Indukcijas krāsnīs un ierīcēs siltumu uzkarsētā ierīcē izdala strāvas, kas rodas mainīgā elektromagnētiskajā laukā iekārtas iekšpusē. Tos sauc par indukciju. To darbības rezultātā temperatūra paaugstinās. Metālu indukcijas karsēšana balstās uz diviem galvenajiem fizikālajiem likumiem:
- Faraday-Maxwell;
- Džouls-Lencs.
Metāliskos ķermeņos, kad tie ir novietoti mainīgā laukā, sāk parādīties virpuļelektriskie lauki.
Indukcijas sildīšanas ierīce
Viss notiek šādi. Mainīgas magnētiskās plūsmas ietekmē indukcijas elektromotora spēks (EMF) mainās.
EMF darbojas tā, ka ķermeņu iekšpusē plūst virpuļstrāvas, kas izdala siltumu pilnībā saskaņā ar Džoula-Lenca likumu. Turklāt EMF ģenerē metālā maiņstrāvu. Šajā gadījumā izdalās siltumenerģija, kas izraisa metāla temperatūras paaugstināšanos.
Šis apkures veids ir visvieglākais, jo ir bezkontakta. Tas ļauj sasniegt ļoti augstu temperatūru, pie kurasvar apstrādāt ugunsizturīgākos metālus.
Lai nodrošinātu indukcijas sildīšanu, elektromagnētiskajos laukos ir jāizveido noteikts spriegums un frekvence. To var izdarīt īpašā ierīcē - induktorā. Tas tiek darbināts no rūpnieciskā tīkla ar 50 Hz. Šim nolūkam varat izmantot atsevišķus strāvas avotus - pārveidotājus un ģeneratorus.
Vienkāršākā zemfrekvences induktora ierīce ir spirāle (izolēts vadītājs), kuru var ievietot metāla caurulē vai aptīt tai apkārt. Pārejošās strāvas silda cauruli, kas savukārt nodod siltumu apkārtējai videi.
Indukcijas sildīšanu zemās frekvencēs izmanto diezgan reti. Biežāka metāla apstrāde vidējā un augstā frekvencē.
Šādas ierīces atšķiras ar to, ka magnētiskais vilnis skar virsmu, kur tas tiek vājināts. Ķermenis pārvērš šī viļņa enerģiju siltumā. Lai panāktu maksimālu efektu, abām sastāvdaļām jābūt tuvu formā.
Kur lietots
Mūsdienu pasaulē indukcijas apkures izmantošana ir plaši izplatīta. Lietošanas joma:
- metālu kausēšana, to lodēšana bezkontakta veidā;
- jaunu metālu sakausējumu iegūšana;
- mašīnbūve;
- juvelierizstrādājumi;
- izgatavojiet mazas detaļas, kuras var sabojāt ar citām metodēm;
- virsmas sacietēšana (turklāt detaļas var būt vissarežģītākās konfigurācijas);
- termiskā apstrāde (mašīnu daļas, rūdītas virsmas);
- medicīna (ierīču un instrumentu dezinfekcija).
Indukcijas apkure: pozitīvas īpašības
Šai metodei ir daudz priekšrocību:
- Tas var ātri uzkarsēt un izkausēt jebkuru vadošu materiālu.
- Ļauj sildīt jebkurā vidē: vakuumā, atmosfērā, nevadošā šķidrumā.
- Sakarā ar to, ka tiek uzkarsēts tikai vadošais materiāls, sienas, kas vāji absorbē viļņus, paliek aukstas.
- Specializētās metalurģijas jomās, iegūstot īpaši tīrus sakausējumus. Šis ir izklaidējošs process, jo metāli tiek sajaukti suspendētā stāvoklī, aizsarggāzes apvalkā.
- Salīdzinot ar citiem veidiem, indukcija nepiesārņo vidi. Ja gāzes degļu gadījumā ir piesārņojums, kā arī loka apsildē, tad indukcija to novērš "tīrā" elektromagnētiskā starojuma dēļ.
- Ierīces induktora mazi izmēri.
- Iespēja izgatavot jebkuras formas induktors, tas neizraisīs lokālu apsildi, bet veicinās vienmērīgu siltuma sadali.
- Neaizvietojams, ja nepieciešams sildīt tikai noteiktu virsmas laukumu.
- Šādu aprīkojumu nav grūti iestatīt vēlamajam režīmam un regulēt to.
Trūkumi
Sistēmai ir šādi trūkumi:
- Pašinstalēšana unapkures veida (indukcijas) un tā aprīkojuma regulēšana ir diezgan sarežģīta. Labāk vērsties pie speciālistiem.
- Nepieciešamība precīzi saskaņot induktors un sagatavi, pretējā gadījumā indukcijas karsēšana būs nepietiekama, tās jauda var sasniegt nelielas vērtības.
Indukcijas apsildes iekārta
Individuālās apkures sakārtošanai varat apsvērt tādu iespēju kā indukcijas apkure.
Iekārta būs transformators, kas sastāv no divu veidu tinumiem: primārā un sekundārā (kas, savukārt, ir īssavienojums).
Kā tas darbojas
Parastā induktora darbības princips: virpuļplūsmas iet iekšā un novirza elektrisko lauku uz otru ķermeni.
Lai ūdens izietu caur šādu katlu, tajā tiek pievadītas divas caurules: aukstam ūdenim, kas ieplūst, un pie siltā ūdens izejas - otrā caurule. Spiediena dēļ ūdens pastāvīgi cirkulē, kas izslēdz induktora elementa sildīšanas iespēju. Šeit ir izslēgta katlakmens klātbūtne, jo induktorā rodas pastāvīgas vibrācijas.
Šādas preces uzturēšana būtu lēta. Galvenais pluss ir tas, ka ierīce darbojas klusi. Varat to uzstādīt jebkurā telpā.
Aprīkojuma izgatavošana pats
Indukcijas apsildes uzstādīšana nebūs īpaši sarežģīta. Pat tie, kuriem nav pieredzes, pēc rūpīgas izpētes tiks galā ar uzdevumu. Pirms darba uzsākšanas jums ir jāsaglabā šādas nepieciešamās preces:
- Invertors. To var izmantotno metināšanas iekārtas, tas ir lēts, un tam būs nepieciešama augsta frekvence. Jūs varat to pagatavot pats. Taču tā ir laikietilpīga darbība.
- Sildītāja korpuss (tam ir piemērots plastmasas caurules gabals, caurules indukcijas sildīšana šajā gadījumā būs visefektīvākā).
- Materiāls (derēs stieple, kuras diametrs nav lielāks par septiņiem milimetriem).
- Ierīces induktora pieslēgšanai siltumtīklam.
- Režģis, lai noturētu vadu induktora iekšpusē.
- No vara stieples var izveidot indukcijas spoli (tai jābūt emaljētai).
- Sūknis (lai padotu ūdeni induktors).
Noteikumi aprīkojuma izgatavošanai pašam
Lai indukcijas sildīšanas iekārta darbotos pareizi, šāda izstrādājuma strāvai jāatbilst jaudai (tai jābūt vismaz 15 ampēriem, ja nepieciešams, tad vairāk).
- Stieplis ir jāsagriež gabalos, kas nav lielāki par pieciem centimetriem. Tas ir nepieciešams efektīvai apkurei augstfrekvences laukā.
- Korpusam nevajadzētu būt mazākam diametrā par sagatavoto stiepli un ar biezām sienām.
- Lai pievienotu siltumtīklam, konstrukcijas vienā pusē ir piestiprināts īpašs adapteris.
- Caurules apakšā ir jānovieto siets, lai vads neizkristu.
- Pēdējais ir vajadzīgs tādā daudzumā, lai tas aizpildītu visu iekšējo telpu.
- Dizains ir aizvērts, ir ievietots adapteris.
- Tad no šīs caurules tiek izgatavota spole. Lai to izdarītu, jau iesaiņojiet tosagatavots vads. Jāievēro apgriezienu skaits: vismaz 80, maksimāli 90.
- Pēc pieslēgšanas apkures sistēmai aparātā tiek ielejams ūdens. Spole ir savienota ar sagatavoto invertoru.
- Tiek uzstādīts ūdens sūknis.
- Temperatūras regulators ir uzstādīts.
Tādējādi indukcijas sildīšanas aprēķins būs atkarīgs no šādiem parametriem: garums, diametrs, temperatūra un apstrādes laiks. Pievērsiet uzmanību riepu induktivitātei, kas ved uz induktors, kas var būt daudz augstāka par pašu induktors.
Par plīts virsmām
Vēl viens pielietojums mājsaimniecībā, papildus apkures sistēmai, šis apkures veids ir atrodams plīts virsmās.
Šī virsma izskatās kā parasts transformators. Tā spole ir paslēpta zem paneļa virsmas, kas var būt stikls vai keramika. Caur to plūst strāva. Šī ir spoles pirmā daļa. Bet otrs ir ēdieni, kuros notiks gatavošana. Trauku apakšā tiek radītas virpuļstrāvas. Viņi vispirms uzsilda traukus un pēc tam tajos esošo ēdienu.
Siltums tiks atbrīvots tikai tad, kad trauki tiks novietoti uz plīts virsmas.
Ja tā trūkst, darbība netiek veikta. Indukcijas gatavošanas zona atbilst uz tās novietotā trauka diametram.
Šādām krāsnīm ir nepieciešami īpaši trauki. Visvairāk feromagnētisksmetāli var mijiedarboties ar indukcijas lauku: alumīnijs, nerūsējošais un emaljēts tērauds, čuguns. Nav piemērots tikai šādām virsmām: varš, keramika, stikls un trauki, kas izgatavoti no neferomagnētiskiem metāliem.
Protams, indukcijas plīts ieslēgsies tikai tad, kad uz tās ir uzlikti piemēroti virtuves piederumi.
Mūsdienu plītis ir aprīkotas ar elektronisku vadības bloku, kas ļauj atpazīt tukšus un nederīgus traukus. Galvenās indukcijas plīts priekšrocības ir: drošība, tīrīšanas vienkāršība, ātrums, efektivitāte, ekonomija. Paneļa virsmu nekad nedrīkst apdedzināt.
Tātad, mēs noskaidrojām, kur tiek izmantota šāda veida apkure (indukcija).
