Diseño de un sistema de transferencia de energía para el calentamiento de agua por medio de inducción

Abstract

En este proyecto de investigación se diseñó un calentador de agua para uso doméstico que sea diferente a los convencionales en el mercado, teniendo como centro de la investigación el uso de imanes de neodimio que serán los generadores de campo magnético, y a través de este campo, aprovechar las corrientes de Foucault o corrientes parásitas, que generan el calor necesario para la transferencia de calor entre el recipiente contenedor y el agua, se determinó al aluminio como el material con mejores características técnicas para la transferencia de calor. Este material será usado en la rueda de aluminio de una pulgada de espesor, la que consta de imanes de neodimio de grado N45 que tienen un nivel de atracción muy alto y a la vez generan un alto campo magnético entre sus polos, alternando su polaridad uno a continuación de otro, al configurarlos de manera circular en la rueda y multiplicando la velocidad de giro, se consiguió calentar la superficie del contenedor de aluminio, que en un minuto bordea los cien grados centígrados. Con un sistema de control adaptado al prototipo, se controla la trasferencia de calor hacia el agua, debido que al mantener al agua en flujo constante se produce una transferencia de calor instantánea que reduce la temperatura final de uso y la eficiencia del prototipo. En el análisis comparativo de los resultados se logró una eficiencia del 65.33 % convirtiéndolo en un equipo muy eficiente en términos de costos. Al final cuenta con un recipiente térmico, el cual mantiene al agua a un nivel de temperatura deseada para el uso, dando como resultado un prototipo de calentador de agua alterno a los comunes.