Chauffage par induction - qu'est-ce que c'est, son principe

Le principe de fonctionnement des inducteurs

Les dispositifs de chauffage par induction des métaux fonctionnent sur un principe simple basé sur le phénomène d'induction électromagnétique. Lorsqu'un courant alternatif de haute fréquence traverse la bobine, un puissant champ magnétique se forme autour et à l'intérieur de celle-ci. Cela provoque l'apparition de courants de Foucault à l'intérieur de la pièce métallique traitée.

Étant donné que la pièce a généralement une résistance électrique extrêmement faible, elle chauffe rapidement sous l'influence des courants de Foucault. En conséquence, sa température augmente à un point tel que le métal devient plus mou et commence à fondre. C'est à ce moment que les extrémités des pièces sont soudées.

Instructions de fabrication

Plans

Figure 1. Schéma électrique du chauffage par induction

Illustration 2. Appareil.

Figure 3. Schéma d'un simple appareil de chauffage par induction

Pour la fabrication du four, vous aurez besoin des matériaux et outils suivants:

• fer à souder;
• souder;
• planche de textolite.
• mini perceuse.
• radioéléments.
• pâte thermique.
• réactifs chimiques pour la gravure de panneaux.

Matériaux supplémentaires et leurs caractéristiques :

1. Pour fabriquer une bobine qui émettra un champ magnétique alternatif nécessaire au chauffage, il faut préparer un morceau de tube de cuivre d'un diamètre de 8 mm et d'une longueur de 800 mm.
2. Les transistors de puissance puissants sont la partie la plus chère d'une configuration à induction maison. Pour monter le circuit générateur de fréquence, il est nécessaire de préparer 2 de ces éléments. À ces fins, les transistors de marques conviennent: IRFP-150; IRFP-260 ; IRFP-460. Dans la fabrication du circuit, 2 transistors à effet de champ identiques parmi ceux répertoriés sont utilisés.
3. Pour la fabrication d'un circuit oscillant, des condensateurs en céramique d'une capacité de 0,1 mF et d'une tension de fonctionnement de 1600 V seront nécessaires.Pour qu'un courant alternatif de haute puissance se forme dans la bobine, 7 de ces condensateurs sont nécessaires.
4. Lors du fonctionnement d'un tel dispositif à induction, les transistors à effet de champ deviendront très chauds et si des radiateurs en alliage d'aluminium ne leur sont pas fixés, alors après quelques secondes de fonctionnement à puissance maximale, ces éléments tomberont en panne. La mise en place des transistors sur les dissipateurs de chaleur doit se faire à travers une fine couche de pâte thermique, sinon l'efficacité d'un tel refroidissement sera minime.
5. Les diodes utilisées dans le chauffage par induction doivent être à action ultra-rapide. Les plus adaptées à ce circuit, les diodes : MUR-460 ; UV-4007 ; HER-307.
6. Résistances utilisées dans le circuit 3 : 10 kOhm avec une puissance de 0,25 W - 2 pcs. et puissance de 440 ohms - 2 watts. Diodes Zener : 2 pièces. avec une tension de fonctionnement de 15 V.La puissance des diodes Zener doit être d'au moins 2 watts. Une self de connexion aux sorties de puissance de la bobine est utilisée avec l'induction.
7. Pour alimenter l'ensemble de l'appareil, vous aurez besoin d'un bloc d'alimentation d'une capacité allant jusqu'à 500. W. et une tension de 12 à 40 V. Vous pouvez alimenter cet appareil à partir d'une batterie de voiture, mais vous ne pourrez pas obtenir les lectures de puissance les plus élevées à cette tension.

Le processus même de fabrication d'un générateur électronique et d'une bobine prend un peu de temps et se déroule dans l'ordre suivant :

1. Une spirale d'un diamètre de 4 cm est fabriquée à partir d'un tuyau en cuivre. Pour faire une spirale, un tube de cuivre doit être enroulé sur une tige à surface plane d'un diamètre de 4 cm. La spirale doit avoir 7 tours qui ne doivent pas se toucher . Des anneaux de montage sont soudés aux 2 extrémités du tube pour la connexion aux radiateurs du transistor.
2. La carte de circuit imprimé est fabriquée selon le schéma. S'il est possible de fournir des condensateurs en polypropylène, du fait que ces éléments ont des pertes minimales et un fonctionnement stable à de grandes amplitudes de fluctuations de tension, l'appareil fonctionnera de manière beaucoup plus stable. Les condensateurs du circuit sont installés en parallèle, formant un circuit oscillant avec une bobine de cuivre.
3. Le chauffage du métal se produit à l'intérieur de la bobine, après que le circuit est connecté à une alimentation ou à une batterie. Lors du chauffage du métal, il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a pas de court-circuit des enroulements du ressort. Si vous touchez le métal chauffé 2 tours de la bobine en même temps, les transistors échouent instantanément.

Comment fabriquer un tel équipement de vos propres mains

En raison du coût élevé de l'appareil, de nombreux propriétaires décident de fabriquer eux-mêmes un système de chauffage.Vous pouvez, après avoir travaillé dur, trouver un schéma expliquant comment fabriquer un appareil de chauffage par induction de vos propres mains. Il existe de nombreux articles sur internet à ce sujet. Ici, je voudrais décrire le principe comment tirer le meilleur parti appareil ménager simple.

Pour le système le plus simple, vous aurez besoin d'un petit ensemble d'outils : un tournevis, un fer à souder et une pince coupante. Et les instructions pour le faire ressembler à ceci:

1. on prend un fil d'acier inoxydable de 7 mm et on le coupe en morceaux d'environ 5 mm ;
2. nous préparons un tuyau, en plastique ou en métal, peu importe. Nous regardons l'épaisseur était d'environ cinq millimètres. Cette épaisseur est nécessaire pour protéger contre la surchauffe ;
3. remplissez le tuyau avec des morceaux de fil de fer;

1. fermez les trous aux extrémités du tuyau avec un treillis afin que les coupures de fil ne se répandent pas accidentellement;
2. puis prenez le fil de cuivre et enroulez-le autour du tuyau avec une spirale, environ 80-90 tours ;
3. découper un trou rectangulaire dans le tuyau.
4. insérez dans ce trou, le dispositif fabriqué.
5. pour l'étape suivante, vous avez besoin d'un onduleur haute fréquence, qui peut être acheté au magasin.

Avantages et inconvénients

Selon les avis des propriétaires de VIN, l'utilisation d'un appareil de chauffage de ce type présente un certain nombre d'avantages, notamment les points importants suivants:

• les petites dimensions hors tout permettent à l'unité d'être utilisée dans n'importe quel local;
• haute efficacité;
• La durée de vie du VIN est supérieure à 30 ans ;
• ne nécessite pas de soins supplémentaires;
• haut niveau de sécurité incendie;
• ce type de chaudière fonctionne silencieusement ;
• le tartre ne se dépose pas sur les parois intérieures, car les courants de Foucault créent également des vibrations;
• l'étanchéité complète du VIN empêche tout type de fuite ;
• le processus de contrôle de la chaudière est entièrement automatisé ;
• pendant le fonctionnement de l'unité, aucun produit de combustion nocif n'est émis, en d'autres termes, ce type d'appareil de chauffage est totalement respectueux de l'environnement ;
• la possibilité de se connecter à un système de chauffage existant;
• divers liquides peuvent être utilisés comme caloporteur, par exemple l'eau, l'antigel, l'huile, etc.

Vous pourriez être intéressé par un article sur la façon de propre chauffage à induction mains.

Un article sur la fabrication d'une chaudière à induction de vos propres mains, lisez ici.

Pour plus de persuasion des avantages de ce type d'unité de chaudière, nous donnons à titre d'exemple les caractéristiques techniques de l'aérotherme modèle VIN-15 :

• tension requise - 380V;
• la consommation électrique est de 15 kW/h ;
• quantité de chaleur générée - 12640 Kcal/h ;
• la chaudière peut chauffer entièrement une pièce d'un volume de 500 à 700 m3;
• le diamètre des tuyaux d'entrée et de sortie est de 25 mm.

Il est difficile de ne pas convenir que ce sont des caractéristiques assez positives de la chaudière de ce modèle.

Les principaux aspects négatifs de l'utilisation d'un réchauffeur à induction vortex sont les suivants :

• le champ électromagnétique réchauffe non seulement l'échangeur de chaleur, mais également tous les objets environnants, y compris les tissus humains ;

Un point important : une personne ne doit pas rester longtemps à proximité du chauffage par induction !

si un produit ferromagnétique se trouve dans le champ d'action du champ électromagnétique, cela entraînera inévitablement une surchauffe de la chaudière due à une aimantation supplémentaire ;
un niveau élevé de transfert de chaleur crée un risque de détonation de l'hélice par surchauffe.

Conseil d'expert : pour éviter la détonation, vous pouvez éventuellement installer un capteur de pression.

Regardez la vidéo, qui montre les caractéristiques du réchauffeur à induction vortex VIN, ainsi que des avis sur cet équipement :

Nuances

1. Lors de la réalisation d'expériences sur le chauffage et le durcissement des métaux, la température à l'intérieur de la bobine d'induction peut être importante et s'élever à 100 degrés Celsius. Cet effet de chauffage peut être utilisé pour chauffer l'eau sanitaire ou pour chauffer une maison.
2. Le circuit de chauffage décrit ci-dessus (figure 3), à charge maximale, est capable de fournir le rayonnement d'une énergie magnétique à l'intérieur de la bobine égale à 500 W. Une telle puissance n'est pas suffisante pour chauffer un grand volume d'eau, et la construction d'une bobine d'induction de forte puissance nécessitera la fabrication d'un circuit dans lequel il faudra utiliser des éléments radio très coûteux.
3. Une solution économique pour organiser le chauffage par induction d'un liquide est l'utilisation de plusieurs dispositifs décrits ci-dessus, disposés en série. Dans ce cas, les spirales doivent être sur la même ligne et ne pas avoir de conducteur métallique commun.
4. Un tuyau en acier inoxydable d'un diamètre de 20 mm est utilisé comme échangeur de chaleur. Plusieurs spirales d'induction sont "enfilées" sur le tuyau, de sorte que l'échangeur de chaleur se trouve au milieu de la spirale et n'entre pas en contact avec ses spires. Avec l'inclusion simultanée de 4 de ces appareils, la puissance de chauffage sera d'environ 2 kW, ce qui est déjà suffisant pour le chauffage du liquide avec une petite circulation d'eau, à des valeurs permettant l'utilisation de cette conception dans fournir de l'eau chaude à une petite maison.
5. Si un tel élément chauffant est connecté à un réservoir bien isolé situé au-dessus de l'appareil de chauffage, le résultat est un système de chaudière dans lequel le chauffage du liquide est effectué à l'intérieur du tuyau en acier inoxydable, l'eau chauffée montera et un liquide plus froid prendra sa place.
6. Si la superficie de la maison est importante, le nombre de spirales à induction peut être augmenté à 10 pièces.
7. La puissance d'une telle chaudière peut être facilement ajustée en éteignant ou en allumant les spirales. Plus il y aura de sections allumées simultanément, plus la puissance du dispositif de chauffage fonctionnant de cette manière sera importante.
8. Pour alimenter un tel module, il faut une alimentation puissante. Si une machine à souder à onduleur CC est disponible, un convertisseur de tension de la puissance requise peut être fabriqué à partir de celle-ci.
9. Du fait que le système fonctionne sur un courant électrique continu ne dépassant pas 40 V, le fonctionnement d'un tel appareil est relativement sûr, l'essentiel est de prévoir une boîte à fusibles dans le circuit d'alimentation du générateur, qui, en cas d'un court-circuit, mettra le système hors tension, éliminant ainsi la possibilité d'un incendie.
10. , à condition que des batteries soient installées pour alimenter les appareils à induction, qui seront chargés à l'aide de l'énergie solaire et éolienne.
11. Les batteries doivent être combinées en sections de 2, connectées en série. En conséquence, la tension d'alimentation avec une telle connexion sera d'au moins 24 V., ce qui assurera le fonctionnement de la chaudière à haute puissance. De plus, la connexion en série réduira le courant dans le circuit et augmentera la durée de vie de la batterie.

Dispositif d'inductance

L'équipement de chauffage par induction des métaux a une structure préfabriquée. Il se compose de deux unités principales - l'inducteur lui-même, ainsi que d'une centrale génératrice qui génère des impulsions de courant à haute fréquence.

L'inducteur est un inducteur ordinaire, composé de plusieurs tours d'un conducteur en cuivre. Pour la production de ces composants, seul du cuivre sans oxygène est utilisé, dans lequel la teneur en impuretés étrangères ne doit pas dépasser 0,1%. Cet appareil peut avoir un diamètre différent (de 16 à 250 mm selon le modèle). Le nombre de tours varie de 1 à 4.

Le générateur qui génère des courants pulsés pour la bobine de chauffage par induction a des dimensions et un poids assez impressionnants. Il peut être effectué selon n'importe quel schéma de génération d'impulsions haute fréquence. Par exemple, dans l'industrie moderne, des groupes électrogènes basés sur des multivibrateurs, des générateurs RC, des circuits de relaxation, etc. sont souvent utilisés.

Si l'équipement est principalement utilisé pour chauffer de petites pièces, la fréquence d'impulsion doit être d'au moins 5 MHz. Ces unités sont développées sur la base de tubes électroniques. Si la technique est utilisée pour chauffer de grandes pièces métalliques, il est conseillé d'utiliser des unités à induction avec une fréquence de fonctionnement allant jusqu'à 300 kHz, construites sur la base d'onduleurs basés sur des circuits IGBT ou des transistors MOSFET.

Choisir une plaque à induction

Afin de choisir le bon panneau, les préférences personnelles doivent être prises en compte.

La première étape consiste à s'occuper des brûleurs, ou plutôt de leur nombre.Si vous ne prévoyez pas de cuisiner des repas pour plusieurs personnes chaque jour, alors une version miniature avec deux brûleurs suffira. Quel est l'intérêt de payer de l'argent pour la partie supplémentaire de la table de cuisson ? Si la famille se compose de plus de trois personnes, l'achat d'un appareil à part entière avec quatre brûleurs est déjà requis. L'achat d'un panneau solide sans brûleurs est conseillé en remplacement de la première option, car ces surfaces sont de taille moyenne.

Induction de taille moyenne

La forme et l'apparence de la structure jouent un rôle important dans le cas d'un design d'intérieur dans le même style. De plus, il est nécessaire de pré-mesurer l'emplacement pour l'installation d'une structure céramique-métal. S'il n'y a pas d'endroit approprié, il est préférable de regarder des modèles portables.

Vous devez faire attention à l'efficacité énergétique de l'appareil, qui ne doit pas être inférieure à la classe "A". Sinon, l'appareil consommera plus d'électricité.

Le coût de l'équipement diffère également du nombre de modes de température, donc si vous ne prévoyez pas de cuisiner des délices culinaires, achetez un panneau avec un ensemble minimum de modes. Dans d'autres cas, il vaut mieux ne pas lésiner et acheter un poêle coûteux, qui implique plus de 15 modes.

Cuisinière à induction "pour un célibataire"

Prix ​​des cuisinières à induction de cuisine

Cuisinière à induction portative de cuisine

Décidez si vous avez besoin d'une fonction "booster". Il n'est pas disponible sur tous les modèles d'appareils et est responsable du chauffage rapide des plats. Il permet par exemple de porter de l'eau à ébullition en quelques minutes.

Il convient de déterminer si les capacités auxiliaires de la tuile seront nécessaires.Les appareils modernes sont équipés d'un grand nombre de fonctions supplémentaires, notamment l'arrêt automatique (lors de l'ébullition), une minuterie, la décongélation des aliments et la mémorisation des programmes. Choisissez un panneau avec de tels avantages uniquement lorsque vous avez vraiment l'intention de les utiliser, sinon ce n'est qu'un gaspillage d'argent.

Avantages et inconvénients de l'appareil

Les "plus" du chauffage par induction vortex sont nombreux. Il s'agit d'un circuit simple pour l'autoproduction, une fiabilité accrue, un rendement élevé, des coûts énergétiques relativement faibles, une longue durée de vie, une faible probabilité de pannes, etc.

Les performances de l'appareil peuvent être importantes, des unités de ce type sont utilisées avec succès dans l'industrie métallurgique. En termes de taux de chauffage du liquide de refroidissement, les appareils de ce type rivalisent avec confiance avec les chaudières électriques traditionnelles, la température de l'eau dans le système atteint rapidement le niveau requis.

Pendant le fonctionnement de la chaudière à induction, le radiateur vibre légèrement. Cette vibration élimine le calcaire et d'autres contaminants possibles des parois du tuyau métallique, de sorte qu'un tel appareil a rarement besoin d'être nettoyé. Bien entendu, le système de chauffage doit être protégé de ces contaminants par un filtre mécanique.

La bobine d'induction chauffe le métal (tuyau ou morceaux de fil) placé à l'intérieur à l'aide de courants de Foucault à haute fréquence, le contact n'est pas nécessaire

Un contact constant avec l'eau minimise également le risque de grillage de l'appareil de chauffage, ce qui est un problème assez courant pour les chaudières traditionnelles à éléments chauffants.Malgré les vibrations, la chaudière fonctionne exceptionnellement silencieusement ; une isolation phonique supplémentaire sur le site d'installation de l'appareil n'est pas nécessaire.

Les chaudières à induction sont également bonnes car elles ne fuient presque jamais, si seulement l'installation du système est effectuée correctement. C'est une qualité très précieuse pour le chauffage électrique, car elle élimine ou réduit considérablement la probabilité de situations dangereuses.

L'absence de fuites est due à la méthode sans contact de transfert d'énergie thermique vers le réchauffeur. Le liquide de refroidissement utilisant la technologie décrite ci-dessus peut être chauffé presque à l'état de vapeur.

Cela fournit une convection thermique suffisante pour stimuler un mouvement efficace du liquide de refroidissement à travers les tuyaux. Dans la plupart des cas, le système de chauffage ne devra pas être équipé d'une pompe de circulation, bien que tout dépende des caractéristiques et de la disposition d'un système de chauffage particulier.

Parfois, une pompe de circulation est nécessaire. L'installation de l'appareil est relativement simple. Bien que cela nécessitera certaines compétences dans l'installation d'appareils électriques et de tuyaux de chauffage. Mais cet appareil pratique et fiable présente un certain nombre de défauts, qui doivent également être pris en compte.

Par exemple, la chaudière chauffe non seulement le liquide de refroidissement, mais également tout l'espace de travail qui l'entoure. Il est nécessaire d'allouer une pièce séparée pour une telle unité et d'en retirer tous les objets étrangers. Pour une personne, un long séjour à proximité immédiate d'une chaudière en fonctionnement peut également être dangereux.

Les radiateurs à induction nécessitent de l'électricité pour fonctionner. Les équipements faits maison et fabriqués en usine sont connectés à un secteur domestique.

L'appareil nécessite de l'électricité pour fonctionner. Dans les régions où il n'y a pas d'accès gratuit à ce bienfait de la civilisation, la chaudière à induction sera inutile. Oui, et là où il y a des pannes de courant fréquentes, il démontrera une faible efficacité.

Une explosion peut se produire si l'appareil n'est pas manipulé avec précaution.

Si le liquide de refroidissement est surchauffé, il se transformera en vapeur. En conséquence, la pression dans le système augmentera considérablement, ce que les tuyaux ne peuvent tout simplement pas supporter, ils éclateront. Par conséquent, pour le fonctionnement normal du système, l'appareil doit être équipé d'au moins un manomètre, et mieux encore - d'un dispositif d'arrêt d'urgence, d'un thermostat, etc.

Tout cela peut augmenter considérablement le coût d'une chaudière à induction maison. Bien que l'appareil soit considéré comme pratiquement silencieux, ce n'est pas toujours le cas. Certains modèles, pour diverses raisons, peuvent encore faire du bruit. Pour un appareil fabriqué par ses soins, la probabilité d'un tel résultat augmente.

Dans la conception de l'usine et radiateurs à induction faits maison Pratiquement aucune pièce d'usure. Ils durent longtemps et fonctionnent parfaitement.

Caractéristiques de la chaudière à induction vortex

Nous connaissons déjà le principe de fonctionnement d'un chauffage par induction. Il en existe une variante : une chaudière à induction vortex ou VIN, qui fonctionne de manière légèrement différente.

Caractéristiques distinctives du VIN

Comme son homologue à induction, il fonctionne sur une tension haute fréquence, il doit donc être équipé d'un onduleur. Une caractéristique du dispositif VIN est qu'il n'a pas d'enroulement secondaire.

Son rôle est assuré par toutes les parties métalliques de l'appareil. Ils doivent être fabriqués à partir de matériaux présentant des propriétés ferromagnétiques.Ainsi, lorsque le courant est fourni à l'enroulement primaire de l'appareil, l'intensité du champ électromagnétique augmente fortement.

Il génère à son tour un courant dont l'intensité augmente rapidement. Les courants de Foucault provoquent une inversion de l'aimantation, à la suite de quoi toutes les surfaces ferromagnétiques s'échauffent très rapidement, presque instantanément.

Les appareils Vortex sont assez compacts, mais en raison de l'utilisation de métal, leur poids est important. Cela donne un avantage supplémentaire, puisque tous les éléments massifs du corps participent aux échanges thermiques. Ainsi, l'efficacité de l'unité approche les 100 %.

Cette caractéristique de l'appareil doit être prise en compte si une décision est prise de fabriquer indépendamment une chaudière VIN. Il ne peut être fait qu'en métal, le plastique ne doit pas être utilisé.

Différence principale chaudière à induction tourbillonnante réside dans le fait que son corps agit comme un enroulement secondaire. Par conséquent, il est toujours en métal

Comment assembler un dispositif d'induction vortex ?

Comme nous le savons déjà, une telle chaudière diffère de son homologue à induction, cependant, la fabriquer soi-même est tout aussi simple. Certes, vous aurez maintenant besoin de compétences en soudage, car l'appareil doit être assemblé uniquement à partir de pièces métalliques.

Pour le travail, vous aurez besoin de:

• Deux segments d'un tuyau métallique à paroi épaisse de même longueur. Leurs diamètres doivent être différents, afin qu'une pièce puisse être placée dans une autre.
• Bobinage de fil de cuivre (émaillé).
• Un onduleur triphasé, c'est possible à partir d'un poste à souder, mais le plus puissant possible.
• Enveloppe pour l'isolation thermique de la chaudière.

Vous pouvez maintenant vous mettre au travail. On commence par la fabrication du corps de la future chaudière.Nous prenons un tuyau de plus grand diamètre et insérons la deuxième partie à l'intérieur. Ils doivent être soudés l'un dans l'autre afin qu'il y ait une certaine distance entre les parois des éléments.

Le détail résultant dans la section ressemblera à un volant. Une tôle d'acier d'une épaisseur d'au moins 5 mm est utilisée comme base et couvercle du boîtier.

Le résultat est un réservoir cylindrique creux. Maintenant, vous devez couper dans ses parois les tuyaux pour les tuyaux d'alimentation en froid et d'évacuation des liquides chauds. La configuration du tuyau et son diamètre dépendent des tuyaux du système de chauffage ; des adaptateurs peuvent être nécessaires en plus.

Après cela, vous pouvez commencer à enrouler le fil. Il est soigneusement, sous une tension suffisante, enroulé autour du corps de la chaudière.

Schéma de principe d'une chaudière à induction de type vortex maison

En fait, un fil enroulé servira d'élément chauffant, il est donc conseillé de fermer le boîtier de l'appareil avec un boîtier calorifuge. Ainsi, il sera possible d'économiser un maximum de chaleur et, par conséquent, d'augmenter l'efficacité de l'appareil et de le rendre sûr.

Vous devez maintenant intégrer la chaudière dans le système de chauffage. Pour ce faire, le liquide de refroidissement est vidangé, la section de tuyau de la longueur requise est coupée et l'appareil est soudé à sa place.

Il ne reste plus qu'à alimenter l'appareil de chauffage et n'oubliez pas d'y connecter l'onduleur. L'appareil est prêt à l'emploi. Mais avant de tester, vous devez remplir la ligne de liquide de refroidissement.

Vous ne savez pas quel liquide de refroidissement choisir pour remplir le circuit ? Nous vous recommandons de vous familiariser avec les caractéristiques des différents liquides de refroidissement et les recommandations pour choisir le type de fluide optimal pour le circuit de chauffage.

Effectuez un test de fonctionnement uniquement après avoir pompé le liquide de refroidissement dans le système.

Vous devez d'abord faire fonctionner l'appareil à la puissance minimale et surveiller attentivement la qualité des soudures. Si tout est en ordre, on augmente la puissance au maximum.

Sur notre site Web, il existe une autre instruction pour la fabrication d'un appareil à induction pouvant être utilisé pour chauffer le liquide de refroidissement dans le système de chauffage. Pour vous familiariser avec le processus d'assemblage d'un appareil de chauffage par induction, suivez ce lien.

Commande de chauffage

Le noyau d'un fer à souder par induction est en cuivre (pas un matériau magnétique) et le dos de celui-ci est recouvert d'un matériau ferromagnétique (un alliage de fer et de nickel). La partie avant sert de piqûre, le noyau lui-même s'appelle une cartouche.

Le chauffage de la pointe en cuivre est réglé comme suit :

• lorsqu'une tension alternative est appliquée, et donc le champ, des courants de Foucault sont générés dans le revêtement, qui chauffent le matériau ;
• la chaleur est transférée au cuivre;
• dès que la température du revêtement atteint le point de Curie, les propriétés magnétiques disparaissent et le chauffage s'arrête ;
• lors du travail avec un fer à souder à induction, la pointe en cuivre dégage de la chaleur sur la pièce et se refroidit, le revêtement ferromagnétique se refroidit également;
• dès que le revêtement refroidit, les propriétés magnétiques reviennent et le chauffage reprend instantanément.

Le chauffage maximal d'un fer à souder par induction dépend des propriétés de l'alliage magnétique et du noyau. Un tel contrôle est appelé chaleur intelligente.

Vous pouvez modifier la température pour des conditions de soudage spécifiques en installant un capteur de température connecté à l'unité de contrôle de la station ou en changeant les cartouches (noyau avec une pointe) insérées dans la poignée du fer à souder à induction.

La première option est moins chère que la seconde, donc non seulement les professionnels l'utilisent aujourd'hui. Mais la deuxième méthode est plus précise et fiable.

Générateur de chaleur par induction dans le système de chauffage

Les chauffe-eau à induction utilisés dans les circuits de chauffage présentent à la fois des avantages communs à tous les radiateurs électriques et inhérents à eux seuls. Commençons par le premier groupe :

1. En termes de facilité d'utilisation, les radiateurs électriques devancent même les équipements à gaz, puisqu'ils fonctionnent sans allumage. De plus, ils sont beaucoup plus sûrs : le propriétaire n'a pas à craindre les fuites de carburant ou les produits de combustion.
2. L'équipement électrique n'a pas besoin de cheminée et d'entretien sous forme d'élimination des dépôts de carbone et de suie.
3. L'efficacité d'un radiateur électrique ne dépend pas de sa puissance. Il peut être réglé au minimum, et en même temps, l'efficacité de l'unité restera au niveau de 99%, tandis que l'efficacité d'une chaudière à gaz ou à combustible solide dans de telles conditions sera nettement inférieure à celle du passeport.
4. En présence d'un générateur de chaleur électrique, le système de chauffage peut fonctionner en mode température la plus basse, ce qui est très important pendant l'intersaison. Dans le cas de l'utilisation d'une chaudière à gaz ou à combustible solide, la chute de température «de retour» en dessous de 50 degrés n'est pas autorisée, car dans ce cas, des condensats se forment sur l'échangeur de chaleur (lors de l'utilisation de combustible solide, il contient de l'acide).
5. Et la dernière chose: lors de l'utilisation du chauffage électrique, vous pouvez vous passer d'un liquide de refroidissement, cependant, cela ne s'applique pas aux radiateurs à induction.

Chauffage par induction simple

Passons aux avantages des "inducteurs" directement:

1. La zone de contact du liquide de refroidissement avec une surface chaude dans les radiateurs à induction est des milliers de fois supérieure à celle des appareils à radiateurs électriques tubulaires. Par conséquent, l'environnement se réchauffe beaucoup plus rapidement.
2. Tous les éléments de "l'inducteur" sont montés uniquement de l'extérieur, sans aucun raccordement. En conséquence, les fuites sont complètement exclues.
3. Étant donné que le chauffage est effectué sans contact, un appareil de chauffage à induction peut fonctionner avec absolument n'importe quel liquide de refroidissement, y compris tous les types d'antigel (un spécial serait nécessaire pour une chaudière électrique à élément chauffant). Dans le même temps, l'eau peut contenir une quantité relativement importante de sels de dureté - un champ magnétique alternatif empêche la formation de tartre sur les parois de l'échangeur de chaleur.

Pour chaque baril de miel, comme vous le savez, il y a une mouche dans la pommade. Ici aussi, il n'aurait pas pu s'en passer : non seulement l'électricité elle-même est assez chère, mais les appareils de chauffage par induction font également partie des appareils de chauffage électrique les plus chers.

Fours de fonderie à induction

Chaque four de coulée par induction peut être équipé de deux types de convertisseurs, en règle générale, un convertisseur à thyristor est moins cher et est équipé de fours de forte puissance, et un convertisseur à transistor est plus économique en termes de consommation électrique :

Les convertisseurs de fréquence à thyristors sont utilisés pour alimenter les fours de fonderie à induction, ils fonctionnent selon le principe habituel à deux étages :

• - le redresseur convertit le courant alternatif du réseau en courant continu ;
• - l'onduleur reconvertit ce courant continu en courant alternatif, mais déjà à la fréquence souhaitée.

Les convertisseurs à thyristors peuvent fonctionner avec un courant et une tension élevés et en même temps supporter une charge continue.Leur efficacité est supérieure à celle des convertisseurs IGBT.

Convertisseurs de fréquence à transistors. Les convertisseurs de fréquence à transistors sont utilisés pour alimenter des fours à induction, dans lesquels jusqu'à 200 kg de métaux non ferreux et jusqu'à 100 kg de métaux ferreux peuvent être fondus, dans des fours de type IPP. De tels fours sont le plus souvent utilisés dans des conditions de laboratoire pour des fusions expérimentales, lorsqu'il est nécessaire de changer rapidement d'alliage.

Parmi les avantages incontestables des convertisseurs à transistors figurent la compacité, la facilité d'utilisation et le fonctionnement silencieux.

Chauffe-eau de type VIN

Le cœur de l'appareil est une bobine, constituée d'un grand nombre de spires de fil isolé, et placée verticalement dans un corps cylindrique en forme de cuve. Une tige métallique est insérée à l'intérieur de la bobine. Le boîtier est hermétiquement fermé par le haut et par le bas par des couvercles soudés, des bornes de raccordement au réseau électrique sont ressorties. Un liquide de refroidissement froid pénètre dans la cuve par le tuyau de dérivation inférieur, qui remplit tout l'espace à l'intérieur de la cuve. L'eau chauffée à la température requise entre dans le système de chauffage par le tuyau supérieur.

Schéma de chauffage caloporteur

De par sa conception, lorsqu'il est connecté au réseau, le générateur de chaleur fonctionne constamment à pleine capacité, car il n'est pas rationnel d'alimenter l'installation de chauffage avec des dispositifs de régulation de tension supplémentaires. Il est beaucoup plus facile d'utiliser le chauffage cyclique et d'utiliser l'arrêt / la mise en marche automatique avec un capteur de température d'eau. Il suffit de régler la température requise sur l'écran de l'unité électronique à distance et elle chauffera le liquide de refroidissement à cette température, en éteignant l'élément d'induction d'eau chaude lorsqu'elle sera atteinte.Une fois le temps écoulé et l'eau refroidie de quelques degrés, l'automatisme rallumera le chauffage, ce cycle se répétera constamment.

Étant donné que l'enroulement du générateur de chaleur prévoit une connexion monophasée avec une tension d'alimentation de 220 V, les unités de chauffage de type induction ne sont pas produites avec une puissance élevée. La raison en est que le courant dans le circuit est trop élevé (plus de 50 ampères), cela nécessitera la pose de câbles de grande section, ce qui en soi est très coûteux. Pour augmenter la puissance, il suffit de mettre trois installations de chauffage d'eau en cascade et d'appliquer une connexion triphasée avec une tension d'alimentation de 380 V. Connectez une phase distincte à chaque appareil en cascade, la photo montre un exemple similaire de chauffage par induction .

Chauffage avec des chaudières à induction

Caractéristiques de conception des radiateurs Sibtechnomash Utilisant le même effet d'induction électromagnétique, une autre société développe et fabrique des chauffe-eau d'une conception légèrement différente qui mérite l'attention. Le fait est que le champ électrique créé par une bobine à plusieurs tours a une forme spatiale et se propage à partir de celle-ci dans toutes les directions. Si dans les unités VIN le liquide de refroidissement passe à l'intérieur de la bobine, le dispositif de chaudière à induction Sibtekhnomash prévoit un échangeur de chaleur en spirale situé à l'extérieur de l'enroulement, comme indiqué sur la figure.

L'enroulement crée un champ électrique alternatif autour de lui, les courants de Foucault chauffent les bobines du tuyau de l'échangeur de chaleur dans lequel l'eau se déplace. Les bobines avec bobines sont assemblées en cascade de 3 pièces et fixées à un cadre commun. Chacun d'eux est connecté à une phase distincte, la tension d'alimentation est de 380 V. La conception Sibtekhnomash présente plusieurs avantages:

• les radiateurs à induction ont une conception pliable séparée;
• dans la zone d'action du champ électrique, il y a une surface de chauffage accrue et une plus grande quantité d'eau due au circuit en spirale, ce qui augmente la vitesse de chauffage;
• la tuyauterie de l'échangeur de chaleur est disponible pour le rinçage et l'entretien.

Exemple de raccordement d'une chaudière à induction

Malgré les différences de conception du générateur de chaleur, son efficacité est de 98%, comme dans les appareils de chauffage de type VIN, cette valeur d'efficacité est déclarée par le fabricant lui-même. La durabilité des unités dans les deux cas est déterminée par les performances des bobines, ou plutôt par la durée de vie du bobinage et de l'isolation électrique, cet indicateur est fixé par les fabricants dans les 30 ans.