[olio] Riscaldatore ad induzione

chiedo scusa... h34r:">

qualcuno esperto del forum sa come progettare un riscaldatore ad induzione ?

forse la faccio facile, ma potrebbe risolverci parecchi problemi...


grazie a tutti per le risposte

dobermann

mi spiego meglio....

nel link che riporto qui sotto ho trovato un riscaldatore ad induzione, già bello e pronto, solo che costa circa 300 euro, e mi sembra abbastanza un furto...

inoltre questo è tarato a 75°, a me ne servirebbe uno a 60-65° e uno a 90°...

http://www.dieselveg.com/injection_pipe_heating.htm


che ne pensate ?

d.

[mariomaggi]

dobermann,
il riscaldamento a induzione non e' open source.
Chi ha lavorato tanto e sperimentato molto per acquisire conoscenze, non le regala su un forum.

Oltre al generatore ad alta frequenza, abbastanza semplice da realizzare, serve una buona conoscenza della termodinamica. Come sai, l'induzione scalda materiali elettricamente conduttivi, saranno poi questi a cedere il calore al carburante, che si scalda per conduzione dall'esterno del tubo verso l'interno.
Considera poi gli effetti della bobina ad alta frequenza sull compatibilita' elettromagnetica (EMC).
Non vorrei che qualche dispositivo elettronico (ABS, per esempio) cessasse di funzionare o si mettesse a funzionare quando non deve.

Ciao
Mario

CITAZIONE (mariomaggi @ 31/5/2007, 17:32)

dobermann,
il riscaldamento a induzione non e' open source.
Chi ha lavorato tanto e sperimentato molto per acquisire conoscenze, non le regala su un forum.

Oltre al generatore ad alta frequenza, abbastanza semplice da realizzare, serve una buona conoscenza della termodinamica. Come sai, l'induzione scalda materiali elettricamente conduttivi, saranno poi questi a cedere il calore al carburante, che si scalda per conduzione dall'esterno del tubo verso l'interno.
Considera poi gli effetti della bobina ad alta frequenza sull compatibilita' elettromagnetica (EMC).
Non vorrei che qualche dispositivo elettronico (ABS, per esempio) cessasse di funzionare o si mettesse a funzionare quando non deve.

Ciao
Mario

Hai ragione Mario...
a rileggere il mio intervento in effetti sembra quasi che io stia cercando la pappa gia pronta, l'apparecchiatura solo piu da montare...


chiedo scusa se ho dato questa impressione...

in realtà quel kit che è in vendita su dieselveg.com mi ha "folgorato" ">

volevo capire se è difficile costruirne uno.

semplificando al massimo l'argomento avrei qualche domanda...

al di la del come dimensionarlo e di come controllarlo (per evitare di incenerire l'auto anziche solamente scaldare il tubo metallico dove passa il carburante)...


è sufficiente un generatore ad alta frequenza (ovviamente con l'aggiunta di un circuito di "controllo della temperatura")?

cioè un qualcosa che partendo dai 12VCC della batteria, li trasformi in corrente alternata alla frequenza di qualche kHz ?

e sarebbe sufficiente chiudere il circuito con filo disposto a spirale sul tubo che si vuole riscaldare ?

ovviamente l'ho messa giu molto semplice, perchè forse il difficile è proprio sul come dimensionarlo e come controllarlo... o mi sbaglio ?

grazie per le eventuali risposte

dobermann

p.s. 1 : in effetti non avevo considerato l'interazione tra un circuito del genere e l'elettronica dell'auto...
ma ci sarà pure un modo per schermarlo ?

p.s. 2 : scusate per le domande che a qualcuno potranno sembrare ridicole, ma come si puo capire non sono molto ferrato in materia... ">

[mariomaggi]

doberman,
lascia stare se non sei ferrato. Serve molto know-how ed esperienza per equilibrare bene il tutto, senza avere altri problemi (....poi arrivano quelli di Striscia la Notizia e ti individuano come fonte di distrurbo)

Ciao
Mario

CITAZIONE (mariomaggi @ 1/6/2007, 13:53)

doberman,
lascia stare se non sei ferrato. Serve molto know-how ed esperienza per equilibrare bene il tutto, senza avere altri problemi (....poi arrivano quelli di Striscia la Notizia e ti individuano come fonte di distrurbo)

Ciao
Mario

giuro che lascio stare... h34r:">

dimmi solo se in teoria cio che ho scritto è giusto .... ">

grazie Mario per la disponibilità

D.

[mariomaggi]

dobermann,
tu non mi conosci. Prima di dire se una cosa che hai scritto e' giusta o no, ti chiederei troppe precisazioni.
Non mi va di dare sentenze se le domande non sono molto precise.

Ti faccio solo un esempio: vorrei sapere se il tubetto da scaldare ha le estremita' in materiale ferromagnetico o no ..... e la posizione spaziale .... e molto altro ....non dirmelo!

Ciao
Mario

CITAZIONE (mariomaggi @ 1/6/2007, 14:14)

dobermann,
tu non mi conosci. Prima di dire se una cosa che hai scritto e' giusta o no, ti chiederei troppe precisazioni.
Non mi va di dare sentenze se le domande non sono molto precise.

Ti faccio solo un esempio: vorrei sapere se il tubetto da scaldare ha le estremita' in materiale ferromagnetico o no ..... e la posizione spaziale .... e molto altro ....non dirmelo!

Ciao
Mario

di aggeggi del genere ne vorrei in effetti costruire 2 (ammesso che io sia in grado di farlo... "> )

uno lo vorrei utilizzare esattamente come viene utilizzato quello in vendita su dieselveg.com , quindi in questo caso il tubetto (i tubetti - 4) è il condotto che porta il gas - olio h34r:"> agli iniettori...

un altro lo utilizzerei (da capire qual'è la posizione migliore) o prima del filtro o prima della pompa, sostituendo ovviamente il pezzo di tubo esistente con un tubo metallico su cui avvolgerci la spirale.

quello posto in vendita su dieselveg.com è tarato per portare il tubetto ad una temperatura di 75 gradi.

parere da ignorante... secondo me portare a 75 gradi i tubi degli iniettori non è sufficiente, perchè all'interno l'olio avrebbe una temperatura piu bassa... o sbaglio ?

mentre invece per quello da utilizzare nei pressi della pompa, forse andrebbe bene...

questa è l'idea malata... ">


d.

L'idea non è malata in prima istanza ma è paradossale e comunque strana.
Se mi è consentito mi spiego meglio. Il motore della Wolkswagen aveva già qualche decina di anni or sono, un riscaldatore elettrico a resistenza del gasolio in mandata alla pompa di iniezione. Lo scopo era di far partire il motore anche a freddo. La temperatura del pozzetto, se non ricordo male era proprio intorno ai 70 gradi. Ma vorrei rimarcare che questo serviva solo per l'avvio del motore a freddo e non ad aumentarne il rendimento.
Per contro, quando un motore diesel è caldo ha una temperatura globale che varia proprio dai 70 ai 120 gradi centigradi. La quantità di calore disponibile è enorme, circa quattro volte superiore alla potenza fornita dal propulsore quando a regime. Quindi, probabilmente i tubi di alimento degli iniettori già si trovano a quella temperatura senza altri trespoli ed ammennicoli aggiuntivi esterni. Tubo Tucker compreso
Professionalmente parlando sarebbe interessante misurare la temperatura di quei tubi quando il motore è a pieno regime, cioè quando il flusso di carburante è al massimo. Così, ad occhio e croce, il flusso di gasolio verso gli iniettori non è un granchè e perciò non credo che i tubi si raffreddino in modo considerevole. Se la temperatura misurata rimanesse nei 70-90 gradi il dispositivo di riscaldamento a induzione sarebbe perfettamente inutile.
Ma se questo non fosse vero, cioè se la temperatura di quei tubi si abbassasse sotto l'asportazione di calore da parte della massa del gasolio in transito l'idea del riscaldamento non sarebbe malvagia.
Mi piacerebbe sapere anche come fanno a sapere i costruittori di quell'affare quando la temperatura interna è di 75 gradi, non sono riuscito a vedere nessun sensore di temperatura in giro.
Altro enigma, il riscaldamento del tubo dipende dal suo spessore e dal materiale con cui è fatto. Perciò attenzione.
I campi magnetici dispersi non credo che siano notevoli, la frequenza per quegli affari è bassa e il metallo del tubo, come per le pentole dei piani di cottura, assorbe quasi tutto l'output della bobina. Anche se, una buona schermatura secondo me male non farebbe.
Infine, l'esperto in piani di cottura ad induzione è l'onnipresente Hike. Chiedete consiglio anche a lui. ">

CITAZIONE (Lawrence @ 1/6/2007, 16:21)

L'idea non è malata in prima istanza ma è paradossale e comunque strana.
Se mi è consentito mi spiego meglio. Il motore della Wolkswagen aveva già qualche decina di anni or sono, un riscaldatore elettrico a resistenza del gasolio in mandata alla pompa di iniezione. Lo scopo era di far partire il motore anche a freddo. La temperatura del pozzetto, se non ricordo male era proprio intorno ai 70 gradi. Ma vorrei rimarcare che questo serviva solo per l'avvio del motore a freddo e non ad aumentarne il rendimento.
Per contro, quando un motore diesel è caldo ha una temperatura globale che varia proprio dai 70 ai 120 gradi centigradi. La quantità di calore disponibile è enorme, circa quattro volte superiore alla potenza fornita dal propulsore quando a regime. Quindi, probabilmente i tubi di alimento degli iniettori già si trovano a quella temperatura senza altri trespoli ed ammennicoli aggiuntivi esterni. Tubo Tucker compreso
Professionalmente parlando sarebbe interessante misurare la temperatura di quei tubi quando il motore è a pieno regime, cioè quando il flusso di carburante è al massimo. Così, ad occhio e croce, il flusso di gasolio verso gli iniettori non è un granchè e perciò non credo che i tubi si raffreddino in modo considerevole. Se la temperatura misurata rimanesse nei 70-90 gradi il dispositivo di riscaldamento a induzione sarebbe perfettamente inutile.
Ma se questo non fosse vero, cioè se la temperatura di quei tubi si abbassasse sotto l'asportazione di calore da parte della massa del gasolio in transito l'idea del riscaldamento non sarebbe malvagia.
Mi piacerebbe sapere anche come fanno a sapere i costruittori di quell'affare quando la temperatura interna è di 75 gradi, non sono riuscito a vedere nessun sensore di temperatura in giro.
Altro enigma, il riscaldamento del tubo dipende dal suo spessore e dal materiale con cui è fatto. Perciò attenzione.
I campi magnetici dispersi non credo che siano notevoli, la frequenza per quegli affari è bassa e il metallo del tubo, come per le pentole dei piani di cottura, assorbe quasi tutto l'output della bobina. Anche se, una buona schermatura secondo me male non farebbe.
Infine, l'esperto in piani di cottura ad induzione è l'onnipresente Hike. Chiedete consiglio anche a lui. ">

ti ringrazio Lawrence per avermi risposto.

I due riscaldatori ad induzione servirebbero sostanzialmente a portare in temperatura l'olio in tempi brevi (da quel poco che ne so una piastra ad induzione ci mette circa la metà del tempo a far bollire dell'acqua rispetto ad una normale piastra elettrica)
Quello prima della pompa servirebbe ad evitare alla pompa stessa il superlavoro dovuto alla densita dell'olio a temperatura ambiente.
Quello sugli iniettori servirebbe a far partire l'auto direttamente ad olio.

Ambedue servirebbero a diminuire la viscosità dell'olio.

Per dirla in due parole, la mia idea era qualle di portare (e mantenere) in temperatura l'olio con questi due riscaldatori ad induzione...
nessun secondo serbatoio, nessuna elettrovalvola, nessuna modifica all'impianto, se non l'aggiunta di un pezzo di tubo metallico a monte della pompa.

il problema fondamentale che si ha andando al olio, come tutti sappiamo, è la viscosità dell'olio stesso...

se con un sistema simile si riuscisse a portare in temperatura l'olio in tempi brevi anche agli iniettori, e a controllarne la temperatura stessa con un sensore saremo a cavallo...

ho qui davanti un tabella che riporta l'indice di viscosità dell'olio nelle varie percentuali miscelato al gasolio.
(e che voi conoscete sicuramente meglio di me...).

80% olio - 20% gasolio a 20° ha una viscosità di 39 Cst.
la stessa miscela portata a 90° ha una viscosità di 5 Cst (piu o meno la viscosità del biodiesel se non sbaglio).


i punti critici dell'impianto di alimentazione sono la pompa, il filtro e la camera di scoppio.
per i primi due, da freddo sarebbe sufficiente portare l'olio ad una temperatura tale da evitare il superlavoro della prima e l'intasamento del secondo.
Per il terzo bisognerebbe farlo arrivare alla massima temperatura possibile per poter avere la migliore combustione possibile,e quindi evitare la formazione di lacche ,ecc..., (ovviamente rimanendo sempre nei limiti di sicurezza).


un'ultima cosa.
il riscaldatore ad induzione in vendita su dieselveg.com in effetti un sensore ce l'ha.
se apri il pdf dove viene spiegata l'installazione, fa vedere il sensore fissato parallelo al tubo, avvolto anch'esso dalla spirale del riscaldatore.
In effetti però non so che utilità possa avere un sensore messo in quel modo...

grazie ancora per la disponibilità
ciao
dobermann

[mariomaggi]

dobermann,
se avessi posto la domanda diversamente ti avrei risposto cosi'.

Per scaldare l'olio - materiale non ferromagnetico, che quindi non viene scaldato a induzione - il problema vero e' quello dell'accoppiamento delle superfici di scambio termico, che devono trasferire calore nel minor tempo possibile.
Io direi: resistore economicissimo, quasi tutta la potenza finisce in calore, non emette disturbi da schermare, puo' avere qualsiasi forma, puo' essere adeguato alla necessita' del momento con un semplice regolatore elettronico.
L'impegno progettuale va posto nelle superfici che trasferiscono il calore, queste devono avere sia una ottima conducibilita' termica che un'ottima emissivita' infrarossa. In mancanza di uno di questi due requisiti, il riscaldamento dell'olio non puo' avvenire correttamente.
Il sensore di temperatura - se serve veramente - va posto a valle e deve misurare la temperatura interna al tubo dell'olio, non la temperatura del tubo esterno.

Ciao
Mario

CITAZIONE (mariomaggi @ 2/6/2007, 09:50)

dobermann,
se avessi posto la domanda diversamente ti avrei risposto cosi'.

Per scaldare l'olio - materiale non ferromagnetico, che quindi non viene scaldato a induzione - il problema vero e' quello dell'accoppiamento delle superfici di scambio termico, che devono trasferire calore nel minor tempo possibile.
Io direi: resistore economicissimo, quasi tutta la potenza finisce in calore, non emette disturbi da schermare, puo' avere qualsiasi forma, puo' essere adeguato alla necessita' del momento con un semplice regolatore elettronico.
L'impegno progettuale va posto nelle superfici che trasferiscono il calore, queste devono avere sia una ottima conducibilita' termica che un'ottima emissivita' infrarossa. In mancanza di uno di questi due requisiti, il riscaldamento dell'olio non puo' avvenire correttamente.
Il sensore di temperatura - se serve veramente - va posto a valle e deve misurare la temperatura interna al tubo dell'olio, non la temperatura del tubo esterno.

Ciao
Mario

ciao Mario,
infatti.. il riscaldatore ad induzione scalda il tubo che porta l'olio, e quindi scalda indirettamente anche l'olio....

secondo me il punto di forza del riscaldatore ad induzione è che puoi scaldare anche l'ultimo tratto dell'impianto, che porta il carburante agli iniettori, cosa che con un normale resistore non è possibile fare, senza modifiche importanti all'impianto...

ciao
dobermann

In effetti le cose stanno come dice Dobermann le piastre ad induzione riscaldano il fondo della pentola e non l'acqua che ci sta dentro. Senza disperdere il calore che disperderebbe la fiamma scaldando l'aria circostante e anche tutto il resto.
Io avevo capito questo concetto, ma non avevo capito che volevi far andare ad olio vegetale il tuo diesel. Nel qual caso per la partenza a freddo può anche andar bene il riscaldamento così com'è previsto. Solo che 200W mi sembrano pochi. Ma mi posso sbagliare, visto che il flusso di olio nei tubi di iniezione è poco.
Una resistenza farebbe comunque peggio a livello di rendimento. La bobina scalda solo il tubo interno. La resistenza scalderebbe il tubo all'interno ma anche l'ambiente all'esterno della resistenza.
La perplessità dopo l'avviamento quando la testa raggiunge i 90/100 gradi per conto suo e quindi per conduzione anche gli iniettori ed i tubi di alimento resta.
In ogni caso, il riscaldamento del combustibile prima della partenza a freddo non può che giovare. Specialmente se si tratta di olio vegetale.
Altro discorso va fatto per la pompa di iniezione. Non so che effetto lubrificante possa avere l'olio vegetale. In ogni caso starei attento perchè le tolleranze tra i pistoni ed i cilindri della pompa sono proprio strette, molto di più di quello che si possa pensare. E sono fatte per iniettare gasolio. Non parliamo dei common rail e gli iniettori piezoelettrici...

CITAZIONE (Lawrence @ 4/6/2007, 17:05)

In effetti le cose stanno come dice Dobermann le piastre ad induzione riscaldano il fondo della pentola e non l'acqua che ci sta dentro. Senza disperdere il calore che disperderebbe la fiamma scaldando l'aria circostante e anche tutto il resto.
Io avevo capito questo concetto, ma non avevo capito che volevi far andare ad olio vegetale il tuo diesel. Nel qual caso per la partenza a freddo può anche andar bene il riscaldamento così com'è previsto. Solo che 200W mi sembrano pochi. Ma mi posso sbagliare, visto che il flusso di olio nei tubi di iniezione è poco.
Una resistenza farebbe comunque peggio a livello di rendimento. La bobina scalda solo il tubo interno. La resistenza scalderebbe il tubo all'interno ma anche l'ambiente all'esterno della resistenza.
La perplessità dopo l'avviamento quando la testa raggiunge i 90/100 gradi per conto suo e quindi per conduzione anche gli iniettori ed i tubi di alimento resta.
In ogni caso, il riscaldamento del combustibile prima della partenza a freddo non può che giovare. Specialmente se si tratta di olio vegetale.
Altro discorso va fatto per la pompa di iniezione. Non so che effetto lubrificante possa avere l'olio vegetale. In ogni caso starei attento perchè le tolleranze tra i pistoni ed i cilindri della pompa sono proprio strette, molto di più di quello che si possa pensare. E sono fatte per iniettare gasolio. Non parliamo dei common rail e gli iniettori piezoelettrici...

Grazie Lawrence,
in effetti, per non avere problemi dovuti all'eccessiva viscosità dell'olio, l'ideale sarebbe poter portare già da subito, e poi mantenere tale sino allo spegnimento del motore, la temperatura di tutta la linea di alimentazione ad almeno 90-100 gradi.
in questo modo la viscosità dell'olio sarebbe praticemente pari a quella del biodiesel, e quindi non danneggerebbe pompa, iniettori e filtro.

ma tra il dire ed il fare... ">

[mariomaggi]

dobermann,

CITAZIONE

secondo me il punto di forza del riscaldatore ad induzione è che puoi scaldare anche l'ultimo tratto dell'impianto, che porta il carburante agli iniettori, cosa che con un normale resistore non è possibile fare, senza modifiche importanti all'impianto...

basta usare un resistore avvolgibile con dorso a bassa emissivita' infrarossa, e risolvi tutti i tuoi problemi, sempreche' la parte interna del tubo abbia una conducibilita' termica ed una emissivita' sufficiente per trasferire il calore.

Lawrence,

CITAZIONE

In effetti le cose stanno come dice Dobermann le piastre ad induzione riscaldano il fondo della pentola e non l'acqua che ci sta dentro.

ma qui si vuole scaldare proprio il liquido contenuto ! Scaldare il tubo serve a poco, se questo non trasferisce bene il calore all'olio. Non lo ripeto piu'.

Ciao
Mario

Non lo ripetere più Mario.
Nelle pentole bolle l'acqua perchè la bobina scalda il fondo della pentola che trasmette il calore all'acqua. E così il tubo. L'avvolgimento genera correnti parassite dentro il ferro del tubo il quale si scalda e trasmette il calore all'olio dentro.
Altrimenti come pensi che la tua resistenza riscaldi l'olio dentro il tubo?
In entrambi i casi l'olio è dentro il tubo...
Se il tubo fosse di vetro avresti ragione ma i tubi di alimento son de fero perchè non di devono dilatare sotto la gentile pressione della pompa di iniezione... ">
La sola differenza è che il resistore scalda prima se stesso, poi per conduzione ciò che gli sta a contatto poi anche l'ambiente all'esterno, anche se usi coibentazione. È un problema di potenza specifica. Se scaldi direttamente solo il tubo, l'efficienza, anche se credo di poco è maggiore.
Ciao.

[mariomaggi]

Lawrence,

CITAZIONE

Se scaldi direttamente solo il tubo, l'efficienza, anche se credo di poco è maggiore.

d'accordo. SOLO il tubo, non anche l'elettronica e la bobina ad alta frequenza.

Se avessi tempo, ti dimostrerei che col solo effetto ohmico (non fossilizzarti sui resistori classici, io non mi riferisco a quelli) il rendimento e' migliore.

Ciao
Mario