Sistema di riscaldamento ad induzione

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Geronimo Pasini
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1 ... Soluzioni infinite... Sistema di riscaldamento ad induzione MODELLO Z.130

ZRE Srl, azienda specializzata nella produzione di riscaldatori industriali, presenta il futuro della gestione dell'energia nei processi di riscaldamento mediante un innovativo sistema ad induzione

2 ZRE Srl, azienda specializzata nella produzione di riscaldatori industriali, presenta il futuro della gestione dell'energia nei processi di riscaldamento mediante un innovativo sistema ad induzione capace di ridurre il consumo di energia di almeno il 40% rispetto ai tradizionali sistemi in uso. II sistema ad induzione messo a punto dal team di R&D é protetto da una serie di brevetti relativi a: 1) Bobine ad induzione 2) Integrazione elettronica/induttore Un sistema ad induzione capace di risparmiare ii 40% di energia II sistema di riscaldamento ad induzione sviluppato dalla ZRE lavora sul principio delle correnti parassite che si generano nel materiale del corpo da riscaldare quando sono sottoposte aii'influenza di un campo magnetico variabile. II sistema ad Induzione ZRE è caratterizzato dalla possibilità di lavorare in bassa frequenza adattando la frequenza di lavoro alla profondità della zona da riscaldare. Tale modalità di funzionamento determina dei gradienti di temperature tra le zone da riscaldare (alte temperature) e le zone di dissipazione (basse temperature) riducendo drasticamente la dispersione di energia nell'ambiente. In estrema sintesi il sistema messo a punto dalla ZRE consente di focalizzare il trasferimerto di energia molto vicino ai punti di utilizzo minimizzando le perdite indotte nelle zone di non lavoro dai sistemi tradizionali. Generatore Induttore 2

Unità di potenza L unità di potenza è costituita da una gamma di generatori di frequenza programmabili, con le seguenti caratteristiche fondamentali: 1) Tecnologia digitale.

3 Unità di potenza L unità di potenza è costituita da una gamma di generatori di frequenza programmabili, con le seguenti caratteristiche fondamentali: 1) Tecnologia digitale. 2) Microprocessore interno per la regolazione e il monitoraggio. 3) Trasformatori di isolamento galvanico tra la rete e lo stadio di potenza. Le unità di potenza sono diponibili nelle configurazioni da: 2.5, 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 17.5, 20 Kw. Unità di potenza brevetto depositato Principali caratteristiche: - Uscita di elevata potenza - Alto rendimento e minimo costo di esercizio - Massima integrazione e compattezza - Altissima dinamica di esercizio - Completa sicurezza: tutti i modelli sono dotati di trasformatore di isolamento galvanico della linea di rete - Massima stabilità e ripetibilità della potenza erogata al variare delle condizioni di lavoro - Sistema di autodiagnosi integrato - Controllo digitale e analogico della potenza erogata - Abbinabile in qualsiasi sistema per la gestione di cicli termici regolati in temperatura, tempo e potenza - Controllo di temperatura incorporato con modalità profilo termico (opzionale) - Interfaccia field bus (Profinet,ethercat,ethernet/ip...) - Fornito con report di calibrazione - Rispondente alle normative sulla sicurezza elettrica CE EN61010e sulla compatibilità elettromagnetica CE EN

I sistemi di riscaldamento ad induzione ZRE dispongono della funzionalità Master/Slave, permettendo il trasferimento dell'energia con la massima efficienza possiblle.

4 I sistemi di riscaldamento ad induzione ZRE dispongono della funzionalità Master/Slave, permettendo il trasferimento dell'energia con la massima efficienza possiblle. Caratteristiche: Modalità di funzionamento Sincrona Nei sistemi ad induzione convenzionali, ciascuna bobina è pilotata da un generatore che funziona in modo indipendente con una propria frequenza e una determinata fase (tipicamente se le induttanze delle bobine hanno valori simili anche le loro frequenze sono prossime ma mai uguali). Nella modalità di funzionamento sincrona, un generatore funziona in modalità master e determina la frequenza di oscillazione e la fase; tutti gli altri generatori sono in fase con il master e oscillano alla stessa frequenza. II flusso è concatenato tra le varie fasce induttive e percorre il circuito magnetico parallelamente all'- asse chiudendosi prima della prima bobina non comandata. Brevetto depositato per i sistemi di riscaldamento di camere di plastificazione Elemento riscaldante a bobina chiusa Bobina (fig.01): struttura rigida a doppia parete in materiale termicamente ed elettricamente isolante, avvolto con cavo speciale per correnti ad alta frequenza. Copertura (fig.02): rivestimento in materiale elettroisolante senza scopo di coibentazione termica. Carter (fig.03/04): copertura rigida in versione standard o customizzabile, realizzata in materiale amagnetico a scopo isolante. Fig.01 Fig.02 Fig.03 Fig.04 4

5 Elemento riscaldante a bobina apribile Caratteristiche: Fig.05: fascia induttiva a sviluppo piano, flessibile, avvolta con cavo speciale per correnti ad alte frequenze, perfettamente adattabile a qualsiasi superficie. Fig.05 brevetto depositato Elemento riscaldante con ventilazione forzata Caratteristiche: Fig.06/07/08: poichè i sistemi ad induzione non richiedono il diretto contatto con I'elemento da riscaldare, è stato progettato un elemento riscaldante con raffreddamento forzato dotato di una canalizzazione interna per il passaggio dell'aria di ventilazione con flusso a diretto contatto con la superficie del cilindro in modo da ottimizzare la fase di raffreddamento. L'elemento riscaldante è completato da copertura in materiale amagnetico. II ventilatore può essere installato a bordo della fascia riscaldante o sulla struttura della macchina in funzione delle esigenze. brevetto depositato Fig.06/07 Fig.08 5

6 Elemento riscaldante con unità di potenza integrata Fig.09: Si tratta della soluzione piu semplice dal punto di vista dell'installazione in quanto e sufficiente portare un'alimentazione direttamente all elettronica di potenza installata sulla fascia riscaldante, azzerando, in pratica, la necessità di utilizzare spazio nel quadro elettrico della macchina da aggiornare. Questa soluzione è ideale per I'installazione su macchine esistenti in quanto richiede interventi di adattamento minimi. Fig.09 Retrofit I sistemi, coprendo i più vari campi di applicazione, possono essere altresì utilizzati per retrofittare macchine già in produzione, dall industria della trasformazione del materiali plastici a quella alimentare, medicale e in tutte le altre applicazioni in cui ci sia l'esigenza di un sistema di riscaldo. I sistemi non necessitano di radicali trasformazioni delle caratteristiche elettriche o meccaniche degli impianti esistenti, grazie alla loro flessibilità e semplicità di utilizzo. 6

Comparazione tra sistema di riscaldamento resistivo e sistema di riscaldamento induttivo Sistema resistivo: - Massima efficenza: 70% - Il calore viene trasferito per contatto diretto con la fascia

7 Comparazione tra sistema di riscaldamento resistivo e sistema di riscaldamento induttivo Sistema resistivo: - Massima efficenza: 70% - Il calore viene trasferito per contatto diretto con la fascia riscaldante - Il calore non è applicato uniformemente - Forte inerzia termica (dinamica lenta e dipendente dal tipo di riscaldatore) - Bassa vita degli elementi riscaldanti - Temperatura della fascia riscaldante superiore a quella del materiale da trasformare Sistema induttivo: - Efficenza standard: 95% - La camera si riscalda dall interno - Il calore è applicato uniformemente - Nessuna inerzia termica - Vita dei componenti riscaldanti praticamente illimitata - Temperatura della fascia riscaldante notevolmente inferiore a quella della materia da Perdita di potenza in un sistema resistivo : Perdita convettiva: 2600 W/m 2 Perdita radiale: 4800 W/m 2 Totale: 7400 W/m 2 Perdita di potenza in un sistema induttivo: Perdita convettiva: 300 W/m 2 Perdita radiale: Trascurabile Totale: 300 W/m 2 Confronto tra l andamento delle temperature tra i due sistemi (resistivo e induttivo) A: sul diametro esterno del cilindro con riscaldatore mica/ceramica B: sul foro termocoppia del riscaldatore ad induzione C: sul diametro esterno del cilindro con riscaldatore ad induzione D: sul foro termocoppia con riscaldatore in mica/ceramica Y = C X = minuti 7

ELECTRIC HEATERS Z.R.E s.r.l - Via Druento, 48/2-10040 San Gillio - Torino (Italy) Tel. +390119841848 8 linee R.A. - Fax +390119848099 e-mail:info@zre.

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