kategorier: Begynderelektrikere, Hvordan fungerer det
Antal visninger: 73724
Kommentarer til artiklen: 4
Moderne varmeelementer
I artiklen "Elektriske varmeelementer" Det blev hovedsageligt fortalt om rørformede varmeelementer - varmeelementer og åbne spiraler. Derudover er der mange andre elementer, hvoraf nogle er næsten i samme alder som den åbne spiral, mens andre har vist sig relativt for nylig takket være udviklingen af moderne teknologier. Om disse varmeapparater, nye og ikke meget, vil blive drøftet i denne artikel.
Infrarøde varmeelementer
De bruges primært på forskellige enheder infrarøde varmeapparater til rumopvarmning. Kort sagt, dette er varmeapparater, der skaber komfort i et hus, lejlighed, kontor eller værksted. Under forskellige forhold anvendes en lang række varmelegemeteknikker. Infrarøde varmeapparater kan også bruges i forskellige teknologiske apparater, hvor opvarmning af visse genstande er påkrævet.
Et slående eksempel på sådant teknologisk udstyr er infrarøde lodningsstationer og moderne laboratorieopvarmningsskabe og ovne. IR-opvarmning er vidt brugt i gruppeslodning af trykte kredsløbskort med SMD-komponenter.
Figur 1. Installation af gruppeslodning med IR-opvarmning: 1 - udstødningsventilation, 2 - matrix af IR-lamper, 3 - plade, 4 - IR-lampe, 5 - reflektor, 6 - køleindretning, 7 - transportør
IR-stråling, hvad det er, og hvordan det fungerer
Infrarød stråling er en af komponenterne i solspektret. IR-stråler er placeret i det laveste frekvensområde i sollys. Det er dem, der bringer os varme til Jorden. Samtidig passerer infrarøde stråler uhindret gennem luften uden at opvarme det overhovedet. Jordoverfladen er opvarmet, og alt, hvad der findes i stien til sollys. Og først derefter opvarmes luft fra varme genstande. Derfor er luften kølig om morgenen, indtil solen står op. Infrarøde varmeapparater, der er grundlaget for industrielle og husholdningsvarmere.
Naturligvis er rækkevidden af menneskeskabte IR-varmeapparater ikke så bredt som for sollys, og er i området med lang bølgelængde i IR-området med en bølgelængde på λ = 50-2000 μm. Desuden er, jo lavere temperaturen på det opvarmede legeme er, jo længere er bølgelængden. Generelt er rækkevidden af IR-stråling meget bredere og er opdelt i tre subranges
• kortbølgeregion: λ = 0,74-2,5 mikron,
• midtbølgeregion: λ = 2,5-50 mikron,
• område med lang bølgelængde: λ = 50-2000 mikron,
men infrarøde varmeelementer fungerer kun i den lange bølgelængdedel af IR-spektret. Forskellige IR-varmeelementer er grundlaget for at skabe infrarøde varmeapparater. Da varmen fra infrarøde varmeelementer hovedsageligt transmitteres af varmestråling, kaldes de ofte infrarøde emittere.
Hvordan arrangeres IR-varmeapparater?
Faktisk er designet til IR-varmeapparatet simpelt og uhøjtideligt: varmeelementet - radiatoren er placeret i huset til et eller andet design, inde i huset er der en reflektor - reflektor, klemmer til tilslutning af radiatoren og udvendige terminaler til eksterne ledninger. Figur 2 viser en sådan simpelt version af varmeren.
Figur 2. IR-varmeapparatdesign: 1 - reflektor (reflektor), 2 - beskyttelsesnet, 3 - afbryder, 4 - monteringsbeslag, 5 - infrarød carbonlampe, 6 - afdækning, 7 - terminalboks, 8 - netledning, 9 - en gaffel.
Det er øjeblikkeligt tydeligt, at varmelegemet i dette design ligner meget en spotlight til halogenlamper, der bruges til at belyse reklame, bygningsfasader, trin til verandaen, en del af gården i nærheden af huset. Generelt et relativt lille område, den såkaldte lokale belysning.
Derfor er det med infrarøde varmeapparater også muligt at varme ikke hele rumets område, men kun en del af det. Energibesparelser kan ses med det blotte øje: hvorfor varme hele rummet, hvis du kun kan varme et hjørne? Et eksempel på individuel opvarmning af en kontorarbejder er vist i figur 3.
Figur 3. Spot IR-opvarmning
Dette er nøjagtigt den opvarmningsmulighed, der kan opnås ved hjælp af varmelegemet vist i figur 2. Hvis du vil lave opvarmning, for eksempel på en café, har du brug for varmeapparater med et lidt andet design, der kan installeres i loftet, som lamper med lysstofrør. Denne indstilling vises i figur 4. I princippet kan der hænges opvarmere over hvert bord eller simpelthen i et tavlemønster.
Figur 4. Fuld opvarmning
Du kan finde en masse lignende opvarmningsordninger, fordi IR-varmeapparater bruges til at varme ganske store værelser: værksteder, lagre, værksteder og endda små udendørsarealer. For eksempel kan det være et lysthus i nærheden af huset eller en restaurant veranda med borde. Den infrarøde varmeapparat vist i figur 2 bruger en infrarød kulstoflampe, hvad er det, hvordan er det arrangeret, og hvad er dets egenskaber?
Carbon lampe
Det er et vakuumrør lavet af kvartsglas, hvori der indeni findes et udstrålende element lavet af carbon (carbon) fiber, mere præcist af flere fibre, der er snoet ind i et bundt. Nogle gange kaldes dette udstrålende element en kulstofspiral, selvom dette ikke er helt korrekt.
Carbon fiber har vist sig relativt for nylig, men har vundet stor popularitet inden for forskellige teknologier. Ikke kun kulstofemittere er lavet af det. Brug af specielle teknologier er kulfiber lavet af kulfiber.
Anvendelsesområdet for kulstofplast er meget bredt, omkring tyve retninger: fra fly- og raket-teknologi til strenge til musikinstrumenter. Carbonplast bruges i vid udstrækning i bilindustrien, hovedsageligt i sportsbiler. De, der er begejstret for amatør- og sportsfiskeri, satte pris på al charmen af kulstofstænger.
Kulfiber har en fibrøs struktur, hvilket øger strålingsområdet markant. Dette område er titusinder og hundredvis af gange større end området med spiral af nichrom, wolfram, keramik, flamentin eller andre materialer. Et sådant udviklet område fører til det faktum, at varmeoverførslen af kulfiber er 30 ... 40% højere end den for konventionelle varmeelementer.
Når der tilføres spænding, varmes kulfiberen øjeblikkeligt op, genereringen af strålevarme begynder straks desuden uden skadelig stråling i den ultraviolette del af spektret. Øget varmeoverførsel af kulfiber fører til et mere økonomisk energiforbrug end konventionelle varmeapparater lavet af nichrome spiral.
Med det samme strømforbrug genererer kulstofvarmere mere varme. Varmen går ikke under loftet, som for eksempel ved opvarmning, f.eks. En olie-radiator eller et centralvarmebatteri.
Den optiske stråling af carbonlamper er meget lille. En let synlig rød glød påvirker slet ikke synet, blinder ikke, men glødet er stadig mærkbart. Figur 5 viser en fungerende husholdningsvarmer baseret på kulstoflamper.
Figur 5. Drift af kulstofvarmer
Øverst på varmeapparatet er kontakter, der indstiller driftsformer. I stativet til varmeapparatet er der et elektrisk drev, der skaber en gynge af varmelegemet i forskellige retninger, svarende til hvordan ventilatorerne gør det. Med disse sving opnås en stigning i varmeområdet.
Se også om dette emne:Interessante fakta om infrarød opvarmning
Infrarøde keramiske varmeapparater (emittere)
De er en almindelig varmelegeme, "fængslet" i en keramisk skal - tilfældet. Keramik opvarmes af varme fra varmeapparatet, og allerede derfra udsendes termiske stråler til det ydre miljø. Den keramiske skal har et areal flere gange varmeapparatets område, derfor gives varme mere aktivt.
Udseendet af den keramiske opvarmning er vist i figur 6. Sådanne opvarmere kaldes ofte panel-infrarøde opvarmere. Formen på varmepanelerne er den mest forskellige. Varmeren kan være flad, konkav eller omvendt konveks.
Figur 6. Udseende af en keramisk varmelegeme
På den forreste overflade kan du overveje konfigurationen af varmelegemet; på bagsiden er der trådledninger isoleret med keramiske perler. Arbejdstemperaturen for keramiske varmeapparater er 700 ... 750 grader, den specifikke overfladekraft er op til 64 kW / m2. Kraften i keramiske varmeapparater kan variere fra flere titalls watt til flere kilowatt. Hvad der kaldes, til alle lejligheder.
Nogle typer keramiske varmeapparater har en åben, synlig spole, såsom HSR-typen. Varmeapparatets driftstemperatur er 900 ° C, varmeren er designet til hurtig opvarmning. Udseendet af HSR-varmeapparatet er vist i figur 7.
Figur 7. HSR Type Heater
IR-varmeapparater i keramik findes i tre typer: volumetriske (faste), hule såvel som varmeapparater med en indbygget termoelement. Volumetriske elementer er tilstrækkelig inerte, opvarmes i lang tid og afkøles langsomt. I tilfælde, hvor du har brug for periodisk tænd / sluk-varme, bruges hule varmeapparater.
De er mindre inertielle, hvilket gør det muligt for dem at blive brugt i forskellige teknologiske processer, hvor det er nødvendigt at opretholde den nøjagtige temperatur på arbejdsmediet ved periodisk at tænde / slukke emitteren. På grund af den reducerede masse er opvarmningshastigheden for hule emittere 40% højere end for bulk.
I modsætning til bulkudsendere er det meste af strålingen fra hule emittere rettet fremad. Stråling tilbage forhindres af en hul termisk barriere fra bagsiden, som tilvejebringer skånsomme temperaturforhold for elementer i husstrukturer og øger også emitterens effektivitet. Sammenlignet med volumen radiatorer med samme effekt når reduktionen i elforbrug 15%.
Ved anvendelse af en volumenradiator kan en sådan varmefordeling kun opnås ved hjælp af en reflektor. Nogle typer IR-opvarmningspaneler har en indbygget termoelement type K eller J, som giver mulighed for præcis kontrol og regulering af temperaturen. Det er meget praktisk at bruge i teknologiske processer.
Der er mange teknologiske processer, hvor IR-emittere bruges. Her er bare et par af dem:
-
Maletørring (to-komponent maling, epoxylaker),
-
Plastforarbejdning (vulkanisering af PVC, termoformning af ABS-plast, polyethylen, polystyren, dele af et autokrop, pulverlakering)
-
Selvtørrende tørring
-
Fødevareforarbejdning (vedligeholdelse af opvarmet, grilling, sterilisering og pasteurisering)
-
Tekstiler (silketryk, mærkater på t-shirts, tæpper latexing),
-
Skønhed og sundhed (infrarøde varmekabiner, saunaer)
Edison infrarøde keramiske lamper
I relation til hule keramiske emittere fås med en E27-låg, ligesom en konventionel glødelampe. Denne base blev opfundet for længe siden af den store opfinder T. Edison. Det er bogstavet "E" i navnet på hætten, der udødeliggør opfindelsens navn, og 27 er hætten på diameteren i millimeter. Designet er meget praktisk: De skruede det ganske enkelt ind i en patron i stedet for en glødelampe, og det blev straks varmt!
Det antages, at disse varmeapparater oftest bruges i dyrehold.Selv på kinesiske websteder med gratis levering, fra en ujævn maskineoversættelse fra engelsk, kan du forstå, at disse varmeapparater er designet til køer, fjerkræhuse og svinestier.
Hvorfor kan en sådan radiator ikke hænges, hvis ikke derhjemme, i det mindste på arbejdspladsen? Når alt kommer til alt er det langt fra en hemmelighed, at vores arbejdsgivere ikke gider at skabe normale arbejdsforhold: om sommeren er der ikke nok klimaanlæg, og om efteråret, når opvarmningen endnu ikke er tændt, skal du tage på en bomuldspolstret jakke på værkstedet, værkstedet eller i designafdelingen.
Metalreflektorer fås til Edisons varmeapparater, som gør det muligt at øge varmeoverførslen i den rigtige retning og reducere den termiske effekt på vægge og lofter. Faktisk til de samme formål tjener reflekser, der bruges sammen med andre typer varmeapparater, også. Udseendet af varmeapparatet med E27-basen er vist i figur 8.
Figur 8. Infrarød lampe til Edison
Naturligvis er det nødvendigt at skrue sådanne “pærer” ind i en keramisk patron med høj temperatur.
Kvarts- og halogenemittere
De er et forseglet vakuumrør lavet af kvartsglas, hvori der er en spiral lavet af metal med høj modstand. Faktisk dette konventionelle wolfram halogenlamper. Afhængig af spiralens design er emitterne opdelt i to intervaller af infrarød stråling - mellembølgesemittere og kortbølgesendere.
I den første af dem er spiralen stjerneformet, og for det andet er et understøttet glødetråd placeret inde i kvartsrøret, som er perfekt synligt gennem gennemsigtigt kvartsglas. Spørgsmålet er, hvorfor skabe spiraler af forskellige designs, hvad er resultatet af sådan teknologisk forskning?
Halogenemittere med et understøttet filament fungerer i IR-højfrekvensområdet og giver mulighed for at varme op til 2600 ° C. Dette varmeelement har en høj effekt, meget hurtig responstid, hvilket gør det uundværligt i korte cykliske processer, hvor der kræves høj specifik effekt.
Varmeelementer til varmeplaner
Opvarmning til så høje temperaturer er langt fra altid nødvendig, og i disse tilfælde er det nødvendigt at bruge andre varmeovne, der overfører varme ikke ved stråling, men i direkte kontakt med det opvarmede objekt. I dette tilfælde opvarmes overfladen på et bestemt område og form, både fladt og buet. En af disse typer varmeapparater er flade elastiske varmeovne lavet af silikone.
Silicone er en organosiliciumpolymer sammensat af silicium og carbonatomer. Afhængig af molekylvægten kan disse polymerer være flydende (organosiliciumvæsker), elastisk (organosiliciumgummi) eller faste produkter (organosiliciumplast).
Organosiliciumpolymerer har gode dielektriske egenskaber, er kendetegnet ved høj varmebestandighed, gode vandafvisende egenskaber, fysiologisk inertitet, som gør det muligt at bruge dem til at skabe flade varmeelementer. Dette design kaldes silikoneopvarmningsmåtter og bruges i tilfælde, hvor ensartet opvarmning af en overflade er påkrævet.
Silikoneopvarmningselementer
Det er en konstruktion af to lag silikone, mellem hvilken en varmetråd eller en ætset opvarmningsfilm er placeret, hvilket giver dig mulighed for at få en række varmeparametre. For at øge den mekaniske styrke forstærkes silikone med tekstilfiberglas.
Disse varmeapparater har en høj responshastighed (kort opvarmning / afkølingstid), nøjagtigheden af temperaturvedligeholdelse er ret høj, især hvis varmeapparatet er udstyret med en temperatursensor og en termostat.
De geometriske dimensioner af silikonemåtterne er små, tykkelsen af varmeapparaterne starter fra 0,7 mm, hvilket gør det muligt at bruge dem i forskellige områder, lige fra rumfartøjer og slutter med opvarmning af tønder olie eller maling.
Silikonopvarmere har øget modstand mod fugt og fugtighed, derfor anbefales de til laboratorieudstyr, applikationer inden for catering samt til at beskytte elektronisk udstyr mod frysning og kondens. Den eneste begrænsning af brugen af silikoneopvarmningselementer kan være en relativt lav driftstemperatur: 200 ° C i kontinuerlig drift og 230 ° C i kort tid. Udseendet af silikoneopvarmere er vist i figur 9.
Figur 9. Silikoneovner
Varmeren fra den ætsede film er vist i figur 10. Naturligvis er denne ledende bane vist betinget, faktisk er den dækket af et andet lag af silikone.
Figur 10
Varmeapparater med ætsede elementer såvel som varmeapparater med en varmetråd fås i en lang række former og størrelser, men ætsede elementer tilvejebringer en lang række varmefordelingsordninger. Derudover giver det store område af det ætsede varmeelement en højere effekttæthed og ensartet varmefordeling. Afstanden mellem de ætsede ledere kan opnås lidt mindre end i tilfælde af anvendelse af en varmetråd.
For at lette installationen er mange silikoneovner på bagsiden udstyret med en selvklæbende film. Moderne klæbeteknologier gør det muligt at skabe holdbare samlinger, selv ved forhøjede temperaturer, hvor silikoneovner fungerer, så samlingen er pålidelig og holdbar.
Tøndevarmere kaldes ofte termiske skjorter. De samme skjorter findes til opvarmning af containere såvel som bunden af tønder og containere. Naturligvis er disse varmeapparater flade, og deres størrelse svarer til dimensionerne på tønder eller containere. Micanite varmeapparater
Anvend også flade varmeelementer. Deres basis er micanit - glimmerpapir. Dens base er en krumme af naturlig glimmer, bundet med et varmebestandigt bindemiddel. Flere lag af sådant papir presses og behandles under højt tryk og temperatur, hvilket resulterer i plader med den ønskede størrelse.
For at sikre driftsmæssige egenskaber og mekanisk styrke produceres micanit-sandwich i et tyndt metalhus, hvilket tillader oprettelse af varmeovner i forskellige former. Figur 11 viser en flad micanitvarmer og en manchetvarmer. Sådanne varmeapparater bruges i udstyr til behandling af plast, hvis smeltetemperatur ligger i området 180 ... 240 ° C, hvilket er ganske acceptabelt for micanitvarmere.
Figur 11. Micanitvarmere
For at forbedre varmeoverførslen presses varmeovne i metalkasser til det opvarmede element med metalbeslag og klemmer, eller endda blot bundet med wire.
I øjeblikket er der mange forskellige systemer og design af varmeapparater, der giver dig mulighed for at udføre alle teknologiske opgaver. I denne artikel blev kun en lille del af dem beskrevet. Hvis nogen er alvorligt interesseret i dette problem, især enhver type varmelegeme, teknologien til dens anvendelse, kan sådanne oplysninger altid findes i Internetsøgemaskiner.
Se også på elektrohomepro.com
: