Aquecimento de agua por inducao

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1 INTRODUÇÃO


1.1 DELIMITAÇÃO DO PROBLEMA


Aquecimentos por indução eletromagnética começaram a ser usados em indústrias onde a mesma necessitava de uma alta eficiência no aquecimento de peças e resfriamento.
A indução permite uma maior precisão ao aquecer a água, pois é possível aquecer a água rapidamente ou lentamente, ajustando a quantidade de energia elétrica que flui através dafonte de calor. O aquecimento por indução eletromagnética é um processo de aquecimento em que não há contato. As máquinas de aquecimento por indução utilizam eletricidade de alta frequência para aquecer materiais que são eletricamente condutores. Uma vez que não existe contato, o processo de aquecimento por indução não contamina e não precisa da troca de resistência no chuveiro. Este tipo de processotambém é muito eficiente, pois o calor é gerado dentro da peça, ao contrário de outros métodos de aquecimento em que o calor é gerado por uma chama ou elemento de aquecimento.
Uma fonte de eletricidade de alta frequência é usada para acionar uma grande corrente alternada através de uma bobina de indução. Esta bobina de indução é conhecida como a bobina de trabalho. A passagem da correnteatravés desta bobina de indução gera uma intensa e rápida mudança do campo magnético no espaço dentro da bobina de trabalho. A peça a ser aquecida é colocado dentro deste campo magnético intenso e alternado.
Dependendo da natureza do material da peça, uma série de coisas acontece: o campo magnético alternado induz uma corrente na peça condutora. O “sistema” formado pela bobina de trabalho e pela peçapode ser comparado a um transformador elétrico. A bobina de trabalho é como se fosse o circuito indutor onde a energia elétrica é alimentada, e a peça é como se fosse um circuito. Isso origina o fluxo de correntes tremendas através da peça.
De acordo do material utilizado, obtém-se um melhor rendimento na produção de campo eletromagnético, cujo qual será responsável pelo aquecimento da água. Oprocesso de magnetização – desmagnetização força os fragmentos do cristal do material e aparece em forma de calor. Cada vez que muda o sentido do fluxo magnético, os domínios magnéticos do material passam a inverter de sentido de acordo com o sentido deste fluxo. Quanto mais a intensidade do fluxo aumenta, maior quantidade de domínios inverte sua orientação. Esta inversão é um movimento de rotaçãodos domínios que ocorre mediante atritos entre eles. Como atrito gera calor, daí é que surge o calor gerado na histerese (SCHNEIDER, G, 2008 p. 28).
Nos chuveiros que utilizam da resistência para o aquecimento da água é comum queima do equipamento, pois a mudanças bruscas na troca de “temperatura” onde controlamos por uma alavanca. O aquecimento de água por indução segue toda uma lógicaenvolvendo eletromagnetismo e eletrônica de potência.
Este problema que ocorre nos chuveiros convencionais não ocorrerá nos chuveiros indutivos, pois este trabalha sem contato, não gerando atrito, gerando menos defeito.
Uma tensão alternada aplicada em uma bobina resultará em uma corrente alternada na bobina do circuito. Uma bobina de corrente alternada produzirá no seu meio de um campo magnético detempo variável que tem a mesma frequência que a corrente da bobina. Correntes parasitas também serão induzidos em outros objetos condutores estão localizados perto da bobina. Esta corrente de indução possui a mesma frequência que a corrente da bobina, entretanto, possui direção oposta a da corrente da bobina. Estas correntes produzem calor por efeito Joule (I²R).(RUDNEV, V, 2008 p. 99).
Por causa defenômenos eletromagnéticos diversos, a distribuição de corrente dentro de um indutor e da peça de trabalho não é uniforme. Esta não uniformidade fonte de calor faz com que o perfil da temperatura não seja uniforme, no espaço de trabalho. Uma uniformidade da corrente de distribuição pode ser causada por vários fenômenos eletromagnéticos, incluindo o efeito Skin, efeito de aproximação e o efeito...
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