Aquecedor de água ressonante com as suas próprias mãos. Esquema do mecanismo

O aquecimento por indução ganhou popularidade em várias indústrias e mesmo em casas, devido à sua capacidade de aquecer estruturas metálicas utilizando correntes de Foucault geradas por uma bobina electromagnética. Esta tecnologia é amplamente utilizada em ambientes industriais, como fornos de fusão, bem como em aparelhos domésticos comuns, como fogões eléctricos e caldeiras. No entanto, o custo dos dispositivos comerciais de aquecimento por indução pode ser proibitivo para muitas pessoas. Como resultado, os indivíduos com recursos têm vindo a explorar formas de criar sistemas de aquecimento de água de alta frequência utilizando materiais facilmente disponíveis. Neste artigo, discutiremos os princípios de funcionamento dos aquecedores por indução e forneceremos um guia para a construção do seu próprio equipamento em casa.

Porque é que o aquecimento de água por indução com as suas próprias mãos é tão popular

Para compreender melhor as diferenças em relação aos aquecedores convencionais, vale a pena aprofundar os princípios de funcionamento do equipamento acima mencionado. A base é uma corrente alternada que tem origem na bobina electromagnética e que percorre o seu comprimento. Se, por exemplo, uma barra de ferro for inserida no núcleo da bobina, a barra aquecerá progressivamente devido à influência das correntes de Foucault, e de forma notavelmente eficiente. Isso engloba essencialmente todo o processo!

É imperativo ter em conta que o procedimento só pode ser bem sucedido se for transmitida à bobina uma corrente com frequências flutuantes. Se for utilizada uma fonte de alimentação constante, o resultado será um eletroíman simples.

O indutor, também conhecido como vareta de aquecimento, é utilizado em caldeiras de aquecimento, que são construídas com cilindros de aço. Nos fogões de cozinha, as bobinas planas são instaladas muito perto da fonte de calor, permitindo um fornecimento eficiente de calor ao painel.

O segundo componente do sistema é o circuito, que aumenta a frequência da corrente transmitida. Isto é necessário porque a frequência padrão de 50 Hz é insuficiente para o aquecimento adequado do elemento. O circuito permite o "overclocking" do sistema até 10 kHz, para um "aquecimento" ótimo do núcleo de aço.

Vantagens dos sistemas de aquecimento de água por indução

Sem dúvida, este sistema possui características inegáveis que o elétrodo ou o aparelho de estimulação eléctrica nervosa transcutânea (TENS) não possui:

1. O aquecedor é uma simples placa metálica que não se envolve em quaisquer reacções químicas. Consequentemente, o dispositivo de indução pode funcionar durante um mínimo de 10-15 anos e só precisa de ser substituído se a bobina falhar, o que é uma tarefa fácil.
2. É totalmente compatível com vários líquidos condutores de calor, como a água, o anticongelante e até o óleo para automóveis.
3. O indutor não acumula camadas de escamas durante longos períodos de utilização.

Aquecedor de água por indução com as suas próprias mãos – dicas antes da instalação

• Instalando um sistema de aquecimento fechado com uma bomba de circulação conectada, esse tipo de sistema de aquecimento servirá como uma solução perfeita.
• Este dispositivo é compatível com tubos de plástico, permitindo uma instalação fácil.
• Certifique-se de que a caldeira está posicionada a uma distância mínima de 30 cm das paredes e de outros dispositivos e a uma distância mínima de 80 cm do chão e do teto.
• Ao instalar o tubo de saída, é importante considerar medidas de segurança como um manómetro, uma válvula de purga e um sistema de descarga automática de ar.

A criação de um sistema deste tipo pode ser um desafio, mas a poupança de custos tornar-se-á evidente após alguns meses de utilização. Enquanto os sistemas de aquecimento fabricados em fábrica duram normalmente 20-30 anos, uma versão caseira bem feita pode facilmente ultrapassar esse período. Além disso, com um sistema caseiro, tem pleno conhecimento dos seus componentes, tornando mais fácil reparar ou substituir peças conforme necessário.

Preparação de tudo o que é necessário para o fabrico de um aquecedor de água ressonante com as suas próprias mãos

Tenha em mente a principal razão pela qual está a instalar todo o sistema – para obter poupanças de energia significativas. Isto deve-se ao facto de o aquecedor ser muito mais eficiente do que outras opções, como um elemento de aquecimento, e pode concluir a tarefa num tempo muito mais curto.

Mesmo indivíduos sem conhecimentos prévios de sistemas de aquecimento podem facilmente criar o indutor e outros componentes necessários por si próprios. Basta seguir as directrizes fornecidas abaixo.

Processo tecnológico

Certifique-se de que reúne previamente os seguintes materiais:

1. Um transmissor de alta frequência (adequado a partir de uma máquina de soldar)
2. Um pedaço de tubo de plástico com paredes grossas
3. Fio de aço inoxidável com um diâmetro de pelo menos 7 mm
4. Adaptadores
5. Malha de ferro
6. Fio com núcleo de cobre esmaltado
7. Uma bomba forçada
8. Cortadores laterais
9. Um regulador de temperatura

No que diz respeito ao design do aquecedor ressonante, não existem componentes padrão. É por isso que pode reparar o dispositivo com o que encontrar na sua garagem ou comprar na loja mais próxima.

Recomendações

Considere estes factores quando instalar uma caldeira com inversor:

1. Certifique-se de que o inversor tem potência suficiente. Para um indutor típico, é suficiente uma potência mínima de 15 amperes.
2. Secções cortadas de fio de aço com 5 cm cada. Utilize um cortador lateral para partir a bobina em vários pedaços. Estes segmentos servirão de base para a barra de aquecimento, que estará localizada dentro da bobina.
3. O invólucro deve ser um tubo de plástico de parede espessa. Recomenda-se que as paredes tenham um diâmetro de pelo menos 5 cm.
4. Ligar o adaptador ao tubo no local onde será ligado o sistema de abastecimento de água ou de aquecimento.
5. Colocar uma rede metálica no fundo do invólucro de plástico. Isto é feito para evitar que o fio-máquina se espalhe. O fio-máquina refere-se aos segmentos de fio cortados que servirão de elementos de aquecimento.
6. Despejamos os galhos de aço diretamente na caixa de plástico. Repetimos o processo até que o fio preencha completamente todo o espaço.
7. Na extremidade oposta do tubo, fixamos o adaptador.
8. O tubo preparado é envolvido com fios revestidos de esmalte (pelo menos 80 voltas, concentrando-se na faixa de 80-90). O enrolamento correto é crucial na construção do circuito de indução.
9. Conecte a estrutura resultante ao sistema de encanamento.
10. Instalamos a bomba de suprimento de ar forçado.
11. Encher o tubo com água e ligar o inversor de soldadura.
12. Colocar um termóstato no interrutor da linha principal do inversor de soldadura. Isto permite-nos ajustar automaticamente os parâmetros da água.
13. Montar o sistema de ligação à terra.

É crucial garantir que o corpo do tubo esteja completamente cheio de água antes de ativar todo o sistema. Se não o fizer, todo o aço derreterá e será necessário reiniciar o processo.

Aquecedor de água por indução com as suas próprias mãos – esquema

Para garantir que o aquecedor de indução caseiro funciona corretamente, todos os passos devem ser executados numa sequência clara (tal como detalhado na descrição seguinte):

• Aquecedor: Começar por cobrir um dos lados do depósito de plástico com uma rede metálica. Cortar pedaços de cabo de aço e inseri-los firmemente no depósito, assegurando que não existem espaços vazios. Verificar novamente a colocação várias vezes. De seguida, fixamos a extremidade aberta do reservatório com a malha.
• Indutor: Embrulhar o "contentor" com fio de cobre para criar vórtices. É importante utilizar pelo menos 80-90 novelos de fio.
• Inversor – desmontamos a máquina de soldar, uma vez que é construída com tiristores, que convertem rapidamente a eletricidade na corrente desejada. Além disso, o sistema de tiristores oferece a vantagem do controlo automático dos parâmetros, que pode ser melhorado com a instalação de um termóstato.
• Ligar. Estabelecemos a ligação entre o sistema completo e as linhas de aquecimento ou de abastecimento de água, utilizando válvulas de esfera.

Seguindo estes passos simplificados, é possível montar um sistema de aquecimento de água de alta qualidade em apenas algumas horas.