مبدأ تشغيل السخان التعريفي

يعمل السخان الاستقرائي عن طريق تفاعل التيارات الدوامة الناتجة عن المجال الكهرومغناطيسي للمحث مع سطح معدني. هناك العديد من المخططات لصنع سخان التعريفي بيديك. أكثرها بأسعار معقولة هي الهياكل المصنوعة من أنابيب البولي بروبلين وعاكس اللحام.

مبدأ تشغيل السخان التعريفي

عندما يتدفق تيار كهربائي متناوب على طول ملف المحرِّض ، يتشكل مجال كهرومغناطيسي حوله. عندما يتم وضع قلب معدني بخصائص مغناطيسية في منتصف الملف ، ترتفع درجة حرارته. هذا التسخين التعريفي هو ظاهرة تسببها التيارات الدوامة. يتم ملاحظته فقط عندما يتم تشغيل الخانق بواسطة تيار كهربائي متناوب ، له تردد كافٍ للتغيرات في الإشارة والاتجاه. عندما يتم تطبيق تيار مستمر على جزء حثي ، لا يوجد تغيير في درجة الحرارة الأساسية.

يعتمد تشغيل المحرِّض لتسخين قطع العمل على هذا المبدأ. المكون الرئيسي للوحدة في معظم الحالات هو تكوين حلزوني مصنوع من المعدن. في مواقد الطهي ، يتم لعب هذا الدور بواسطة عنصر مسطح يقع على مسافة قصيرة من الموقد. في غلاية التدفئة ، يتم لعب دور المحرِّض بواسطة أنبوب فولاذي مملوء بسائل تبريد (يتم تنفيذ وظيفته بواسطة سائل).

المكونات المهمة للوحدة قيد الدراسة هي المولد وعنصر التسخين. يستخدم الأول للحصول على مصدر طاقة بتردد عالٍ بدرجة كافية من شبكة كهربائية سكنية نموذجية تبلغ 50 هرتز. والثاني عبارة عن هيكل معدني قادر على امتصاص الحرارة أثناء وجوده في الفضاء الميداني. يرسل المولد تيارًا كهربائيًا مضبوطًا إلى المعلمات المطلوبة إلى المحرِّض (عنصر حلزوني). في هذه الحالة ، يمر تيار من الجسيمات المشحونة عبر الملف ، مكونًا حقلاً. يتم تسخين المعدن الموجود في منطقة عمله تحت تأثير تيارات Fouquet دون اتصال مباشر مع المحرِّض. لتسخين المياه في مثل هذه الوحدة ، يجب أن تكون ملامسة لعنصر التسخين. أبسط مثال على مثل هذا التصميم سيكون أنبوبًا معدنيًا يمر من خلاله تيار من الماء. في هذه العملية ، يقوم السائل بتبريد الجدران ، مما يطيل من عمر الهيكل.

مزايا الجهاز وعيوبه

يمكن أن يوفر التسخين التعريفي عددًا من الفوائد التي لا يمكن أن يوفرها استخدام ملحقات الإلكترود. نظرًا لأن تسخين السائل يتم بواسطة عنصر معدني لا يشارك في التفاعلات الكهروكيميائية ، فإن متانة الجهاز تعتمد فقط على الملف. يتم تحديد مدة عملها من خلال مدة تشغيل الجهاز. تظل بعض المحاثات عاملة لأكثر من 10 سنوات. يرتبط هذا أيضًا بتوافق الوحدة مع أنواع مختلفة من سوائل نقل الحرارة. بالإضافة إلى الماء العادي ، فإن زيوت الماكينات والتركيبات المضادة للتجمد مناسبة لهذا الدور.

الأجزاء الداخلية للوحدة غير مغطاة بالتراكم الكلسي أثناء الاستخدام.بسبب التلامس المستمر مع السائل ، تقل احتمالية ارتفاع درجة حرارة الأجزاء ، مما يساهم أيضًا في إطالة عمر الخدمة. يصل الحمل الحراري في الجهاز عادةً إلى مستوى كافٍ بحيث لا يلزم تركيب مضخة دوران. ليست هناك حاجة لتدابير عازلة للصوت - يعمل الجهاز بهدوء تام.

ومع ذلك ، فإن سخان الحث لديه أيضًا نقاط ضعف:

1. يتطلب الجهاز طاقة كهربائية ليعمل. في غرفة لا يوجد بها كهرباء أو لا توجد وسيلة للوصول إليها ، لن يتمكن المرجل من العمل. في الأماكن التي بها انقطاعات منتظمة للشبكة ، لن تعمل بكفاءة.
2. عندما ترتفع درجة الحرارة بشكل كبير ، يتحول السائل الناقل للحرارة إلى حالة غازية. يؤدي هذا إلى زيادة قوية في الضغط في الهيكل ، مما قد يؤدي إلى حدوث تمزق في الأنبوب. لمنع حدوث ذلك ، سيكون من الضروري تجهيز التثبيت بأجهزة التحكم في الضغط ودرجة الحرارة. يمكن أن يكون مقياس ضغط ، مستشعر درجة حرارة ، جهاز إغلاق طارئ عندما تكون المعلمات خارج النطاق المحدد.

يمكن أن تسهم الحاجة إلى أدوات إضافية في زيادة كبيرة في تكاليف المعدات للسخان التعريفي محلي الصنع.

يعتبر الجهاز صامتًا تمامًا تقريبًا ، ولكن من الناحية العملية هذا ليس هو الحال دائمًا. هذا ينطبق على النماذج الصناعية والمنشآت المصممة في المنزل.

خيارات الجهاز محلية الصنع

هناك عدة طرق لصنع سخان في المنزل. الخيار الأكثر تكلفة هو صنع جهاز من موقد كهربائي للمطبخ وأنبوب بولي بروبيلين. يصعب تشغيل جهاز العاكس ، ولكنه قوي بما يكفي.

عنصر تسخين الأنابيب

يتضمن هذا التطور تفكيك محث حلزوني مركب في موقد كهربائي ووضع تصميم جديد في مكانه. لتصنيعها ، ستحتاج إلى أنبوب بولي بروبيلين بطول 0.5 متر وقطر 4 سم ، وعنصر مغناطيسي ، و 5 قضبان من القماش ، وحنفيات للاتصال بشبكة التدفئة. ستحتاج أيضًا إلى شراء ملف موصل بقطر عرضي 2 مم² مطلي بعازل زجاجي (غالبًا ما يستخدم هذا الكابل في أجهزة محولات اللحام) ووسادات جلي معدنية لغسل الأطباق.

تسلسل الإجراءات في تصنيع الجهاز:

1. يوضع المغناطيس في الأنبوب ويمتلئ بقطعة قماش (يُقبل السلك المفروم بدلاً من ذلك).
2. الانحناءات مزودة بخيوط.
3. يتم لصق القضبان على طول الجسم ، حيث يتم لف سلك مغطى بعازل زجاجي.
4. يتم تفكيك الموقد وإزالة مغو المصنع ، المصنوع على شكل لولب مسطح ، منه. يتم تثبيت هيكل جاهز في مكانه.

المدفأة في هذا الجهاز عبارة عن قطعة قماش معدنية موضوعة في المجال المتناوب للملف. عند بدء تشغيل اللوحة في الوضع الأقصى مع مرور موازٍ للمياه ، فسوف يتم تسخينها بمقدار 15-20 درجة مئوية. بالنظر إلى أن البلاط المستخدم في البناء لا تزيد طاقته عن 2000 واط ، فإن الوحدة الناتجة مناسبة لتدفئة المباني السكنية بمساحة تصل إلى 25 مترًا مربعًا.

يمكن زيادة كفاءة الجهاز عن طريق توصيله بآلة لحام ، ولكن هذا العمل محفوف بعدد من الصعوبات. أولاً ، سيحتاج الجهاز إلى التفكيك والبحث عن الأماكن التي لم يتم تصحيحها في الرسم التخطيطي. هذا يرجع إلى حقيقة أنه يتم إنشاء تيار مباشر فيه ، وأن التيار المتردد مطلوب حتى يعمل السخان. ثانيًا ، ستحتاج إلى استخدام أسلاك أكثر سمكًا (على سبيل المثال ، نحاسي بقطر 1.5 مم ، ومغطى بمركب مينا) وحساب العدد المطلوب من المنعطفات.أخيرًا ، يجب دمج آلية التبريد في التثبيت.

تجميع غلاية الحث

هذا الحل لا ينطوي على تفكيك البلاط. بدلاً من ذلك ، سيحتاج السيد إلى لحام خزان المرجل وفقًا لأبعاده. يؤخذ أنبوب جانبي مصنوع من الصلب بسمك 2 مم وحجم ثقب 2 × 4 سم ، وسيكون من الضروري عمل عناصر فارغة منه على طول عرض اللوحة. يتم لحام الأنابيب بالطول ، لتتناسب مع الجوانب الأصغر. لأعلى ولأسفل حتى الأجزاء النهائية ، تحتاج إلى لحام الإطارات الحديدية بإحكام. يتم عمل ثقوب فيها ويتم تثبيت الأنابيب الملولبة. تحتاج أيضًا إلى لحام زوايا تشكل رفًا للفرن.

من الضروري طلاء الجهاز بتركيبة مينا مقاومة للحرارة. بعد أن يتم تجفيفه وتثبيته ، يتم تثبيت الغلاية على الحائط ومضمنة في نظام التدفئة الموقد يناسب العش مع الزوايا ومتصل بالشبكة الكهربائية. ثم تحتاج إلى ملء التثبيت بسائل التبريد ، ونزف الكتل الهوائية والبدء في تسخين عنصر الحث.

المدفأة المنزلية ليست قوية بما يكفي لتدفئة مساحات المعيشة الكبيرة. في فصل الشتاء البارد ، سيكون قادرًا على تدفئة غرفتين صغيرتين. خلال المواسم الانتقالية ، عندما تكون درجة حرارة الهواء الخارجي حوالي الصفر ، ستكون الوحدة قادرة على خدمة مساحات كبيرة - تصل إلى 40 مترًا مربعًا.

من انفرتر اللحام

عندما تنوي استخدام آلة اللحام ، يجب ألا يغيب عن البال أنه يُمنع منعًا باتًا توصيل المحرِّض بأطرافه مباشرة. يعد انتهاك هذا المطلب محفوفًا بفقدان أداء جميع عناصر التثبيت. للجمع بين السخان الاستقرائي وآلة اللحام ، سيتعين على الأخيرة إجراء عدد من المعالجات المعقدة التي تتطلب خبرة السيد وفهمًا مفصلاً لجهاز الوحدة. يجب توصيل الملف الأولي بعد محول الإشارات عالية التردد لآلية العاكس بدلاً من الخانق الحثي المدمج. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري لحام وحدة التكثيف وتفكيك جسر الصمام الثنائي.

كيفية صنع سخان حثي قوي

الأجهزة المدروسة لها استهلاك طاقة في حدود 2.5 كيلو واط. لصنع جهاز بمعدل أعلى (4 كيلو واط) ، يحتاج المعلم إلى معرفة جادة في مجال الإلكترونيات الراديوية. ليس من الآمن لهواة الراديو عديمي الخبرة القيام بهذا العمل.

قد يكون أحد الخيارات هو بناء وحدة إمداد الطاقة بزوجين من اللفات ، محول ، ومحرك ، ولوحات تحكم. قيمة التردد الذي تعمل به الوحدة أدنى من قيمة الرنين. يتم استخدام ملفين لتزويد السائقين ، أحدهما للوحة التحكم ، والآخر هو الآخر. إنه يشغّل بادئ التتابع والمروحة ومضخة التبريد.

نصائح للأمان

تستخدم النباتات من هذا النوع على نطاق واسع ليس فقط لتدفئة الأماكن ، ولكن أيضًا لتنفيذ أعمال الصهر. المشكلة الرئيسية في أجهزة الحث محلية الصنع هي نقص المكونات التي توفر التحكم في درجة الحرارة والضغط والحماية من الانفجار. لذلك ، عند تشغيل هذه الوحدات ، يجب توخي الحذر والحذر.

قبل بدء تشغيل الغلاية ، من الضروري التحقق من ملء التجويف بسائل التبريد. ستبدأ العلبة المصنوعة من البوليمرات في الذوبان دون تبريد منتظم بالسائل. هذا يستلزم تغييرات في التشوه وفشل كامل للتثبيت. أيضا ، يمكن أن يمثل الخطر تداعيات المعدن الساخن من الجسم المنصهر. في مثل هذا الحادث ، سيكون من الضروري استبدال عدد من تجميعات الوحدات.

الجهاز متصل بالكهرباء من خلال سلك منفصل يمتد من الدرع. يجب تغطية جهات الاتصال بمواد عازلة.إذا كانت آلة اللحام متضمنة في الهيكل ، فيجب تأريض العاكس. يجب أن يكون عرض السلك المستخدم في هذه العملية 4-6 مم. لمنع التسخين المفرط للتركيب في حالة عدم وجود ماء ، يُنصح بتركيب صمام ضغط زائد في المدخل.

الاستنتاجات والتوصيات

هناك سبب للقيام بالتصنيع المستقل للجهاز إذا كان لدى الأسرة بالفعل لوحة تعريفية. تكلفة شرائه عالية جدًا ويمكن مقارنتها بسعر سخان الإلكترود. تصل قوة بعض هذه الطرز إلى 10 كيلو واط ، بينما لا يمكن إجراء التثبيت بمؤشر أعلى من 2.5 كيلو واط في المنزل إلا بواسطة خبير يتمتع بمستوى مناسب من الكفاءة (على الأقل ، يجب أن تكون قادرًا على تجميع محول تردد دائرة كهربائية). أيضًا ، قبل التثبيت ، من الضروري التأكد من عدم وجود شقوق وثقوب يمكن أن يتسرب من خلالها السائل من مولد الحرارة: مثل هذا الحادث يمكن أن يتسبب في نشوب حريق.

من السهل صنع السخان الحثي ذو التصميم البسيط ، المصمم لخدمة مساحة صغيرة من الغرفة ، بدون تدريب خاص. تتطلب الخيارات الأكثر قوة وفعالية ، على سبيل المثال مع آلة لحام أو لوحين ، أن يكون المجمع مختصًا في مجال الإلكترونيات. تستلزم السمات الهيكلية لهذه التركيبات الحصول على ضوابط إضافية لضمان السلامة.