kategória: Začiatočníci elektrikári, Ako to funguje
Počet zobrazení: 73724
Komentáre k článku: 4
Moderné vykurovacie telesá
V článku „Elektrické vykurovacie telesá“ Hovorilo sa to hlavne o rúrkových vykurovacích telesách - vykurovacích telesách a otvorených špirálach. Okrem toho existuje mnoho ďalších prvkov, z ktorých niektoré sú takmer rovnaké ako otvorená špirála, zatiaľ čo iné sa objavili relatívne nedávno vďaka vývoju moderných technológií. O týchto ohrievačoch, nových a nie veľmi, sa bude diskutovať v tomto článku.
Infračervené vykurovacie telesá
Používajú sa predovšetkým v rôznych zariadeniach infračervené ohrievače na vykurovanie miestností, Jednoducho povedané, sú to vykurovacie zariadenia, ktoré vytvárajú pohodlie v dome, byte, kancelárii alebo dielni. Pre rôzne podmienky sa používa široká škála návrhov ohrievačov. Infračervené ohrievače môžu byť tiež použité v rôznych technologických zariadeniach, kde je potrebné vykurovanie určitých objektov.
Pozoruhodným príkladom takéhoto technologického zariadenia sú infračervené spájkovacie stanice a moderné laboratórne vykurovacie skrinky a pece. IR ohrev sa široko používa pri skupinovom spájkovaní dosiek s plošnými spojmi s komponentmi SMD.
Obrázok 1. Inštalácia skupinového spájkovania s IR ohrevom: 1 - výfukové vetranie, 2 - matica infračervených lámp, 3 - doska, 4 - infračervená žiarovka, 5 - reflektor, 6 - chladiace zariadenie, 7 - dopravník
IR žiarenie, čo to je a ako to funguje
Infračervené žiarenie je jednou zo súčastí slnečného spektra. Infračervené lúče sa nachádzajú v oblasti s najnižšou frekvenciou slnečného žiarenia. Sú to tí, ktorí nás privádzajú na Zem. Infračervené lúče zároveň prúdia vzduchom bez prekážok bez toho, aby ich vôbec zahrievali. Zemský povrch je zahrievaný a všetko, čo sa nachádza v ceste slnečného žiarenia. A až potom sa vzduch zahrieva z teplých predmetov. To je dôvod, prečo je vzduch chladný ráno, kým slnko nevychádza. Infračervené ohrievače, ktoré sú základom priemyselných a vykurovacích systémov ohrievače pre domácnosť.
Spektrum umelých infračervených ohrievačov samozrejme nie je také široké ako spektrum slnečného žiarenia a je v oblasti dlhých vlnových dĺžok v oblasti infračerveného žiarenia s vlnovou dĺžkou λ = 50–2000 μm. Navyše, čím nižšia je teplota vyhrievaného telesa, tým dlhšia je vlnová dĺžka. Vo všeobecnosti je dosah infračerveného žiarenia oveľa širší a je rozdelený do troch podrozsahov
• oblasť krátkych vĺn: λ = 0,74-2,5 mikrónov,
• oblasť strednej vlny: λ = 2,5 - 50 mikrónov,
• oblasť s dlhou vlnovou dĺžkou: λ = 50 - 2 000 mikrónov,
ale infračervené vykurovacie telesá fungujú iba v časti IR spektra s dlhou vlnovou dĺžkou. Rôzne infračervené vykurovacie telesá sú základom pre výrobu infračervených ohrievačov. Pretože teplo z infračervených ohrievacích prvkov je prenášané hlavne tepelným žiarením, často sa nazývajú infračervené žiariče.
Ako sú usporiadané IR ohrievače?
Konštrukcia infračerveného ohrievača je v skutočnosti jednoduchá a nenáročná: vyhrievací článok - radiátor je umiestnený v prípade jedného alebo druhého prevedenia, vo vnútri skrinky je reflektor - reflektor, svorky na pripojenie radiátora a vonkajšie terminály pre vonkajšie drôty. Obrázok 2 zobrazuje práve tak jednoduchú verziu ohrievača.
Obrázok 2. Konštrukcia IR ohrievača: 1 - reflektor (reflektor), 2 - ochranná sieť, 3 - spínač, 4 - montážna konzola, 5 - infračervená uhlíková lampa, 6 - kryt, 7 - svorkovnica, 8 - napájací kábel, 9 - vidlica.
Je okamžite zrejmé, že ohrievač tohto dizajnu je veľmi podobný reflektoru pre halogénové žiarovky, ktorý sa používa na osvetľovanie reklamy, fasád budov, schodov na verandu, časti dvora v blízkosti domu. Spravidla ide o relatívne malú plochu, tzv. Miestne osvetlenie.
Preto je možné pomocou infračervených ohrievačov vyhrievať nielen celú plochu miestnosti, ale iba jej časť. Úspora energie je viditeľná voľným okom: prečo vykurovať celú miestnosť, ak môžete vykurovať iba jeden roh? Príklad individuálneho vykurovania administratívneho pracovníka je znázornený na obrázku 3.
Obrázok 3. Bodové IR ohrev
Toto je presne možnosť vykurovania, ktorá sa dá získať pomocou ohrievača znázorneného na obrázku 2. Ak chcete vykurovať, napríklad v kaviarni, budete potrebovať ohrievače mierne odlišného dizajnu, ktoré sa dajú nainštalovať do stropu, ako napríklad žiarovky s žiarivkami. Táto možnosť je znázornená na obrázku 4. Ohrievače sa v zásade dajú zavesiť na každú tabuľku alebo jednoducho do šachovnicového vzoru.
Obrázok 4. Úplné zahriatie
Existuje veľa podobných schém vykurovania, pretože IR ohrievače sa používajú na vykurovanie dostatočne veľkých miestností: dielne, sklady, dielne, a dokonca aj malé vonkajšie priestory. Napríklad to môže byť altánok pri dome alebo veranda so stolmi. Infračervený ohrievač zobrazený na obrázku 2 používa infračervenú uhlíkovú lampu, čo je to, ako je usporiadané a aké sú jeho vlastnosti?
Uhlíková lampa
Je to vákuová trubica vyrobená z kremenného skla, vo vnútri ktorej je žiariaci prvok vyrobený z uhlíkových (uhlíkových) vlákien, presnejšie z niekoľkých vlákien stočených do zväzku. Tento žiariaci prvok sa niekedy nazýva uhlíková špirála, hoci to nie je úplne správne.
Uhlíkové vlákno sa objavilo pomerne nedávno, ale získalo veľkú popularitu v rôznych technológiách. Vyrábajú sa z nich nielen emisie uhlíka. Pomocou špeciálnych technológií je uhlíkové vlákno vyrobené z uhlíkových vlákien.
Rozsah použitia uhlíkových plastov je veľmi široký, okolo dvadsiatich smerov: od technológie lietadiel a rakiet až po struny pre hudobné nástroje. Uhlíkové plasty sa široko používajú v automobilovom priemysle, najmä v športových automobiloch. Tí, ktorí majú radi amatérsky a športový rybolov, ocenili všetky kúzla uhlíkových prútov.
Uhlíkové vlákno má vláknitú štruktúru, ktorá výrazne zvyšuje plochu žiarenia. Táto oblasť je desiatky a stokrát väčšia ako plocha špirály nichrómu, volfrámu, keramiky, flamentínu alebo iných materiálov. Takáto rozvinutá oblasť vedie k tomu, že tepelný prenos uhlíkových vlákien je o 30 až 40% vyšší ako u konvenčných vykurovacích telies.
Po pripojení napätia sa uhlíkové vlákno okamžite zahreje, okamžite sa začne produkovať sálavé teplo a bez škodlivého žiarenia v ultrafialovej časti spektra. Zvýšený prenos tepla z uhlíkových vlákien vedie k úspornejšej spotrebe energie ako bežné ohrievače vyrobené z nichrómovej špirály.
Pri rovnakej spotrebe energie produkujú uhlíkové ohrievače viac tepla. Teplo nespadá pod strop, napríklad v prípade vykurovania, napríklad olejového radiátora alebo batérie ústredného kúrenia.
Optické žiarenie uhlíkových lámp je veľmi malé. Ľahko viditeľná červená žiara neovplyvňuje videnie vôbec, nie je slepá, ale žiara je stále viditeľná. Obrázok 5 zobrazuje funkčný domáci ohrievač na báze uhlíkových lámp.
Obrázok 5. Prevádzka ohrievača uhlíka
V hornej časti ohrievača sú spínače, ktoré nastavujú prevádzkové režimy. V stojane ohrievača je elektrický pohon, ktorý vytvára kývanie ohrievača v rôznych smeroch, podobne ako to robia fanúšikovia. Týmito zákrutami sa dosiahne zväčšenie vykurovacej oblasti.
Pozri tiež túto tému:Zaujímavé fakty o infračervenom vykurovaní
Keramické infračervené ohrievače (žiariče)
Sú to obyčajné ohrievače, „uväznené“ v keramickom obale - prípad. Keramika je ohrievaná teplom z ohrievača a už z tohto sú tepelné lúče emitované do vonkajšieho prostredia. Keramická škrupina má plochu niekoľkonásobne väčšiu ako plocha ohrievača, a preto je teplo odovzdávané aktívnejšie.
Vzhľad keramického ohrievača je znázornený na obrázku 6. Také ohrievače sa často nazývajú panelové infračervené ohrievače. Tvar vyhrievacích panelov je najrozmanitejší. Ohrievač môže byť plochý, konkávny alebo naopak konvexný.
Obrázok 6. Vzhľad keramického ohrievača
Na prednej ploche môžete zvážiť konfiguráciu ohrievača, na zadnej strane sú drôty izolované keramickými guľôčkami. Pracovná teplota keramických ohrievačov je 700 ... 750 stupňov, merný povrchový výkon je až 64 kW / m2. Výkon keramických ohrievačov sa môže pohybovať od niekoľkých desiatok wattov do niekoľkých kilowattov. To, čo sa volá, pre všetky príležitosti.
Niektoré typy keramických ohrievačov majú otvorenú viditeľnú cievku, napríklad typ HSR. Prevádzková teplota ohrievača je 900 ° C, ohrievač je určený na rýchle zahrievanie. Vzhľad ohrievača HSR je znázornený na obrázku 7.
Obrázok 7. Ohrievač typu HSR
Keramické IR ohrievače sa dodávajú v troch typoch: volumetrické (pevné), duté, ako aj ohrievače so vstavaným termočlánkom. Objemové prvky sú dostatočne inerciálne, zohrievajú sa dlho a pomaly ochladzujú. V prípadoch, keď potrebujete pravidelné zapínanie / vypínanie ohrievača, sa používajú duté ohrievače.
Sú menej zotrvačné, čo umožňuje ich použitie v rôznych technologických procesoch, kde je potrebné udržiavať presnú teplotu pracovného média pravidelným zapínaním a vypínaním žiariča. V dôsledku zníženej hmotnosti je rýchlosť vyhrievania dutých žiaričov o 40% vyššia ako rýchlosť hromadných emisií.
Na rozdiel od hromadných žiaričov je väčšina žiarenia z dutých žiaričov nasmerovaná dopredu. Zadnému žiareniu bráni dutá tepelná bariéra zo zadnej strany, ktorá poskytuje šetrné teplotné podmienky pre prvky bytových štruktúr a tiež zvyšuje účinnosť žiariča. V porovnaní s objemovými radiátormi s rovnakým výkonom dosahuje zníženie spotreby elektrickej energie 15%.
Pri použití objemového žiariča je možné takúto distribúciu tepla dosiahnuť iba pomocou reflektora. Niektoré typy panelových IR ohrievačov majú zabudovaný termočlánok typu K alebo J, ktorý umožňuje presnú reguláciu a reguláciu teploty. Je veľmi vhodný na použitie v technologických procesoch.
Existuje veľa technologických procesov, v ktorých sa používajú IR žiariče. Tu je len niekoľko z nich:
-
Sušenie farby (dvojzložkové farby, epoxidové laky),
-
Spracovanie plastov (vulkanizácia PVC, tepelné tvarovanie plastov ABS, polyetylén, polystyrén, časti karosérie, práškové lakovanie)
-
Lepenie sušením
-
Spracovanie potravín (udržiavanie zahrievania, grilovania, sterilizácie a pasterizácie),
-
Textil (sieťotlač, nálepky na tričká, latexové koberce),
-
Krása a zdravie (infračervené tepelné kabíny, sauny)
Keramické žiarovky Edison
Vzťahujú sa na duté keramické žiariče, sú k dispozícii s uzáverom E27, ako konvenčná žiarovka. Túto základňu vymyslel už dávno veľký vynálezca T. Edison. Je to písmeno „E“ v názve uzáveru, ktoré zvečňuje meno pôvodcu vynálezu a 27 je priemer uzáveru v milimetroch. Dizajn je veľmi pohodlný: jednoducho ho zaskrutkovali do kazety namiesto žiarovky a okamžite sa zahrial!
Predpokladá sa, že tieto ohrievače sa najčastejšie používajú v chove zvierat.Dokonca aj na čínskych stránkach s dodaním zdarma, z nemotorného strojového prekladu z angličtiny, môžete pochopiť, že tieto ohrievače sú určené pre kravín, hydinárne a prasiatka.
Prečo nemôže byť taký radiátor zavesený, ak nie doma, tak aspoň na pracovisku? Koniec koncov, nie je ani zďaleka tajomstvom, že sa naši zamestnávatelia neobťažujú vytvárať normálne pracovné podmienky: v lete nie je dostatok klimatizácie a na jeseň, keď ešte nie je zapnuté vykurovanie, musíte v dielni, dielni alebo v dizajne nasadiť bavlnené čalúnené sako.
Pre ohrievače Edison sú k dispozícii kovové reflektory, ktoré umožňujú zvýšiť prenos tepla správnym smerom a znížiť tepelný účinok na steny a stropy. Na rovnaké účely slúžia tiež reflektory používané s inými typmi ohrievačov. Vzhľad ohrievača so základňou E27 je znázornený na obrázku 8.
Obrázok 8. Edisonova infračervená lampa
Prirodzene je potrebné takéto žiarovky zaskrutkovať do vysokoteplotnej keramickej kazety.
Emisie kremeňa a halogénu
Sú to utesnené vákuové trubice vyrobené z kremenného skla, vo vnútri ktorých je kovová špirála s vysokým odporom. V skutočnosti, toto konvenčné volfrámové halogénové žiarovky, V závislosti od konštrukcie špirály sú žiariče rozdelené do dvoch rozsahov infračerveného žiarenia - stredné vlny a krátke vlny.
V prvej z nich je špirála v tvare hviezdy a po druhé, vnútri kremennej trubice je umiestnené podporované vlákno, ktoré je dobre viditeľné priehľadným kremíkovým sklom. Otázkou je, prečo vyrábať špirály rôznych vzorov, aký je výsledok takéhoto technologického výskumu?
Halogénové žiariče s podporovaným vláknom pracujú vo vysokofrekvenčnom rozsahu infračerveného žiarenia a umožňujú ohrev až na 2600 ° C. Tento vyhrievací prvok má vysoký výkon, veľmi rýchlu reakčnú dobu, čo ho robí nevyhnutným v krátkych cyklických procesoch, kde sa vyžaduje vysoký špecifický výkon.
Vykurovacie telesá pre vykurovacie roviny
Ohrievanie na také vysoké teploty nie je zďaleka vždy potrebné, av týchto prípadoch je potrebné použiť iné ohrievače, ktoré neprenášajú teplo žiarením, ale sú v priamom kontakte s vyhrievaným predmetom. V tomto prípade je povrch určitej oblasti a tvaru zahrievaný, rovný aj zakrivený. Jedným z týchto typov ohrievačov sú ploché elastické ohrievače vyrobené zo silikónu.
Silikón je organokremičitý polymér zložený z atómov kremíka a uhlíka. V závislosti od molekulovej hmotnosti môžu byť tieto polyméry kvapalné (organokremičité kvapaliny), elastické (organokremičité kaučuky) alebo pevné produkty (organokremičité plasty).
Organokremičité polyméry majú dobré dielektrické vlastnosti, vyznačujú sa vysokou tepelnou odolnosťou, dobrými vodoodpudivými vlastnosťami, fyziologickou inertnosťou, čo umožňuje ich použitie pri vytváraní plochých ohrievacích prvkov. Táto konštrukcia sa nazýva silikónové vykurovacie rohože a používa sa v prípadoch, keď je potrebné rovnomerné zahriatie povrchu.
Silikónové vykurovacie telesá
Sú konštrukciou dvoch vrstiev silikónu, medzi ktorými je umiestnený vyhrievací drôt alebo leptaná vyhrievacia fólia, ktorá vám umožňuje získať rôzne parametre ohrievača. Na zvýšenie mechanickej pevnosti je silikón vystužený textilným laminátom.
Tieto ohrievače majú vysokú mieru odozvy (krátky čas zahrievania / chladenia), presnosť udržiavania teploty je pomerne vysoká, najmä ak je ohrievač vybavený snímačom teploty a termostatom.
Geometrické rozmery silikónových rohoží sú malé, hrúbka ohrievačov začína od 0,7 mm, čo umožňuje ich použitie v rôznych oblastiach, od leteckých vozidiel a končiac zahrievaním barelov olejov alebo farieb.
Silikónové ohrievače majú zvýšenú odolnosť proti vlhkosti a vlhkosti, preto sa odporúčajú pre laboratórne vybavenie, aplikácie v oblasti stravovania a na ochranu elektronických zariadení pred zamrznutím a kondenzáciou. Jediným obmedzením použitia silikónových vyhrievacích prvkov môže byť relatívne nízka prevádzková teplota: 200 ° C v nepretržitej prevádzke a 230 ° C na krátku dobu. Vzhľad silikónových ohrievačov je znázornený na obrázku 9.
Obrázok 9. Silikónové ohrievače
Ohrievač z leptaného filmu je zobrazený na obrázku 10. Táto vodivá cesta je, samozrejme, zobrazená podmienečne, v skutočnosti je pokrytá inou vrstvou silikónu.
Obrázok 10
Ohrievače s leptanými prvkami, ako aj ohrievače s vyhrievacím drôtom, sú k dispozícii v širokej škále tvarov a veľkostí, ale leptané prvky poskytujú širokú škálu schém distribúcie tepla. Okrem toho veľká plocha leptaného vyhrievacieho prvku poskytuje vyššiu hustotu energie a rovnomerné rozloženie tepla. Vzdialenosť medzi leptanými vodičmi je možné získať o niečo menšiu ako v prípade použitia vyhrievacieho drôtu.
Pre ľahšiu inštaláciu je veľa silikónových ohrievačov na zadnej strane vybavené samolepiacou fóliou. Moderné technológie lepenia umožňujú vytvárať trvalé spoje aj pri zvýšených teplotách, pri ktorých pracujú silikónové ohrievače, takže spoj je spoľahlivý a odolný.
Ohrievače sudov sa často nazývajú termálne košele. Rovnaké košele existujú pre vykurovacie nádoby, ako aj spodky sudov a nádob. Tieto ohrievače sú samozrejme ploché a ich rozmery zodpovedajú rozmerom sudov alebo nádob. Micanite ohrievače
Platí tiež pre ploché vykurovacie telesá. Ich základom je micanit - sľudový papier. Jej základňa je strúhanka z prírodnej sľudy, spojená s tepelne odolným spojivom. Niekoľko vrstiev takéhoto papiera sa lisuje a spracováva pri vysokom tlaku a teplote, čo vedie k doštičkám požadovanej veľkosti.
Aby sa zaistili prevádzkové vlastnosti a mechanická pevnosť, vyrábajú sa micanitové sendviče v tenkom kovovom kryte, ktorý umožňuje vytváranie ohrievačov rôznych tvarov. Obrázok 11 zobrazuje plochý micanitový ohrievač a manžetový ohrievač. Takéto ohrievače sa používajú v zariadeniach na spracovanie plastov, ktorých teplota topenia je v rozmedzí 180 až 240 ° C, čo je celkom prijateľné pre kamienkové ohrievače.
Obrázok 11. Ohrievače Micanite
Aby sa zlepšil prenos tepla, sú ohrievače v kovových skrinkách pritláčané k vyhrievanému prvku pomocou kovových konzol a svoriek alebo dokonca jednoducho zviazané drôtom.
V súčasnej dobe existuje veľké množstvo rôznych systémov a prevedení ohrievačov, ktoré vám umožňujú vykonávať akékoľvek technologické úlohy. V tomto článku bola opísaná iba ich malá časť. Ak sa niekto vážne zaujíma o tento problém, konkrétne o akýkoľvek typ ohrievača, o technológiu jeho aplikácie, takúto informáciu vždy nájdete vo vyhľadávačoch internetu.
Pozri tiež:Moderné elektrické ohrievače pre domácnosť
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: