kategória: Najlepšie články » Zaujímavé elektrické správy
Počet zobrazení: 45804
Komentáre k článku: 5
Vykurovacie káble: typy a aplikácie
Vykurovacie káble - špecifický typ káblových produktov, ktoré prevádzajú elektrickú energiu na teplo na vykurovanie a vykonávajú skôr funkciu prijímača elektrickej energie než prenosového vedenia. Vykurovacie káble sa výrazne líšia od bežných káblov a vodičov, ktorých účelom je prenášať elektrickú energiu s najmenšími stratami as miernym poklesom napätia, nie dĺžkou vedenia (obvykle nie viac ako 5%).
Vykurovací kábel sa používa ako vyhrievacie sekcie, t.j. segmenty určitej dĺžky a pri tejto dĺžke dochádza k úplnému poklesu privedeného napätia. Vykurovacia sekcia by sa preto mala považovať za bežný prijímač elektrickej energie (za jeden z typov elektrických vyhrievacích prvkov).
Dĺžka káblových vyhrievacích sekcií sa zvyčajne pohybuje od niekoľkých metrov do niekoľko stoviek metrov.
Účinok rozptylu časti prenášanej energie vo forme tepla, ktorý je negatívny pre konvenčné káble, sa používa ako užitočný pri vyhrievaní káblov. K premene elektrickej energie na teplo navyše dochádza najoptimálnejším a najhospodárnejším spôsobom. Konverzia je úplná, tichá, bez použitia ďalších látok (palivo, oxidačné činidlo).
Vykurovacie káble majú pomerne rozvinutý rad a používajú sa v širokej škále inštalácií a zariadení. Vzťahujú sa však na špeciálne káblové výrobky av literatúre sa prakticky nevykonávajú žiadne práce na návrhu, výpočte a použití vykurovacích káblov.
Druhy káblov podľa schémy rozptylu tepla
Odolný lineárny - vykurovacie káble, v ktorých sa uvoľňuje teplo v dôsledku Joule-Lenzovho efektu, keď elektrický prúd prechádza cez vykurovacie jadro. Kábel je konštruovaný tak, že v ohrievacom jadre dochádza k úplnému poklesu privedeného napätia, ale káblové prvky sa neprehrievajú nad prípustné hodnoty.
Dĺžka vykurovacej časti je zvyčajne od niekoľkých do stoviek metrov. Káble tohto typu môžu mať jedno, dve alebo viac paralelných vyhrievacích jadier, ktoré majú lineárny alebo špirálový tvar. Ľubovoľné delenie káblov po celej dĺžke je neprijateľné.
Tepelný výkon odporových lineárnych káblov sa počas zahrievania mierne znižuje a veľkosť zmeny závisí od hodnoty teplotného koeficientu odporu materiálu vykurovacieho jadra. Najmenšie zmeny v odpore sa pozorujú v zliatinách s vysokým odporom (TKr + 0,0001), najväčší v medi (TKr + 0,004).
Odolná zóna Vykurovacie káble sa v zásade nelíšia od predchádzajúcich káblov, ale zásadne sa líšia svojim dizajnom. Obsahujú dva paralelné izolované vodiče.
Izolácia vodivých vodičov má periodicky lokalizované „okná“, ktoré sa navzájom posunú v danom kroku (obvykle asi 1 m). Na tieto dve jadrá je navrstvená tenká drôtená cievka z vysoko odolnej zliatiny.
V „oknách“ špirála na vodivých drôtoch zatvára, výsledkom čoho je, že kábel predstavuje sadu odporov (odporov) pripojených paralelne s vodivými vodičmi. Na každom z nich je úplný pokles privedeného napätia. Zonálny kábel je výhodný v tom, že ho môžete odrezať kdekoľvek. Minimálna dĺžka vykurovacej časti je 1,5 - 2 m.
Maximálna dĺžka je určená prierezom vodivých vodičov a lineárnym výkonom.Pretože vyhrievací prvok káblov s odporovou zónou je vyrobený zo zliatin s vysokým odporom, ich výkon je prakticky nezávislý od teploty, preto sa tiež nazývajú káble s konštantným výkonom.
Samoregulačné káble majú konštrukciu čiastočne podobnú konštrukcii káblov s odporovou zónou. Obsahujú tiež dva paralelné vodiče, ale nie sú izolované. Vodiče sú buď uzavreté v polymérnej vodivej matrici alebo sú spojené prostredníctvom špirálovitých polymérnych vodivých vlákien.
Účinok samoregulácie sa dosiahne v dôsledku skutočnosti, že palivový prvok kábla, vyrobený z polymérneho vodivého materiálu, výrazne zvyšuje svoj odpor pri zahrievaní. Hodnota Tcr vodivého polyméru dosahuje 0,05 až 0,075, t. J. 12 až 18 krát viac ako hodnota medi.
Indukčné vykurovacie káble Vo svojej konštrukcii obsahujú feromagnetické prvky a okolo feromagnetických prvkov sú uložené vodivé izolované vodiče vo forme vinutia indukujúceho striedavý magnetický tok v jadre. Účinok uvoľňovania tepla sa dosahuje tak v dôsledku odporových strát vo vinutí, ako aj v dôsledku odporových strát v jadre spôsobených indukovanými prúdmi.
Pomer týchto a iných strát je určený konštrukciou kábla. Straty v jadre môžu predstavovať 80 - 20% z celkovej straty káblov. V prvom prípade sú straty vo vinutí malé a mierne sa zahrievajú kvôli vlastným stratám, čo umožňuje získať podstatne vyšší lineárny výkon v porovnaní s odporovými káblami.
Metódu vyhrievania potrubí pomocou efektu SKIN možno tiež považovať za jednu z možností pre indukčný kábel. V tomto prípade zohráva úlohu indukčného vinutia izolované jadro s veľkým prierezom a induktorom je oceľová rúra, v ktorej je umiestnené toto jadro. Teplo sa vytvára v jadre aj v potrubí vplyvom indukovaných vírivých prúdov.
Aplikácie pre vykurovacie káble
Zariadenia, ktoré používajú vykurovacie káble, sa môžu dramaticky líšiť veľkosťou, prevádzkovou teplotou a tepelným výkonom. Preto je rozsah aplikácií vykurovacích káblov veľmi široký.
Vyhrievané oblečenie, prikrývky, predložky - elektrické prikrývky a prikrývky, vyhrievané podložky, vyhrievané sedadlá, vyhrievané oblečenie a obuv. Spravidla majú malý výkon (10 - 50 W) a prevádzkovú teplotu, ktorá je bezpečná pre ľudí, t.j. nie vyššia ako 50 ° C. Do tejto skupiny môžu patriť nízkoenergetické ohrievače pre domácnosť: ohrievače detskej stravy, rozmrazovače chladničky, ktoré používajú vykurovacie káble.
Vykurovacie systémy miestností - v nich sa vykurovacie káble používajú ako palivový článok, ktorý je viac-menej rovnomerne rozložený po celej miestnosti. Ak je to potrebné, káble sa dajú namontovať na steny a na strop. Najlepšia voľba pre inštaláciu káblov z hľadiska prenosu tepla, skladovania tepla, bezpečnosti a zabezpečenia je inštalácia kábla v hrúbke cementovej potery položenej pod dekoratívnu podlahovú krytinu.
Teplota na zahrievanom povrchu je obvykle 22 - 26 ° C, ale môže dosiahnuť 35 ° C. Merný výkon systémov podlahového kúrenia sa pohybuje v rozmedzí 70 - 150 W / m². Úložné systémy majú výkon až 200 W / m². Celkový výkon systému môže mať veľmi široké limity: od 100 wattov do desiatok a stoviek kilowattov.
Odmrazovacie systémy pre chodníky, otvorené schody, rampy, Rovnako ako v predchádzajúcom prípade sa káble ukladajú do hrúbky betónovej základne. Tieto systémy fungujú iba v čase, keď na povrch týchto predmetov alebo ľadových tvarov padá sneh.
Merný výkon vykurovacích systémov pre otvorené povrchy sa pohybuje v rozmedzí 200 - 350 W / m². Celková kapacita systému sa pohybuje od niekoľkých do desiatok stoviek kilowattov.
Patria sem aj systémy proti námraze pre športové zariadenia (futbalové ihriská, bežecké pásy, dostihové dráhy, tenisové kurty), nebezpečné úseky diaľnic (výstupy, zostupy, ostré zákruty), dráhy. Merný tepelný výkon týchto systémov môže dosiahnuť 500 W / m² a celkový výkon - niekoľko megawattov.
Systémy odmrazovania striech Slúži na prevenciu: upchávania ľadovcových ciest, tvorby cencúľ a odstraňovania snehu a ľadu z nebezpečných oblastí. Vykurovacie káble sú umiestnené pozdĺž ciest toku vody, v odtokových potrubiach, na odkvapoch, vodných delá, na údoliach a križovatkách.
Vykurovacie káble použité v týchto systémoch majú spravidla lineárny výkon 25 alebo viac wattov na meter. Celková kapacita systému závisí od projektu a veľkosti strechy konkrétnej budovy a pohybuje sa v rozmedzí od 1 do 2 stoviek kilowattov.
Teplota na povrchu systémov proti námraze v neprítomnosti snehu a ľadu a pri negatívnej teplote okolia je obvykle +5 - 7 ° C. Počas topenia snehu a ľadu je teplota povrchu iba zlomok stupňa vyšší ako 0 ° C. Ak je okolitá teplota vyššia ako + 5 ° C, protimrazové systémy sa podľa potreby vypnú.
Vykurovacie systémy pre potrubia a nádrže, Potrubné systémy sú dlhé a rozvetvené a vykurovacie káble sú pre ich vykurovanie najvhodnejšie. V praxi existujú spravidla dva typy vykurovacích systémov - zabránenie zamŕzaniu a udržiavanie teploty na potrubí nad normálne (nad + 20 ° C). Hlavným účelom oboch typov systémov je kompenzácia tepelných strát z potrubia (alebo nádrže) do životného prostredia.
Vykurovacie sekcie sú namontované na hornej časti potrubia (nádrže) a spolu sú uzatvorené tepelnou izoláciou. Lineárny výkon vykurovacích systémov potrubí je obvykle 10 - 60 W / m. Celková kapacita systému závisí od dĺžky potrubia a merný výkon vykurovacích systémov nádrže je 10 - 80 na 1 m2. Ohrievaná plocha a celková výška závisí od veľkosti nádrže.
Účelom systémov proti zamrznutiu je vylúčiť tvorbu ľadových zátok a pretrhnutie potrubí, preto stačí na potrubí udržiavať + 5 ° C. Systémy udržiavania teploty sa môžu veľmi líšiť v požadovanej teplote na potrubí (nádrž): +40 stačí na prepravu oleja a mnohých vodných roztokov. ° C a pre bitúmen vyžaduje 160 - 180 ° C.
Vykurovacie systémy pre technologické zariadenia Vyznačujú sa rôznymi účelmi, požadovanými teplotami, špecifickými kapacitami a vyvíjajú sa na základe individuálneho prístupu.
Účel systému
Teplota ° C
Merný výkon, W / m²
Celkový výkon, kW
Tepelné bariéry v komorách priemyselných chladničiek
2-5
3 - 15
0,5-5
Kúrenie satelitnou anténou
2-5
200-300
2-15
Odmasťovacie zahrievanie kúpeľa
30-50
200-400
0,5-3
Vyhrievané betónové produktové rady
40-60
300
20-50
Stlačte vyhrievanie taniera
40-150
300-1000
2-10
Vyhrievané valce a hlavy vstrekovacích a vytláčacích strojov
120-130
10000 - 20000
Jednoduchý ohrievač 0,5-2
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: