Σε επαγωγικούς κλιβάνους και συσκευές, η θερμότητα σε μια θερμαινόμενη συσκευή απελευθερώνεται από ρεύματα που προκύπτουν σε ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο μέσα στη μονάδα. Ονομάζονται επαγωγή. Ως αποτέλεσμα της δράσης τους, η θερμοκρασία αυξάνεται. Η επαγωγική θέρμανση των μετάλλων βασίζεται σε δύο κύριους φυσικούς νόμους:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
Στα μεταλλικά σώματα, όταν τοποθετούνται σε ένα εναλλασσόμενο πεδίο, αρχίζουν να εμφανίζονται ηλεκτρικά πεδία δίνης.
Συσκευή επαγωγικής θέρμανσης
Όλα γίνονται ως εξής. Υπό την επίδραση μιας μεταβλητής μαγνητικής ροής, η ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) της επαγωγής αλλάζει.
Το
EMF δρα με τέτοιο τρόπο ώστε τα δινορεύματα να ρέουν μέσα στα σώματα, τα οποία απελευθερώνουν θερμότητα σε πλήρη συμφωνία με τον νόμο Joule-Lenz. Επίσης, το EMF παράγει ένα εναλλασσόμενο ρεύμα στο μέταλλο. Σε αυτή την περίπτωση, απελευθερώνεται θερμική ενέργεια, η οποία οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας του μετάλλου.
Αυτός ο τύπος θέρμανσης είναι ο πιο εύκολος, καθώς δεν έρχεται σε επαφή. Επιτρέπει την επίτευξη πολύ υψηλών θερμοκρασιών, στις οποίεςμπορούν να κατεργαστούν τα πιο πυρίμαχα μέταλλα.
Για την παροχή επαγωγικής θέρμανσης, απαιτείται η δημιουργία συγκεκριμένης τάσης και συχνότητας στα ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Αυτό μπορεί να γίνει σε μια ειδική συσκευή - έναν επαγωγέα. Τροφοδοτείται από βιομηχανικό δίκτυο στα 50 Hz. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μεμονωμένες πηγές ενέργειας για αυτό - μετατροπείς και γεννήτριες.
Η απλούστερη συσκευή επαγωγής χαμηλής συχνότητας είναι μια σπείρα (μονωμένος αγωγός), η οποία μπορεί να τοποθετηθεί μέσα σε έναν μεταλλικό σωλήνα ή να τυλιχτεί γύρω του. Τα διερχόμενα ρεύματα θερμαίνουν τον σωλήνα, ο οποίος με τη σειρά του μεταφέρει θερμότητα στο περιβάλλον.
Η χρήση επαγωγικής θέρμανσης σε χαμηλές συχνότητες είναι αρκετά σπάνια. Πιο συνηθισμένη επεξεργασία μετάλλων σε μεσαία και υψηλή συχνότητα.
Τέτοιες συσκευές διαφέρουν στο ότι το μαγνητικό κύμα προσπίπτει στην επιφάνεια, όπου εξασθενεί. Το σώμα μετατρέπει την ενέργεια αυτού του κύματος σε θερμότητα. Για μέγιστο αποτέλεσμα, και τα δύο εξαρτήματα θα πρέπει να έχουν σχήμα κοντά.
Πού χρησιμοποιείται
Η χρήση επαγωγικής θέρμανσης στον σύγχρονο κόσμο είναι ευρέως διαδεδομένη. Περιοχή χρήσης:
- τήξη μετάλλων, συγκόλλησή τους χωρίς επαφή;
- απόκτηση νέων μεταλλικών κραμάτων;
- μηχανολογία;
- κοσμήματα;
- φτιάξτε μικρά εξαρτήματα που μπορούν να καταστραφούν με άλλες μεθόδους;
- επιφανειακή σκλήρυνση (επιπλέον, τα μέρη μπορεί να είναι της πιο περίπλοκης διαμόρφωσης);
- θερμική επεξεργασία (εξαρτήματα μηχανών κατεργασίας, σκληρυμένες επιφάνειες);
- φάρμακο (απολύμανση συσκευών και οργάνων).
Επαγωγική θέρμανση: θετικά χαρακτηριστικά
Αυτή η μέθοδος έχει πολλά πλεονεκτήματα:
- Μπορεί να θερμάνει και να λιώσει γρήγορα οποιοδήποτε αγώγιμο υλικό.
- Επιτρέπει τη θέρμανση σε οποιοδήποτε μέσο: κενό, ατμόσφαιρα, μη αγώγιμο υγρό.
- Λόγω του γεγονότος ότι μόνο το αγώγιμο υλικό θερμαίνεται, τα τοιχώματα που απορροφούν ασθενώς τα κύματα παραμένουν κρύα.
- Σε εξειδικευμένους τομείς της μεταλλουργίας απόκτηση υπερκαθαρών κραμάτων. Αυτή είναι μια διασκεδαστική διαδικασία, επειδή τα μέταλλα αναμειγνύονται σε αιωρούμενη κατάσταση, σε ένα κέλυφος προστατευτικού αερίου.
- Σε σύγκριση με άλλους τύπους, η επαγωγή δεν μολύνει το περιβάλλον. Εάν στην περίπτωση των καυστήρων αερίου υπάρχει ρύπανση, καθώς και στη θέρμανση με τόξο, τότε η επαγωγή το εξαλείφει, λόγω της «καθαρής» ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
- Μικρές διαστάσεις του πηνίου της συσκευής.
- Η δυνατότητα κατασκευής ενός επαγωγέα οποιουδήποτε σχήματος, αυτό δεν θα οδηγήσει σε τοπική θέρμανση, αλλά θα συμβάλει στην ομοιόμορφη κατανομή της θερμότητας.
- Αναντικατάστατο εάν μόνο μια συγκεκριμένη περιοχή της επιφάνειας χρειάζεται να θερμανθεί.
- Δεν είναι δύσκολο να ρυθμίσετε έναν τέτοιο εξοπλισμό για την επιθυμητή λειτουργία και να τον ρυθμίσετε.
Ελαττώματα
Το σύστημα έχει τα ακόλουθα μειονεκτήματα:
- Αυτοεγκατάσταση καιη προσαρμογή του τύπου θέρμανσης (επαγωγική) και του εξοπλισμού της είναι αρκετά δύσκολη. Είναι καλύτερα να απευθυνθείτε σε ειδικούς.
- Η ανάγκη ακριβούς αντιστοίχισης του επαγωγέα και του τεμαχίου εργασίας, διαφορετικά η επαγωγική θέρμανση θα είναι ανεπαρκής, η ισχύς του μπορεί να φτάσει σε μικρές τιμές.
Επαγωγικός εξοπλισμός θέρμανσης
Για τη διευθέτηση της ατομικής θέρμανσης, μπορείτε να εξετάσετε μια επιλογή όπως η επαγωγική θέρμανση.
Η μονάδα θα είναι ένας μετασχηματιστής που θα αποτελείται από δύο τύπους περιελίξεων: πρωτεύον και δευτερεύον (το οποίο, με τη σειρά του, είναι βραχυκυκλωμένο).
Πώς λειτουργεί
Η αρχή λειτουργίας ενός συμβατικού επαγωγέα: ροές δίνης περνούν μέσα και κατευθύνουν το ηλεκτρικό πεδίο στο δεύτερο σώμα.
Για να περάσει το νερό από έναν τέτοιο λέβητα, φέρονται δύο σωλήνες σε αυτό: για κρύο νερό που εισέρχεται και στην έξοδο ζεστού νερού - ο δεύτερος σωλήνας. Λόγω της πίεσης, το νερό κυκλοφορεί συνεχώς, γεγονός που εξαλείφει την πιθανότητα θέρμανσης του στοιχείου επαγωγής. Η παρουσία κλίμακας αποκλείεται εδώ, καθώς συμβαίνουν σταθερές δονήσεις στον επαγωγέα.
Η συντήρηση ενός τέτοιου είδους θα ήταν φθηνή. Το κύριο πλεονέκτημα είναι ότι η συσκευή λειτουργεί αθόρυβα. Μπορείτε να το εγκαταστήσετε σε οποιοδήποτε δωμάτιο.
Φτιάχνετε εξοπλισμό μόνοι σας
Η εγκατάσταση επαγωγικής θέρμανσης δεν θα είναι πολύ δύσκολη. Ακόμη και όσοι δεν έχουν εμπειρία, μετά από προσεκτική μελέτη, θα αντεπεξέλθουν στο έργο. Πριν ξεκινήσετε την εργασία, πρέπει να εφοδιαστείτε με τα ακόλουθα απαραίτητα είδη:
- Μετατροπέας. Μπορεί να χρησιμοποιηθείαπό τη μηχανή συγκόλλησης, είναι φθηνή και θα χρειαστεί υψηλή συχνότητα. Μπορείτε να το φτιάξετε μόνοι σας. Αλλά αυτή είναι μια χρονοβόρα δραστηριότητα.
- Κέλυφος θερμαντήρα (ένα κομμάτι πλαστικού σωλήνα είναι κατάλληλο για αυτό, η επαγωγική θέρμανση του σωλήνα σε αυτήν την περίπτωση θα είναι η πιο αποτελεσματική).
- Υλικό (το σύρμα με διάμετρο όχι μεγαλύτερη από επτά χιλιοστά θα κάνει).
- Συσκευές για τη σύνδεση του επαγωγέα στο δίκτυο θέρμανσης.
- Πλέγμα για να συγκρατεί το σύρμα μέσα στον επαγωγέα.
- Μπορεί να δημιουργηθεί ένα επαγωγικό πηνίο από χάλκινο σύρμα (πρέπει να είναι επισμαλτωμένο).
- Αντλία (για την παροχή νερού στον επαγωγέα).
Κανόνες για την κατασκευή εξοπλισμού μόνοι σας
Για να λειτουργεί σωστά η μονάδα επαγωγικής θέρμανσης, το ρεύμα για ένα τέτοιο προϊόν πρέπει να αντιστοιχεί στην ισχύ (πρέπει να είναι τουλάχιστον 15 αμπέρ, εάν απαιτείται, τότε περισσότερο).
- Το σύρμα πρέπει να κοπεί σε κομμάτια όχι μεγαλύτερα από πέντε εκατοστά. Αυτό είναι απαραίτητο για αποτελεσματική θέρμανση σε πεδίο υψηλής συχνότητας.
- Το σώμα δεν πρέπει να είναι μικρότερη σε διάμετρο από το προετοιμασμένο σύρμα και να έχει χοντρά τοιχώματα.
- Για σύνδεση στο δίκτυο θέρμανσης, ένας ειδικός προσαρμογέας είναι συνδεδεμένος στη μία πλευρά της κατασκευής.
- Πρέπει να τοποθετηθεί ένα πλέγμα στο κάτω μέρος του σωλήνα για να μην πέσει το σύρμα.
- Το τελευταίο χρειάζεται σε τέτοια ποσότητα ώστε να γεμίζει ολόκληρο τον εσωτερικό χώρο.
- Το σχέδιο είναι κλειστό, τοποθετείται προσαρμογέας.
- Στη συνέχεια κατασκευάζεται ένα πηνίο από αυτόν τον σωλήνα. Για να το κάνετε αυτό, τυλίξτε το ήδηπροετοιμασμένο σύρμα. Πρέπει να τηρηθεί ο αριθμός των στροφών: ελάχιστο 80, μέγιστο 90.
- Μετά τη σύνδεση στο σύστημα θέρμανσης, χύνεται νερό στη συσκευή. Το πηνίο συνδέεται στον προετοιμασμένο μετατροπέα.
- Μια αντλία νερού εγκαθίσταται.
- Ο ελεγκτής θερμοκρασίας έχει τοποθετηθεί.
Έτσι, ο υπολογισμός της επαγωγικής θέρμανσης θα εξαρτηθεί από τις ακόλουθες παραμέτρους: μήκος, διάμετρος, θερμοκρασία και χρόνος επεξεργασίας. Δώστε προσοχή στην αυτεπαγωγή των ελαστικών που οδηγούν στο πηνίο, η οποία μπορεί να είναι πολύ υψηλότερη από το ίδιο το πηνίο.
Σχετικά με τις εστίες
Μια άλλη εφαρμογή στην οικιακή χρήση, εκτός από το σύστημα θέρμανσης, αυτός ο τύπος θέρμανσης βρίσκεται στις εστίες μαγειρέματος.
Αυτή η επιφάνεια μοιάζει με συμβατικό μετασχηματιστή. Το πηνίο του είναι κρυμμένο κάτω από την επιφάνεια του πάνελ, η οποία μπορεί να είναι γυάλινη ή κεραμική. Το ρεύμα ρέει μέσα από αυτό. Αυτό είναι το πρώτο μέρος του πηνίου. Το δεύτερο όμως είναι τα πιάτα στα οποία θα γίνει το μαγείρεμα. Στο κάτω μέρος των πιάτων δημιουργούνται δινορεύματα. Ζεσταίνουν πρώτα τα πιάτα και μετά το φαγητό σε αυτά.
Η θερμότητα θα απελευθερωθεί μόνο όταν τα πιάτα τοποθετηθούν στην επιφάνεια της εστίας.
Εάν λείπει, δεν πραγματοποιείται καμία ενέργεια. Η επαγωγική ζώνη μαγειρέματος θα ταιριάζει με τη διάμετρο του μαγειρικού σκεύους που έχουν τοποθετηθεί πάνω της.
Για τέτοιες εστίες χρειάζονται ειδικά πιάτα. Πιο σιδηρομαγνητικόΤα μέταλλα μπορούν να αλληλεπιδράσουν με το πεδίο επαγωγής: αλουμίνιο, ανοξείδωτος και εμαγιέ χάλυβας, χυτοσίδηρος. Δεν είναι κατάλληλο μόνο για τέτοιες επιφάνειες: χαλκό, κεραμικό, γυαλί και πιάτα από μη σιδηρομαγνητικά μέταλλα.
Φυσικά, η επαγωγική κουζίνα θα ανάψει μόνο όταν τοποθετηθεί κατάλληλο μαγειρικό σκεύος.
Οι σύγχρονες σόμπες είναι εξοπλισμένες με ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, η οποία σας επιτρέπει να αναγνωρίζετε άδεια και άχρηστα πιάτα. Τα κύρια πλεονεκτήματα των επαγωγικών εστιών είναι: ασφάλεια, ευκολία καθαρισμού, ταχύτητα, απόδοση, οικονομία. Η επιφάνεια του πάνελ δεν πρέπει ποτέ να καίγεται.
Λοιπόν, ανακαλύψαμε πού χρησιμοποιείται αυτός ο τύπος θέρμανσης (επαγωγική).
