Indukční ohřev - co to je, jeho princip

Jak fungují induktory

Indukční ohřev kovů funguje na jednoduchém principu založeném na jevu elektromagnetické indukce. Když cívkou prochází vysokofrekvenční střídavý proud, vytváří se kolem cívky a uvnitř cívky silné magnetické pole. Tím se v obrobku indukují vířivé proudy.

Protože obrobek má obvykle velmi malý elektrický odpor, vlivem vířivých proudů se rychle zahřívá. Nakonec se jeho teplota zvýší natolik, že kov změkne a začne se tavit. V tomto okamžiku se konce obrobků svařují k sobě.

Pokyny pro výrobu

Plány

Obrázek 1. Schéma indukčního ohřívače

Obrázek 2. diagram.

Obrázek 3. Schéma jednoduchého indukčního ohřívače

Ke stavbě ohřívače budou zapotřebí následující materiály a nástroje:

• pájka;
• pájka;
• Textolitová deska.
• mini vrtačka.
• rádiové prvky.
• termální pasta.
• chemická činidla pro leptání desky.

Další materiály a jejich vlastnosti:

1. Pro výrobu cívky, která bude vyzařovat střídavé magnetické pole potřebné pro ohřev, je třeba připravit část měděné trubky o průměru 8 mm a délce 800 mm.
2. Výkonové tranzistory jsou nejdražší součástí domácí indukční jednotky. Pro sestavení obvodu generátoru frekvence je třeba připravit 2 z těchto prvků. Pro tento účel jsou vhodné tranzistory IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Při výrobě obvodu jsou použity 2 stejné z uvedených tranzistorů.
3. K vytvoření oscilačního obvodu budou zapotřebí keramické kondenzátory s kapacitou 0,1 mF a pracovním napětím 1600 V. Pro výrobu střídavého proudu o vysokém výkonu v cívce je zapotřebí 7 těchto kondenzátorů.
4. Pokud se tranzistory nezahřívají a pokud nejsou připojeny chladiče z hliníkové slitiny, selžou již po několika sekundách provozu při maximálním výkonu. Při montáži tranzistorů na chladiče je nutné použít tenkou vrstvu tepelné pasty, jinak bude účinnost chlazení zanedbatelná.
5. Diody použité v indukčním ohřívači musí být vždy ultrarychlé. Nejvhodnější diody pro tento obvod jsou MUR-460; UF-4007; HER - 307.
6. Rezistory, které jsou použity v obvodu 3: 10 kOhm s výkonem 0,25 W - 2 ks a 440 Ohm s výkonem 2 W. Stabilitrony: 2 kusy s provozním napětím 15 V. Stabilitrony musí mít výkon alespoň 2 watty. Pro připojení k silovým vodičům cívky se používá tlumivka s indukčností.
7. Celá jednotka bude vyžadovat zdroj napájení o výkonu až 500 W. W. a napětí 12 - 40 V. Toto zařízení lze napájet z autobaterie, ale při tomto napětí není možné dosáhnout nejvyšších hodnot výkonu.

Samotný proces výroby elektronického alternátoru a cívky zabere trochu času a probíhá v tomto pořadí:

1. Cívka o průměru 4 cm je vyrobena z měděné trubky. Pro výrobu cívky je třeba měděnou trubičku stočit na tyč s rovným povrchem o průměru 4 cm. Cívka by měla mít 7 závitů, které se nesmí vzájemně dotýkat. Dva konce trubice jsou připájeny upevňovacími kroužky pro připojení k chladičům tranzistorů.
2. Deska s plošnými spoji je vyrobena podle schématu zapojení. Pokud je možné dodat polypropylenové kondenzátory, bude zařízení mnohem stabilnější díky tomu, že tyto prvky mají minimální ztráty a stabilní provoz při vysokých amplitudách kolísání napětí. Kondenzátory v obvodu jsou instalovány paralelně a tvoří s měděnou cívkou oscilační obvod.
3. Po připojení obvodu ke zdroji napájení nebo baterii se kov uvnitř cívky zahřívá. Při zahřívání kovu je třeba dbát na to, aby nedošlo ke zkratu vinutí pružiny. Pokud se zahřátý kov dotkne dvou závitů cívky současně, tranzistory okamžitě selžou.

Jak takové zařízení vyrobit vlastníma rukama

Vzhledem k vysokým nákladům na zařízení se mnoho majitelů rozhodne vytvořit topný systém vlastníma rukama. Je možné, s určitým úsilím, najít schéma, jak vytvořit indukční ohřívač vlastníma rukama. Na internetu najdete spoustu článků na toto téma. Zde bych rád popsal princip jak co nejlépe využít jednoduché zařízení doma.

Pro nejjednodušší systém budete potřebovat malou sadu nástrojů: šroubovák, pájku a štípačky na dráty. Pokyny pro jeho výrobu jsou následující:

1. vezměte 7 milimetrů dlouhý nerezový drát a nakrájejte ho na kousky o délce asi 5 milimetrů;
2. Připravte si trubičku, plastovou nebo kovovou, na tom nezáleží. Ujistěte se, že je silný asi pět milimetrů. Tato tloušťka je nezbytná pro ochranu před přehřátím;
3. vyplňte trubku kousky drátu;

1. z konců trubky zakryjte otvory síťovinou, aby se zbytky drátu náhodou nerozsypaly;
2. pak vezměte měděný drát a omotejte jej kolem trubky ve spirále o 80-90 závitech;
3. vyřízněte do trubky obdélníkový otvor.
4. Do tohoto otvoru vložte vyrobené zařízení.
5. Pro další krok potřebujete vysokofrekvenční měnič, který lze zakoupit v obchodě.

Výhody a nevýhody

Podle ohlasů majitelů VIN má použití tohoto typu ohřívače řadu výhod, mezi které patří následující důležité body

• malé rozměry umožňují použití jednotky ve všech typech prostor;
• vysoký koeficient účinnosti;
• životnost VIN je více než 30 let;
• nevyžaduje další údržbu;
• vysoká úroveň požární bezpečnosti;
• kotel tohoto typu pracuje bezhlučně;
• na vnitřních stěnách se neusazuje vodní kámen, protože vířivé proudy zároveň vytvářejí vibrace;
• úplná těsnost kotle WIN zabraňuje všem druhům úniků;
• proces řízení kotle je plně automatický;
• jednotka během svého provozu nevypouští žádné škodlivé zplodiny hoření, tj. tento typ ohřívače je zcela šetrný k životnímu prostředí;
• možnost napojení na stávající topný systém;
• jako teplonosnou látku je možné použít různé kapaliny, např. vodu, nemrznoucí směs, olej atd.

Možná vás bude zajímat, jak vyrobit indukční ohřívač s jejich ruce.

Přečtěte si článek o tom, jak vyrobit indukční kotel vlastníma rukama, zde.

Aby byly výhody tohoto typu kotle přesvědčivější, uvádíme technické charakteristiky modelu WIN-15:

• požadované napětí - 380V;
• spotřeba energie - 15 kW/h;
• množství vyrobeného tepla - 12640 Kcal/h;
• kotel může plně vytápět prostory o objemu 500-700 m3;
• průměr vstupního a výstupního hrdla je 25 mm.

Je těžké nesouhlasit s tím, že se jedná o poměrně pozitivní vlastnosti kotle tohoto modelu.

Hlavní nevýhody použití vířivého indukčního ohřívače jsou tyto.

• Elektromagnetické pole ohřívá nejen výměník tepla, ale také všechny okolní předměty včetně lidské tkáně;

Důležité upozornění: V blízkosti indukčního ohřívače by se člověk neměl zdržovat delší dobu!

Pokud se v působišti elektromagnetického pole nachází feromagnetický výrobek, nevyhnutelně to vede k přehřátí kotle v důsledku dodatečné magnetizace;
vysoká úroveň odvodu tepla vytváří riziko detonace v důsledku přehřátí.

Tip odborníka: Abyste zabránili detonaci, můžete dodatečně nainstalovat snímač tlaku.

Podívejte se na toto video a zjistěte, jak indukční ohřívač WIN swirl funguje a co s ním můžete dělat:

Nuance

1. Při pokusech s ohřevem a popouštěním kovů může teplota uvnitř indukční cívky dosahovat až 100 stupňů Celsia. Tento topný efekt lze využít k ohřevu vody pro domácí účely nebo k vytápění domácnosti.
2. Výše popsaný obvod ohřívače (obrázek 3) je při maximálním zatížení schopen uvnitř cívky vyzařovat 500 W magnetické energie. To není dostatečný výkon pro ohřev velkého objemu vody a konstrukce výkonné indukční cívky by vyžadovala konstrukci obvodu, ve kterém by musely být použity velmi drahé rádiové prvky.
3. Levným řešením indukčního ohřevu kapalin je použití několika výše popsaných zařízení uspořádaných do série. V tomto případě musí být spirály na stejném vedení a nesmí mít společný kovový vodič.
4. Jako výměník tepla se používá trubka z nerezové oceli o průměru 20 mm. Na trubku je "navlečeno" několik indukčních spirál tak, aby cívka byla uprostřed spirály a nebyla v kontaktu s jejími závity. Při současném zapojení 4 těchto jednotek bude topný výkon řádově 2 kW, což již postačuje pro průtokový ohřev kapaliny s malou cirkulací vody, na hodnoty, které umožňují tuto konstrukci použít pro zásobování teplou vodou malého domu.
5. Pokud takové topné těleso spojíte s dobře izolovanou nádrží, která bude umístěna nad topným tělesem, vznikne kotlový systém, v němž se kapalina ohřívá uvnitř nerezového potrubí, ohřátá voda stoupá a její místo zaujme chladnější kapalina.
6. Pokud je velikost domu značná, lze počet indukčních cívek zvýšit až na 10.
7. Výkon takového kotle lze snadno regulovat vypínáním a zapínáním spirál. Čím více sekcí je zapnuto současně, tím vyšší je výkon ohřívače.
8. K napájení takového modulu budete potřebovat výkonný napájecí zdroj. Pokud je k dispozici svářečka se stejnosměrným měničem, lze z ní sestavit měnič napětí o požadovaném výkonu.
9. Vzhledem k tomu, že systém pracuje se stejnosměrným elektrickým proudem, který nepřesahuje 40 V, je provoz takového zařízení relativně bezpečný, hlavní je zajistit pojistkový blok v napájecím obvodu generátoru, který v případě zkratu odpojí systém od napětí, čímž se vyloučí možnost požáru.
10. Hlavní je zajistit pojistkovou skříňku, která v případě zkratu odpojí systém od napětí, čímž se vyloučí riziko požáru.
11. Akumulátory se zapojují po dvou do série. V důsledku toho bude napájecí napětí v tomto připojení minimálně 24 V, což zajistí, že kotel bude pracovat s vysokým výkonem. Sériové zapojení navíc sníží proud v obvodu a zvýší životnost baterií.

Konstrukce induktoru

Zařízení pro indukční ohřev je prefabrikované. Skládá se ze dvou hlavních součástí, samotné indukční cívky a generátoru, který generuje vysokofrekvenční proudové impulsy.

Cívka je jednoduše indukční cívka složená z několika závitů měděného drátu. Při výrobě těchto součástí se používá pouze bezkyslíkatá měď obsahující maximálně 0,1 % cizích látek. Toto zařízení je k dispozici v různých průměrech (od 16 mm do 250 mm v závislosti na modelu). Počet cívek se pohybuje od 1 do 4.

Generátor generující pulzní proudy pro indukční topnou cívku má impozantní rozměry a hmotnost. Může být založen na jakémkoli schématu generování vysokofrekvenčních pulzů. Například v moderním průmyslu se často používají generátorové jednotky založené na multivibrátorech, RC oscilátorech, relaxačních smyčkách apod.

Pokud se zařízení používá především k ohřevu malých dílů, musí být frekvence generovaných impulsů alespoň 5 MHz. Tyto jednotky jsou konstruovány na základě elektronických trubic. Pokud se zařízení používá k ohřevu velkých kovových dílů, měly by se používat indukční jednotky s pracovními frekvencemi do 300 kHz založené na měničích s obvody IGBT nebo tranzistory MOSFET.

Výběr správného indukčního panelu

Při výběru správného indukčního svítidla je třeba zohlednit osobní preference.

První věcí, kterou je třeba zvážit, je počet hořáků, přesněji řečeno počet hořáků. Pokud neplánujete vařit každý den pro více lidí, postačí vám miniaturní verze se dvěma hořáky. Jaký má smysl platit peníze za další část varné plochy? Pokud se vaše rodina skládá z více než tří osob, budete potřebovat kompletní spotřebič se čtyřmi hořáky. Jednodílná varná deska bez varných zón je chytrý způsob, jak nahradit první volbu, protože tyto varné desky jsou středně velké.

Středně velká indukce

Tvar a vzhled konstrukce jsou také důležité, pokud má být interiér zařízen stejným způsobem. Kromě toho je třeba předem vyměřit instalační plochu pro keramicko-kovový povrch. Pokud není k dispozici vhodné místo, je třeba zvážit přenosné modely.

Měla by být zohledněna energetická účinnost spotřebiče, která by měla být alespoň třídy "A". V opačném případě bude spotřebič spotřebovávat více elektřiny.

Cena zařízení se také liší podle počtu nastavení teploty, takže pokud neplánujete vařit lahůdky, kupte si varnou desku s minimálním počtem nastavení. V ostatních případech je lepší nešetřit a koupit drahý sporák s více než 15 režimy.

Indukční vařič pro svobodné pány

Ceny kuchyňských indukčních vařičů

Přenosný indukční vařič

Rozhodněte se, zda potřebujete funkci Booster. Není k dispozici u všech modelů a je zodpovědná za rychlý ohřev nádobí. Například dokáže přivést vodu k varu během několika minut.

Stojí za to zvážit, zda budete potřebovat pomocné funkce sporáku. Moderní spotřebiče jsou vybaveny velkým množstvím dalších funkcí, jako je automatické vypnutí (při varu), časovač, rozmrazování a zapamatování programů. Panel s těmito výhodami byste si měli vybrat pouze v případě, že je opravdu hodláte využívat, jinak se jedná pouze o plýtvání penězi.

Výhody a nevýhody spotřebiče

"Výhody vířivého indukčního ohřívače jsou četné. Patří mezi ně snadná výroba obvodu, vysoká spolehlivost, vysoká účinnost, relativně nízké náklady na energii, dlouhá životnost, nízká pravděpodobnost poruch atd.

Produktivita zařízení může být značná, jednotky tohoto typu se úspěšně používají v metalurgickém průmyslu. Rychlost ohřevu je srovnatelná s běžnými elektrickými kotli a teplota vody rychle dosáhne požadované úrovně.

Když je indukční kotel v provozu, ohřívač mírně vibruje. Tyto vibrace setřásají vodní kámen a další případné nečistoty ze stěn kovového potrubí, takže takový přístroj je třeba čistit jen zřídka. Topný systém by měl být samozřejmě proti těmto nečistotám chráněn mechanickým filtrem.

Indukční cívka ohřívá kov (kusy trubek nebo drátů) umístěný uvnitř pomocí vysokofrekvenčních vířivých proudů, kontakt není nutný.

Stálý kontakt s vodou také minimalizuje možnost vyhoření topného tělesa, což je častý problém u tradičních kotlů s topnými tělesy. Navzdory vibracím je kotel mimořádně tichý a v místě instalace není nutná dodatečná protihluková izolace.

Další výhodou indukčních kotlů je, že téměř nikdy netěsní, pokud je systém správně nainstalován. To je u elektrického vytápění velmi cenná vlastnost, protože eliminuje nebo výrazně snižuje pravděpodobnost vzniku nebezpečných situací.

Absence úniků je způsobena bezkontaktním způsobem přenosu tepelné energie do topného tělesa. Pomocí výše popsané technologie lze teplonosné médium zahřát téměř do stavu páry.

Tím je zajištěna dostatečná tepelná konvekce, která podporuje účinný transport tepelné kapaliny potrubím. Ve většině případů nemusí být topný systém vybaven oběhovým čerpadlem, i když to závisí na konstrukci a uspořádání jednotlivých topných systémů.

Někdy je nutné použít oběhové čerpadlo. Instalace zařízení je poměrně snadná. I když to bude vyžadovat určité dovednosti v oblasti elektroinstalace a instalace topných trubek. Tento pohodlný a spolehlivý spotřebič má však i řadu nevýhod, které je třeba vzít v úvahu.

Například kotel ohřívá nejen topné médium, ale také celý okolní pracovní prostor. Pro takovou jednotku musí být vyčleněna samostatná místnost a všechny cizí předměty z ní musí být odstraněny. Dlouhodobý pobyt v bezprostřední blízkosti kotle může být pro člověka nebezpečný.

Indukční ohřívače vyžadují ke svému provozu elektrický proud. Domácí i tovární zařízení jsou připojena k domácí síti střídavého proudu.

K provozu spotřebiče je zapotřebí elektrická energie. V oblastech, kde není volný přístup k tomuto civilizačnímu statku, je indukční kotel k ničemu. A tam, kde dochází k častým výpadkům proudu, nebude příliš efektivní.

Nesprávná manipulace se spotřebičem může způsobit výbuch.

Pokud se teplonosná kapalina přehřeje, změní se v páru. To způsobí prudké zvýšení tlaku v systému, což jednoduše způsobí prasknutí a roztržení potrubí. Proto by měl být spotřebič pro správnou funkci systému vybaven alespoň manometrem a ještě lépe zařízením pro nouzové vypnutí, termostatem atd.

To může značně zvýšit náklady na domácí indukční kotel. Přestože je spotřebič považován za prakticky tichý, není tomu tak vždy. Některé modely mohou z různých důvodů stále vydávat hluk. U zařízení vyrobeného svépomocí se pravděpodobnost takového výsledku zvyšuje.

Konstrukce továrně vyráběných i domácí indukční ohřívače Neexistují prakticky žádné opotřebitelné součásti. Vydrží dlouho a fungují bezchybně

Vlastnosti vířivého indukčního ohřívače

Princip indukčního ohřívače je nám již znám. Existuje i jiný druh kotle: vířivý indukční kotel nebo WIN, který funguje trochu jiným způsobem.

Rozlišovací znaky VIN

Stejně jako jeho indukční protějšek pracuje s vysokofrekvenčním napětím, takže musí být vybaven měničem. Zvláštností zařízení VIN je, že nemá sekundární vinutí.

Jeho úlohu plní všechny kovové části zařízení. Jsou nutně vyrobeny z materiálů, které vykazují feromagnetické vlastnosti. Proto při přivedení proudu do primárního vinutí zařízení prudce vzroste elektromagnetické pole.

To následně generuje proud, jehož síla rychle roste. Vířivé proudy způsobují remagnetizaci, která velmi rychle, téměř okamžitě, zahřívá všechny feromagnetické povrchy.

Vírová zařízení jsou poměrně kompaktní, ale vzhledem k použití kovu je jejich hmotnost vysoká. To má navíc tu výhodu, že se na výměně tepla podílejí všechny masivní součásti skříně. Tímto způsobem se účinnost jednotky blíží 100 %.

Tuto vlastnost je třeba vzít v úvahu, pokud se rozhodnete vyrobit kotel VIN sami. Může být vyroben pouze z kovu, nesmí být použit plast.

Hlavní rozdíl vířivý indukční kotel je, že jeho tělo funguje jako sekundární vinutí. Proto je vždy vyroben z kovu

Jak sestavit vírový indukční kotel?

Jak již víme, tento kotel se od svého indukčního protějšku liší, nicméně je stejně snadné si ho postavit sám. Je pravda, že nyní budete potřebovat svářečské dovednosti, protože zařízení musí být sestaveno pouze z kovových dílů.

Pro práci budete potřebovat:

• Dvě stejně dlouhé silnostěnné kovové trubky. Jejich průměry by se měly lišit, aby se jeden díl vešel do druhého.
• Navíjení (smaltovaného) měděného drátu.
• Třífázový invertor, pokud možno ze svářečky, ale co nejvýkonnější.
• Plášť pro izolaci kotle.

Nyní se můžete pustit do práce. Začneme tím, že vytvoříme tělo budoucího kotle. Vezměte trubku o větším průměru a vložte do ní druhou část. Je nutné svařit jeden díl uvnitř druhého tak, aby mezi prvky byla určitá vzdálenost.

Střih dílu bude připomínat bobble-head. Jako kryt a základnu pláště použijte ocelový plech o minimální tloušťce 5 mm.

Výsledkem je válcová dutá nádrž. Nyní je třeba do jeho stěn vyříznout odbočky pro přívod studené a odvod horké kapaliny. Konfigurace a průměr odboček závisí na potrubí topného systému a mohou být zapotřebí také adaptéry.

Poté můžete začít navíjet drát. Je přesně navinutý na kotlovém bubnu pod dostatečným napětím.

Schéma zapojení domácího indukčního kotle vírového typu

Vlastním topným tělesem bude stočený drát, proto je vhodné zakrýt tělo spotřebiče izolačním krytem. Tím se ušetří maximum tepla a zvýší se účinnost zařízení a jeho bezpečnost.

Nyní je nutné připojit kotel k topnému systému. Za tímto účelem se vypustí topné médium, odřízne se potřebná délka trubky a na její místo se přivaří zařízení.

Zbývá pouze napájet ohřívač a nezapomenout k němu připojit měnič. Zařízení je nyní připraveno k použití. Před testováním je však třeba naplnit potrubí topným médiem.

Nevíte, jakou tepelnou kapalinu použít k naplnění okruhu? Doporučujeme vám, abyste se seznámili s vlastnostmi různých tepelných kapalin a přečetli si doporučení pro výběr nejvhodnějšího typu tepelné kapaliny pro váš topný okruh.

Teprve po napuštění topného média do systému proveďte zkušební provoz.

Nejprve spotřebič spusťte při minimálním výkonu a pečlivě zkontrolujte kvalitu svarů. Pokud je vše v pořádku, zvyšte výkon na maximum.

Na našich webových stránkách najdete další návod na sestavení indukčního ohřívače, který lze použít k ohřevu topného média v topném systému. Postup montáže indukčního ohřívače naleznete na tomto odkazu.

Nastavení vytápění

Jádro indukčního ohřívače je vyrobeno z mědi (nemagnetický materiál) a jeho zadní strana je potažena feromagnetickým materiálem (slitina železa a niklu). Přední část slouží jako žihadlo, samotné jádro se nazývá nábojnice.

Zahřívání měděného hrotu lze nastavit takto

• při aplikaci střídavého napětí, a tedy pole, vznikají v pokovení Foucaultovy proudy, které materiál zahřívají;
• teplo se přenáší na měď;
• jakmile povlak dosáhne Curieho bodu, magnetické vlastnosti zmizí a zahřívání se zastaví;
• během provozu indukční páječky měděný hrot odevzdává teplo obrobku a ochlazuje se, feromagnetický povlak se ochlazuje také;
• jakmile povlak vychladne, magnetické vlastnosti se obnoví a zahřívání se okamžitě obnoví.

Maximální zahřátí indukční páječky závisí na vlastnostech magnetické slitiny a jádra. Tato regulace se nazývá inteligentní vytápění.

Teplotu pro konkrétní podmínky pájení je možné měnit instalací teplotního čidla, které je připojeno k ovládacímu panelu stanice, nebo výměnou kazet (jádra a hrotu), které se vkládají do rukojeti indukční páječky.

První možnost je levnější než druhá, takže ji dnes používají nejen profesionálové. Druhá metoda je však přesnější a spolehlivější.

Indukční generátor tepla v topném systému

Indukční ohřívače používané v topných okruzích mají výhody, které jsou společné všem elektrickým ohřívačům, a také výhody, které jsou pro ně jedinečné. Začněme první skupinou:

1. Elektrické ohřívače jsou dokonce před plynovými ohřívači z hlediska uživatelské přívětivosti, protože se nemusí zapalovat. Kromě toho jsou mnohem bezpečnější: majitel se nemusí obávat úniku paliva nebo produktů jeho spalování.
2. Elektrické ohřívače nepotřebují komín ani žádnou údržbu, jako je odstraňování sazí nebo usazenin.
3. Účinnost elektrického ohřívače nezávisí na jeho výkonu. Může být nastaven na minimum, a přesto bude mít účinnost 99 %, zatímco účinnost plynového kotle nebo kotle na tuhá paliva je za těchto podmínek mnohem nižší.
4. S elektrickým ohřívačem lze topný systém provozovat na nejnižší možnou teplotu, což je velmi důležité mimo topnou sezónu. V případě plynového kotle nebo kotle na tuhá paliva není povolen pokles teploty "zpátečky" pod 50 stupňů, protože na výměníku tepla dochází ke kondenzaci (při použití tuhého paliva obsahuje kyselinu).
5. Při použití elektrických ohřívačů se můžete obejít bez teplonosné kapaliny, což však neplatí pro indukční ohřívače.

Jednoduchý indukční ohřívač

Přejděme k výhodám samotného indukčního ohřívače:

1. Plocha kontaktu mezi topným médiem a horkým povrchem je u indukčních ohřívačů tisíckrát větší než u zařízení s trubkovými elektrickými ohřívači. To znamená, že se médium zahřívá mnohem rychleji.
2. Všechny prvky indukčního ohřívače jsou namontovány pouze na vnější straně, bez jakýchkoli kohoutů. To znamená, že nemůže dojít k žádnému úniku.
3. Vzhledem k tomu, že ohřev probíhá bezkontaktně, může indukční ohřívač pracovat s naprosto jakýmkoli teplonosným médiem, včetně všech typů nemrznoucích směsí (pro elektrický kotel s topným tělesem by byl nutný speciální kotel). Zároveň může voda obsahovat poměrně velké množství solí tvrdosti - střídavé magnetické pole zabraňuje tvorbě vodního kamene na stěnách výměníku tepla.

Jak víte, na každém sudu medu je nějaká moucha. A je tu ještě jedna moucha: elektřina je poměrně drahá a indukční ohřívače patří k nejdražším typům elektrických topných zařízení.

Indukční slévárenské pece

Každá indukční slévárenská pec může být vybavena dvěma typy měničů, obvykle jsou tyristorové měniče levnější a dodávají se k pecím s vysokým výkonem a tranzistorové měniče jsou úspornější z hlediska spotřeby energie:

Tyristorové měniče se používají k napájení indukčních formovacích pecí a pracují na obvyklém dvoustupňovém principu:

• - Usměrňovač převádí střídavý síťový proud na stejnosměrný;
• - Střídač tento stejnosměrný proud převádí zpět na střídavý proud, ale s požadovanou frekvencí.

Tyristorové měniče zvládnou vysoké proudy a napětí a vydrží trvalé zatížení. Jejich účinnost je vyšší než u měničů IGBT.

Tranzistorové měniče frekvence. Tranzistorové frekvenční měniče se používají k napájení indukčních pecí, které mohou roztavit až 200 kg neželezných kovů a až 100 kg železných kovů v pecích typu IPP. Tyto pece se nejčastěji používají v laboratoři pro pilotní tavby, kde je potřeba rychle měnit slitiny.

Mezi nesporné výhody tranzistorových měničů patří jejich kompaktnost, snadná obsluha a tichost.

Ohřívače vody typu VIN

Srdcem jednotky je cívka, která se skládá z velkého počtu cívek z izolovaného drátu, umístěných vertikálně ve válcovém pouzdře ve tvaru nádoby. Uvnitř cívky je vložena kovová tyč. Kryt je nahoře a dole utěsněn přivařenými krytkami a svorky pro připojení k síti jsou umístěny vně. Studené médium vstupuje do nádoby spodním připojením a vyplňuje celý prostor uvnitř skříně. Voda ohřátá na požadovanou teplotu proudí horní baterií do topného systému.

Obvod kapaliny pro přenos tepla

Díky své konstrukci pracuje ohřívač po připojení k síti vždy na plný výkon, protože není účelné vybavovat topný systém dalšími zařízeními pro regulaci napětí. Mnohem jednodušší je použít cyklický ohřev a automatické zapínání a vypínání s čidlem teploty vody. Na displeji dálkového ovladače stačí nastavit požadovanou teplotu, na kterou se voda ohřeje, a po jejím dosažení se indukční prvek vypne. Po uplynutí doby a ochlazení vody o několik stupňů automatika opět zapne ohřev a tento cyklus se nepřetržitě opakuje.

Vzhledem k tomu, že vinutí ohřívače je jednofázové s napájecím napětím 220 V, nevyrábějí se indukční ohřívače s vysokým výkonem. Důvodem je příliš vysoký proud v obvodu (přes 50 A), který vyžaduje velké kabely, což je samo o sobě velmi nákladné. Pro zvýšení výkonu stačí kaskádovat tři jednotky pro ohřev vody a použít třífázové připojení s napájecím napětím 380 V. Ke každému spotřebiči v kaskádě připojte samostatnou fázi. Na fotografii je uveden příklad provozu indukčního ohřevu.

Vytápění pomocí indukčních kotlů

Konstrukční vlastnosti ohřívačů "Sibtechnomash "S využitím stejného účinku elektromagnetické indukce vyvíjí a vyrábí další společnost ohřívače vody poněkud odlišného designu, které stojí za pozornost. Jde o to, že elektrické pole generované vícenásobnou cívkou má prostorový tvar a šíří se z ní do všech směrů. Zatímco v jednotkách "WIN" probíhá teplonosná látka uvnitř spirály, indukční kotel Sibtechnomash má spirálovitý výměník tepla umístěný vně spirály, jak je znázorněno na obrázku.

Cívka kolem sebe vytváří střídavé elektrické pole, vířivé proudy ohřívají cívky trubky výměníku tepla, ve kterém se pohybuje voda. Cívky se závity jsou uspořádány v kaskádě po 3 a připevněny ke společnému rámu. Každá z nich je připojena k samostatné fázi a napájecí napětí je 380 V. Sibtechnomash design má několik výhod:

• indukční ohřívače mají samostatnou demontovatelnou konstrukci;
• v zóně působení elektrického pole je zvětšená plocha ohřívacího povrchu a větší množství vody díky spirálovému vzoru, což zvyšuje rychlost ohřevu;
• Trubky výměníku tepla jsou přístupné pro proplachování a údržbu.

Příklad zapojení indukčního kotle

Navzdory rozdílům v konstrukci generátoru tepla je účinnost 98 %, stejně jako u ohřívačů typu "WIN", což je hodnota deklarovaná výrobcem. Životnost jednotek je v obou případech dána účinností cívek, přesněji řečeno životností vinutí a elektrické izolace, kterou výrobci stanovují v rozmezí 30 let.