kategorier: Begynnerelektrikere, Hvordan fungerer det
Antall visninger: 73724
Kommentarer til artikkelen: 4
Moderne varmeelementer
I artikkelen "Elektriske varmeelementer" Det ble hovedsakelig fortalt om rørformede varmeelementer - varmeelementer og åpne spiraler. I tillegg er det mange andre elementer, hvorav noen er nesten på samme alder som den åpne spiralen, mens andre har dukket opp relativt nylig, takket være utviklingen av moderne teknologier. Om disse ovner, nye og ikke veldig, vil bli diskutert i denne artikkelen.
Infrarøde varmeelementer
De brukes hovedsakelig på forskjellige enheter infrarøde ovner for romoppvarming. Enkelt sagt, dette er varmeutstyr som skaper komfort i et hus, leilighet, kontor eller verksted. For forskjellige forhold brukes et bredt utvalg av varmerutforminger. Infrarøde ovner kan også brukes i forskjellige teknologiske utstyr der oppvarming av visse gjenstander er nødvendig.
Et slående eksempel på slikt teknologisk utstyr er infrarøde loddstasjoner og moderne laboratorievarmeskap og -ovner. IR-oppvarming er mye brukt i gruppe lodding av kretskort med SMD-komponenter.
Figur 1. Installasjon av gruppesloding med IR-oppvarming: 1 - eksosventilasjon, 2 - matrise av IR-lamper, 3 - tavle, 4 - IR-lampe, 5 - reflektor, 6 - kjøleinnretning, 7 - transportør
IR-stråling, hva det er, og hvordan det fungerer
Infrarød stråling er en av komponentene i solspekteret. IR-stråler er lokalisert i det laveste frekvensområdet for sollys. Det er de som bringer oss varme til Jorden. Samtidig passerer infrarøde stråler uhindret gjennom luften uten å varme den opp i det hele tatt. Jordens overflate er oppvarmet, og alt som finnes i sollysbanen. Og først da varmer det luft fra varme gjenstander. Dette er grunnen til at lufta er kjølig om morgenen til solen står opp. Infrarøde ovner, som er grunnlaget for industrielle og husholdningsvarmer.
Utvalget av menneskeskapte IR-varmeovner er selvfølgelig ikke så bredt som for sollys, og ligger i området med lang bølgelengde til IR-området med en bølgelengde på λ = 50–2000 μm. Dessuten, jo lavere temperatur på det oppvarmede kroppen, jo lengre er bølgelengden. Generelt er rekkevidden av IR-stråling mye større og er delt inn i tre subranges
• kortbølgeregion: λ = 0,74-2,5 mikron,
• midtbølgeregion: λ = 2,5-50 mikron,
• region med lang bølgelengde: λ = 50-2000 mikron,
men infrarøde varmeelementer fungerer bare i den lange bølgelengdedelen av IR-spekteret. Ulike IR-varmeelementer er grunnlaget for å lage infrarøde varmeovner. Siden varmen fra infrarøde varmeelementer hovedsakelig overføres av varmestråling, kalles de ofte infrarøde emittere.
Hvordan arrangeres IR-varmeovner?
Faktisk er utformingen av IR-varmeren enkel og upretensiøs: varmeelementet - radiatoren er plassert i huset til en eller annen design, inne i saken er det en reflektor - reflektor, terminaler for tilkobling av radiatoren, og utvendige terminaler for eksterne ledninger. Figur 2 viser en så enkel versjon av varmeren.
Figur 2. IR-varmer design: 1 - reflektor (reflektor), 2 - beskyttelsesnett, 3 - bryter, 4 - monteringsbrakett, 5 - infrarød karbonlampe, 6 - deksel, 7 - terminalboks, 8 - strømledning, 9 - en gaffel.
Det er umiddelbart tydelig at varmeren i denne designen er veldig lik en søkelys for halogenlamper, brukt til å belyse reklame, bygningsfasader, trinn til verandaen, en del av hagen i nærheten av huset. Generelt sett et relativt lite område, den såkalte lokale belysningen.
Derfor, med hjelp av IR-varmeovner, er det også mulig å varme ikke hele området i rommet, men bare en del av det. Energisparing merkes med det blotte øye: hvorfor varme hele rommet hvis du bare kan varme opp ett hjørne? Et eksempel på individuell oppvarming av en kontorarbeider er vist i figur 3.
Figur 3. Spot IR-oppvarming
Dette er nøyaktig oppvarmingsalternativet som kan fås ved hjelp av varmeren vist i figur 2. Hvis du vil lage oppvarming, for eksempel på en kafé, trenger du varmeovner av en litt annen design som kan installeres i taket, som lamper med lysrør. Dette alternativet er vist i figur 4. I prinsippet kan varmeovner henges over hvert bord, eller ganske enkelt i et sjakkbrettmønster.
Figur 4. Full oppvarming
Du kan finne mange lignende oppvarmingsordninger, fordi IR-varmeovner brukes til å varme opp ganske store rom: verksteder, lager, verksteder og til og med små utearealer. Det kan for eksempel være et lysthus i nærheten av huset eller en restaurantveranda med bord. Den infrarøde varmeren vist i figur 2 bruker en infrarød karbonlampe, hva er den, hvordan er den ordnet, og hva er dens egenskaper?
Karbonlampe
Det er et vakuumrør laget av kvartsglass, inne i det er det et utstrålende element laget av karbon (karbon) fiber, mer presist av flere fibre som er vridd inn i en bunt. Noen ganger kalles dette utstrålende elementet en karbonspiral, selv om dette ikke er helt riktig.
Karbonfiber har vist seg relativt nylig, men har fått stor popularitet innen forskjellige teknologier. Ikke bare karbonutslippere er laget av det. Ved hjelp av spesielle teknologier er karbonfiber laget av karbonfiber.
Utvalget av anvendelser av karbonplast er veldig bredt, omtrent tyve retninger: fra fly- og rakettteknologi til strenger for musikkinstrumenter. Karbonplast er mye brukt i bilindustrien, hovedsakelig i sportsbiler. De som er glad i amatør- og sportsfiske, satte pris på alle sjarmene til karbonstenger.
Karbonfiber har en fibrøs struktur, noe som øker strålingsområdet betydelig. Dette området er titusenvis av ganger større enn spiralområdet til nichrome, wolfram, keramikk, flamentin eller andre materialer. Et slikt utviklet område fører til at varmeoverføringen av karbonfiber er 30 ... 40% høyere enn for vanlige varmeelementer.
Når spenning tilføres varmes karbonfiberen øyeblikkelig, genereringen av strålevarme begynner umiddelbart, dessuten uten skadelig stråling i den ultrafiolette delen av spekteret. Økt varmeoverføring av karbonfiber fører til et mer økonomisk energiforbruk enn konvensjonelle ovner laget av nichrome spiral.
Med samme strømforbruk genererer karbonovner mer varme. Varmen går ikke under taket, som for oppvarming, for eksempel en oljeavkjøler eller et sentralvarmebatteri.
Den optiske strålingen av karbonlamper er veldig liten. En lett synlig rød glød påvirker ikke synet i det hele tatt, blir ikke blind, men gløden er fortsatt merkbar. Figur 5 viser en fungerende husholdningsvarmer basert på karbonlamper.
Figur 5. Drift av karbonvarmer
På toppen av varmeren er brytere som stiller inn driftsmodus. I stativet til varmeren er det en elektrisk stasjon, noe som skaper en gynging av varmeren i forskjellige retninger, som måten viftene gjør det på. Med disse svingene oppnås en økning i varmeområdet.
Se også om dette emnet:Interessante fakta om infrarød oppvarming
Infrarøde keramiske ovner (emittere)
De er en vanlig varmeovn, "fengslet" i et keramisk skall - saken. Keramikk varmes opp av varme fra ovnen, og allerede fra det slippes termiske stråler ut i det ytre miljø. Det keramiske skallet har et område flere ganger varmeapparatets område, derfor gis det varme mer aktivt.
Utseendet til den keramiske varmeren er vist i figur 6. Slike varmeovner kalles ofte panel infrarøde ovner. Formen på varmepanelene er den mest mangfoldige. Varmeren kan være flat, konkave eller omvendt konveks.
Figur 6. Utseende av en keramisk varmeovn
På den fremre overflaten kan du vurdere konfigurasjonen av varmeren; på baksiden er det ledninger isolert med keramiske perler. Arbeidstemperaturen til keramiske ovner er 700 ... 750 grader, den spesifikke overflatekraften er opptil 64 kW / m2. Kraften til keramiske ovner kan variere fra flere titalls watt til flere kilowatt. Det som kalles, for alle anledninger.
Noen typer keramiske ovner har en åpen, synlig spole, for eksempel HSR-typen. Driftstemperaturen til varmeren er 900 ° C; varmeren er designet for rask oppvarming. Utseendet til HSR-varmeren er vist i figur 7.
Figur 7. HSR Type Heater
IR-ovner i keramikk finnes i tre typer: volumetriske (faste), hule, så vel som varmeovner med innebygd termoelement. Volumetriske elementer er tilstrekkelig treghet, varmes opp i lang tid og avkjøles sakte. I tilfeller der du trenger periodisk på / av varmeovn, brukes hule ovner.
De er mindre treghetige, noe som gjør at de kan brukes i forskjellige teknologiske prosesser, der det er nødvendig å opprettholde den eksakte temperaturen på arbeidsmediet ved periodisk å slå av / på senderen. På grunn av den reduserte massen er oppvarmingshastigheten for hule emittere 40% høyere enn for bulk.
I motsetning til bulkutsendere, er mesteparten av strålingen fra hule emittere rettet fremover. Stråling bakover forhindres av en hul termisk barriere fra baksiden, som gir sparsomme temperaturforhold for elementer i husstrukturer, og øker også emitterens effektivitet. Sammenlignet med volumradiatorer med samme effekt, når reduksjonen i strømforbruk 15%.
Ved bruk av en volumradiator kan en slik varmefordeling bare oppnås ved hjelp av en reflektor. Noen typer IR-varmeovner har en innebygd termoelement type K eller J, som gir mulighet for nøyaktig kontroll og regulering av temperaturen. Det er veldig praktisk å bruke i teknologiske prosesser.
Det er mange teknologiske prosesser der IR-sendere brukes. Her er bare noen få av dem:
-
Malingstørking (tokomponentmaling, epoksylakk),
-
Plastbehandling (vulkanisering av PVC, termoforming av ABS-plast, polyetylen, polystyren, deler av et autokropp, pulverlakk)
-
Selvtørking
-
Matprosessering (vedlikehold av oppvarmet, grilling, sterilisering og pasteurisering),
-
Tekstiler (silketrykk, klistremerker på t-skjorter, latexing av tepper),
-
Skjønnhet og helse (infrarøde varmekummer, badstuer)
Edison infrarøde keramiske lamper
Forholder seg til hule keramiske emittere, er tilgjengelige med en E27-hette, som en vanlig glødelampe. Denne basen ble oppfunnet for lenge siden av den store oppfinneren T. Edison. Det er bokstaven "E" i navnet på hetten som udødeliggjør navnet på oppfinneren, og 27 er hetten på diameteren i millimeter. Utformingen er veldig praktisk: de skrudd den ganske enkelt inn i en patron i stedet for en glødelampe, og den ble umiddelbart varm!
Det antas at disse ovner ofte brukes i dyrehold.Selv på kinesiske nettsteder med gratis levering, fra en klønete maskinoversettelse fra engelsk, kan du forstå at disse varmeovnene er designet for fjøs, fjærkrehus og grisestier.
Hvorfor kan ikke en slik radiator henges hvis ikke hjemme, da i det minste på arbeidsplassen? Det er tross alt langt fra en hemmelighet at arbeidsgiverne våre ikke gidder å skape normale arbeidsforhold: om sommeren er det ikke nok klimaanlegg, og om høsten, når oppvarmingen ennå ikke er slått på, må du ta på deg en bomullsstolt jakke på verkstedet, verkstedet eller i designavdelingen.
Metallreflekser er tilgjengelige for Edisons ovner, noe som gjør det mulig å øke varmeoverføringen i riktig retning og redusere den termiske effekten på vegger og tak. Egentlig til samme formål serverer også reflekser som brukes med andre typer ovner. Utseendet til varmeren med E27-basen er vist i figur 8.
Figur 8. Infrarød lampe til Edison
Naturligvis er det nødvendig å skru slike “pærer” inn i en keramikkpatron med høy temperatur.
Kvarts- og halogenutslippere
De er et forseglet vakuumrør laget av kvartsglass, innvendig i det er det en spiral av metall med høy motstand. Faktisk dette konvensjonelle wolfram halogenlamper. Avhengig av spiralens utforming er emitterne delt inn i to områder med infrarød stråling - mellombølgeavgivere og kortbølgeavgivere.
I den første av dem har spiralen en stjerneform, og for det andre er det inne i kvartsrøret et støttet glødetråd, som er perfekt synlig gjennom gjennomsiktig kvartsglass. Spørsmålet er, hvorfor lage spiraler av forskjellige design, hva er resultatet av slik teknologisk forskning?
Halogenemittere med et støttet glødetråd opererer i høyfrekvensområdet til IR, og gir muligheten til å varme opp til 2600 ° C. Dette varmeelementet har en høy effekt, veldig rask responstid, noe som gjør det uunnværlig i korte sykliske prosesser der det kreves høy spesifikk effekt.
Varmeelementer for varmeplaner
Oppvarming til så høye temperaturer er langt fra alltid nødvendig, og i disse tilfellene er det nødvendig å bruke andre ovner som overfører varme ikke ved stråling, men i direkte kontakt med den oppvarmede gjenstanden. I dette tilfellet blir overflaten til et bestemt område og form oppvarmet, både flat og buet. En av disse typer varmeovner er flate elastiske ovner laget av silikon.
Silikon er en organosilisiumpolymer sammensatt av silisium og karbonatomer. Avhengig av molekylvekten, kan disse polymerene være flytende (organosilisiumvæsker), elastisk (organosilisiumgummi) eller faste produkter (organosilisiumplast).
Organosilisiumpolymerer har gode dielektriske egenskaper, er preget av høy varmebestandighet, gode vannavstøtende egenskaper, fysiologisk inertitet, som gjør at de kan brukes til å lage flate varmeelementer. Denne designen kalles silikonoppvarmningsmatter, og brukes i tilfeller der det kreves enhetlig oppvarming av overflaten.
Varmeelementer i silikon
De er en konstruksjon av to lag silikon, mellom hvilken en varmetråd eller en etset varmefilm er plassert, som lar deg få en rekke varmerparametere. For å øke den mekaniske styrken er silikon forsterket med tekstilfiberglass.
Disse varmeapparatene har en høy responshastighet (kort oppvarming / avkjølingstid), nøyaktigheten ved å opprettholde temperaturen er ganske høy, spesielt hvis varmeren er utstyrt med en temperatursensor og en termostat.
De geometriske dimensjonene til silikonmattene er små, tykkelsen på varmeovnene starter fra 0,7 mm, noe som gjør at de kan brukes i en rekke områder, alt fra romfartøyer og slutter med oppvarming av fat oljer eller maling.
Silikonvarmere har økt motstand mot fuktighet og fuktighet, og derfor anbefales de for laboratorieutstyr, applikasjoner innen catering, så vel som for å beskytte elektronisk utstyr mot frysing og kondens. Den eneste begrensningen i bruken av silikonoppvarmingselementer kan være en relativt lav driftstemperatur: 200 ° C i kontinuerlig drift og 230 ° C i kort tid. Utseendet til silikonvarmere er vist i figur 9.
Figur 9. Silikonovner
Varmeren fra den etsede filmen er vist i figur 10. Naturligvis er denne ledende bane vist betinget, faktisk er den dekket av et annet lag silikon.
Figur 10
Varmere med etset elementer, så vel som varmeovner med en varmetråd, er tilgjengelige i en rekke former og størrelser. Imidlertid gir etsete elementer et bredt utvalg av varmefordelingsordninger. I tillegg gir det store området av det etsete varmeelementet en høyere effekttetthet og jevn varmefordeling. Avstanden mellom de etsede lederne kan oppnås litt mindre enn ved bruk av en varmetråd.
For mange installasjoner er mange silikonvarmer på baksiden utstyrt med en selvklebende film. Moderne limteknologier gjør det mulig å lage holdbare skjøter selv ved høye temperaturer, der silikonvarmere fungerer, slik at tilkoblingen er pålitelig og holdbar.
Tønneovner kalles ofte termiske skjorter. De samme skjortene finnes for oppvarming av containere, samt bunnene av fat og containere. Naturligvis er disse varmeovnene flate, og størrelsene deres tilsvarer dimensjonene til fat eller containere. Micanite varmeovner
Gjelder også flate varmeelementer. Deres grunnlag er micanitt - glimmerpapir. Basen er en smuldre av naturlig glimmer, bundet med et varmebestandig bindemiddel. Flere lag med slikt papir blir presset og behandlet under høyt trykk og temperatur, noe som resulterer i plater av ønsket størrelse.
For å sikre ytelse og mekanisk styrke produseres micanitt "smørbrød" i et hus laget av tynt metall, som lar deg lage varmeovner i forskjellige former. Figur 11 viser en flat micanittvarmer og en mansjettvarmer. Slike varmeovner brukes i utstyr for prosessering av plast, hvis smeltetemperatur ligger i området 180 ... 240 ° C, noe som er ganske akseptabelt for micanittvarmere.
Figur 11. Micanitt-varmeovner
For å forbedre varmeoverføringen presses varmeovner i metallkasser til det oppvarmede elementet med metallbraketter og klemmer, eller til og med bare bundet med ledning.
For tiden er det veldig mange forskjellige systemer og design av varmeovner som lar deg utføre alle teknologiske oppgaver. I denne artikkelen ble bare en liten del av dem beskrevet. Hvis noen er seriøst interessert i dette problemet, nærmere bestemt hvilken som helst type varmeapparat, teknologien til applikasjonen, kan slik informasjon alltid finnes i søkemotorer på Internett.
Se også på elektrohomepro.com
: