alimentare i forni a induzione per fonderia, funzionano secondo il consueto principio a due stadi:

• - il raddrizzatore converte la corrente alternata della rete in corrente continua;
• - l'inverter converte nuovamente questa corrente continua in corrente alternata, ma già alla frequenza desiderata.

I convertitori a tiristori possono funzionare con corrente e tensione elevate e allo stesso tempo sopportare un carico continuo.La loro efficienza è superiore a quella dei convertitori IGBT.

Convertitori di frequenza a transistor. I convertitori di frequenza a transistor vengono utilizzati per alimentare forni a induzione, nei quali possono essere fusi fino a 200 kg di metalli non ferrosi e fino a 100 kg di metalli ferrosi, in forni di tipo IPP. Tali forni sono spesso utilizzati in condizioni di laboratorio per riscaldamenti sperimentali, quando è necessario un rapido cambio di lega.

Tra gli indubbi vantaggi dei convertitori a transistor ci sono la compattezza, la facilità d'uso e la silenziosità.

Scaldabagni tipo VIN

Il cuore dell'unità è una bobina, costituita da un gran numero di spire di filo isolato, e posta verticalmente in un corpo cilindrico a forma di vaso. Un'asta di metallo è inserita all'interno della bobina. L'alloggiamento è sigillato ermeticamente dall'alto e dal basso da coperchi saldati, vengono estratti i terminali per il collegamento alla rete elettrica. Un refrigerante freddo entra nella nave attraverso il tubo di diramazione inferiore, che riempie l'intero spazio all'interno della nave. L'acqua riscaldata alla temperatura richiesta entra nell'impianto di riscaldamento attraverso il tubo superiore.

Schema di riscaldamento del vettore di calore

A causa del suo design, quando è collegato alla rete, il generatore di calore funziona costantemente a pieno regime, poiché non è razionale fornire all'impianto di riscaldamento dispositivi di regolazione della tensione aggiuntivi. È molto più semplice utilizzare il riscaldamento ciclico e utilizzare lo spegnimento/accensione automatica con un sensore di temperatura dell'acqua. E' solo necessario impostare la temperatura desiderata sul display dell'unità elettronica remota che riscalderà il liquido di raffreddamento a tale temperatura, spegnendo l'elemento di induzione dell'acqua calda al suo raggiungimento.Trascorso il tempo e l'acqua si sarà raffreddata di alcuni gradi, l'automazione riaccenderà il riscaldamento, questo ciclo si ripeterà costantemente.

Poiché l'avvolgimento del generatore di calore prevede un collegamento monofase con una tensione di alimentazione di 220 V, le unità di riscaldamento di tipo a induzione non vengono prodotte con potenza elevata. Il motivo è che la corrente nel circuito è troppo alta (oltre 50 ampere), richiederà la posa di cavi di grande sezione, che di per sé è molto costoso. Per aumentare la potenza, è sufficiente mettere tre impianti di riscaldamento dell'acqua in cascata e applicare una connessione trifase con una tensione di alimentazione di 380 V. Collegare una fase separata a ciascun dispositivo in cascata, la foto mostra un esempio simile di riscaldamento a induzione .

Riscaldamento con caldaie ad induzione

Caratteristiche del design dei riscaldatori Sibtechnomash Utilizzando lo stesso effetto dell'induzione elettromagnetica, un'altra azienda sviluppa e produce scaldabagni di un design leggermente diverso che merita attenzione. Il fatto è che il campo elettrico creato da una bobina multigiro ha una forma spaziale e si diffonde da essa in tutte le direzioni. Se nelle unità VIN il liquido di raffreddamento passa all'interno della batteria, il dispositivo della caldaia a induzione Sibtekhnomash prevede uno scambiatore di calore a spirale situato all'esterno dell'avvolgimento, come mostrato in figura.

L'avvolgimento crea un campo elettrico alternato attorno a sé, le correnti parassite riscaldano le bobine del tubo dello scambiatore di calore in cui si muove l'acqua. Le bobine con le bobine sono assemblate in una cascata di 3 pezzi e fissate a un telaio comune. Ognuno di essi è collegato a una fase separata, la tensione di alimentazione è di 380 V. Il design Sibtekhnomash presenta diversi vantaggi:

• i riscaldatori a induzione hanno un design pieghevole separato;
• nella zona di azione del campo elettrico c'è un'area maggiore della superficie riscaldante e una maggiore quantità di acqua dovuta al circuito a spirale, che aumenta la velocità di riscaldamento;
• le tubazioni dello scambiatore di calore sono disponibili per il lavaggio e la manutenzione.

Esempio di collegamento di una caldaia ad induzione

Nonostante le differenze nel design del generatore di calore, la sua efficienza è del 98%, poiché nei riscaldatori del tipo VIN, questo valore di efficienza è dichiarato dal produttore stesso. La durata delle unità in entrambi i casi è determinata dalle prestazioni delle bobine, o meglio, dalla durata dell'avvolgimento e dell'isolamento elettrico, questo indicatore è fissato dai produttori entro 30 anni.