Kabel pemanasan: jenis dan aplikasi

Kabel pemanasan - jenis produk kabel tertentu yang menukar tenaga elektrik menjadi panas untuk pemanasan dan melaksanakan fungsi penerima tenaga elektrik, bukannya talian penghantaran. Pemanasan kabel sangat berbeza dengan kabel dan wayar biasa, tujuannya adalah untuk menghantar tenaga elektrik dengan kehilangan yang paling sedikit dan dengan penurunan voltan sedikit tidak panjang garis (biasanya tidak melebihi 5%).

Kabel pemanasan digunakan sebagai bahagian pemanas, iaitu. segmen panjang tertentu, dan pada masa ini terdapat penurunan sepenuhnya dalam voltan yang digunakan. Oleh itu, seksyen pemanasan harus dianggap sebagai penerima konvensional tenaga elektrik (sebagai salah satu jenis elemen pemanasan elektrik).

Panjang bahagian pemanasan kabel biasanya berkisar dari beberapa meter hingga beberapa ratus meter.

Kesan pelepasan sebahagian daripada tenaga yang ditransmisikan dalam bentuk haba, yang negatif untuk kabel konvensional, digunakan sebagai berguna dalam kabel pemanasan. Selain itu, penukaran tenaga elektrik ke dalam haba berlaku dengan cara yang paling optimum dan menjimatkan. Penukaran itu selesai, diam, tanpa menggunakan bahan tambahan (bahan bakar, oksidator).

Kabel pemanasan mempunyai rangkaian yang agak maju dan digunakan dalam pelbagai jenis pemasangan dan peranti. Walau bagaimanapun, ia berkaitan dengan produk kabel yang unik dan dalam literatur terdapat praktikal tiada kerja pada reka bentuk, pengiraan dan penggunaan kabel pemanasan.

Jenis kabel mengikut skim pelesapan haba

Linear resistif - kabel pemanasan di mana haba dikeluarkan kerana kesan Joule-Lenz semasa arus elektrik melalui teras pemanasan. Kabel direka sedemikian rupa sehingga penurunan keseluruhan dalam voltan yang digunakan berlaku di teras pemanasan, tetapi elemen kabel tidak terlalu panas di atas nilai yang dibenarkan.

Panjang seksyen pemanasan biasanya dari beberapa hingga ratusan meter. Kabel jenis ini mungkin mempunyai satu, dua atau lebih teras pemanasan selari yang mempunyai bentuk linear atau lingkaran. Memotong kabel sewenang-wenang sepanjang panjang tidak dapat diterima.

Kuasa termal kabel linear resistif menurun sedikit semasa pemanasan, dan magnitud perubahan bergantung kepada nilai pekali suhu rintangan bahan teras pemanasan. Perubahan rintangan terkecil diperhatikan dalam rintangan rintangan yang tinggi (TKr + 0.0001), yang terbesar dalam tembaga (TKr + 0.004)

Zonal Resistive Pemanas kabel tidak berbeza pada prinsip dari yang sebelumnya, tetapi pada asasnya berbeza dalam reka bentuk mereka. Mereka mengandungi dua konduktor bertebat selari.

Penebat konduktor konduktif secara berkala terletak "tingkap" yang berpindah dari satu sama lain dengan langkah yang diberikan (biasanya kira-kira 1 m). Gegelung dawai nipis aloi rintangan tinggi ditapis di atas kedua-dua teras ini.

Dalam "tingkap" lingkaran ditutup pada kabel konduktif, akibatnya, kabel itu merupakan satu set rintangan (resistor) yang disambung selari dengan wayar konduktif. Pada masing-masing terdapat penurunan dalam voltan yang digunakan. Kabel zonal adalah mudah kerana ia boleh dipotong di mana sahaja. Panjang minimum seksyen pemanasan adalah 1.5 - 2 m.

Panjang maksimum ditentukan oleh keratan rentas konduktor konduktif dan kuasa linear.Oleh kerana elemen pemanasan kabel zon rintangan dibuat daripada aloi rintangan tinggi, kuasa mereka adalah praktikal tanpa suhu, oleh itu ia juga dipanggil kabel kuasa malar.

Kabel kendali sendiri mempunyai reka bentuk sebahagiannya sama dengan reka bentuk kabel zon rintangan. Mereka juga mengandungi dua konduktor selari, tetapi tidak terlindung. Konduktor sama ada tertutup dalam matriks konduktif polimer, atau dihubungkan melalui benang konduktor polimer lingkaran.

Kesan peraturan diri tercapai kerana fakta bahawa unsur bahan bakar kabel, diperbuat daripada bahan konduktor polimer, meningkatkan ketahanannya apabila dipanaskan. Nilai Tcr polimer konduktif mencapai 0.05-0.075, iaitu, 12-18 kali lebih tinggi daripada tembaga.

Kabel Pemanas Induktif dalam reka bentuk mereka ia mengandungi elemen ferromagnetik, dan konduktor bertebat konduktif diletakkan di sekitar unsur-unsur feromagnetik dalam bentuk penggulungan yang mendorong fluks magnet bergilir di teras. Kesan pelepasan haba dicapai kedua-duanya disebabkan oleh kerugian rintangan dalam penggulungan, dan disebabkan oleh kerugian rintangan dalam teras yang timbul daripada arus induksi.

Nisbah mereka dan kerugian lain ditentukan oleh reka bentuk kabel. Kerugian di teras boleh 80-20% daripada jumlah kehilangan kabel. Dalam kes pertama, kerugian dalam penggulungan adalah kecil, dan ia sedikit dipanaskan kerana kehilangannya sendiri, yang membolehkan untuk memperoleh kuasa linear yang lebih tinggi berbanding dengan kabel resistif.

Kaedah pemanasan saluran paip menggunakan "kesan KULIT" juga boleh dianggap sebagai salah satu pilihan untuk kabel induktif. Dalam kes ini, peranan gegelung induksi dimainkan oleh teras terpisahan seksyen salib yang besar, dan peranan induktor adalah paip keluli di mana teras ini terletak. Haba dihasilkan kedua-dua teras dan paip disebabkan oleh arus eddy.

Permohonan untuk kabel pemanasan

Peranti yang menggunakan kabel pemanasan boleh berbeza secara besar-besaran dalam saiz, suhu operasi, dan output haba. Oleh itu, pelbagai aplikasi untuk pemanasan kabel sangat luas.

Pakaian dipanaskan, selimut, permaidani - selimut elektrik dan selimut, pad pemanas, tempat duduk yang dipanaskan, pakaian dan kasut yang dipanaskan. Sebagai peraturan, mereka mempunyai kuasa kecil (10 - 50 W) dan suhu operasi yang selamat untuk manusia, iaitu. tidak lebih tinggi daripada 50 ° C. Kumpulan ini boleh termasuk pemanas isi rumah rendah: pemanas makanan bayi, alat kawalan jauh untuk peti sejuk menggunakan kabel pemanasan.

Sistem pemanasan bilik - di dalamnya pemanasan kabel digunakan sebagai elemen bahan api, lebih kurang sama rata di atas kawasan bilik. Jika perlu, kabel boleh dipasang di dinding dan di siling. Pilihan terbaik untuk memasang kabel dari segi pemindahan haba, penyimpanan haba, keselamatan dan keselamatan adalah memasang kabel dalam ketebalan semen yang dilapisi, dibentangkan di bawah penutup lantai hiasan.

Suhu di permukaan dipanaskan biasanya 22 - 26 ° C, tetapi boleh mencapai 35 ° C. Kuasa tertentu sistem pemanas lantai berbeza-beza dalam lingkungan 70-150 W / m². Sistem storan mempunyai kuasa sehingga 200 W / m². Kuasa total sistem boleh mempunyai had yang sangat luas: dari 100 watt hingga puluhan dan ratusan kilowatt.

Sistem de-icing untuk trotoar, tangga terbuka, tanjakan. Seperti dalam kes sebelumnya, kabel tersebut diletakkan dalam ketebalan asas konkrit. Sistem ini berfungsi hanya pada masa salji jatuh ke permukaan objek atau bentuk ais ini.

Kuasa tertentu sistem pemanasan untuk permukaan terbuka berbeza-beza dalam lingkungan 200-350 W / sq.m. Jumlah kapasiti sistem adalah antara beberapa hingga puluhan ratus kilowatt.

Ini juga termasuk sistem anti-icing untuk kemudahan sukan (padang bola sepak, treadmills, racecourses, gelanggang tenis), bahagian berbahaya lebuh raya (ascents, descents, tikungan tajam), landasan pacu. Kuasa pemanasan spesifik sistem ini boleh mencapai 500W / sq.m., Dan jumlah kuasa - beberapa megawatt.

Sistem de-icing bumbung berkhidmat untuk menghalang: ais menyumbat laluan aliran air, pembentukan icicles dan menghilangkan salji dan ais dari kawasan berbahaya. Kabel pemanasan diletakkan di sepanjang laluan saliran air, di dalam longkang, di atap, meriam air, di lembah dan persimpangan.

Kabel pemanasan yang digunakan dalam sistem ini mempunyai, sebagai peraturan, kuasa linear 25 atau lebih watt per meter. Kapasiti keseluruhan sistem bergantung pada reka bentuk dan saiz bumbung bangunan tertentu dan berkisar dari 1-2 hingga beberapa ratus kilowatt.

Suhu di permukaan sistem anti-icing dalam ketiadaan salji dan ais dan pada suhu ambien negatif biasanya +5 - 7 ° C. Semasa leburan salji dan ais, suhu permukaan hanyalah sebahagian kecil darjah yang lebih tinggi daripada 0 ° C. Jika suhu ambien melebihi + 5 ° C, sistem anti-icing dimatikan sebagai tidak perlu.

Sistem pemanasan untuk paip dan tangki. Sistem paip adalah panjang dan bercabang, dan kabel pemanasan adalah yang paling sesuai untuk pemanasan mereka. Dalam amalan, sebagai peraturan, terdapat dua jenis sistem pemanasan - mencegah pembekuan dan mengekalkan suhu pada paip di atas normal (di atas + 20 ° C). Tujuan utama kedua-dua jenis sistem adalah untuk mengimbangi kehilangan haba dari paip (atau tangki) ke dalam alam sekitar.

Bahagian pemanasan dipasang di atas paip (tangki) dan bersama-sama ditutup oleh penebat haba. Kuasa linear sistem pemanasan saluran paip biasanya 10-60 W / m. Kapasiti keseluruhan sistem bergantung kepada panjang saluran paip. Kekuatan spesifik sistem pemanas tangki adalah 10-80 setiap 1 sq.m. Permukaan yang dipanaskan, dan jumlahnya bergantung kepada saiz tangki.

Tujuan sistem anti-beku adalah untuk menghalang pembentukan sangkut ais dan pecah paip, oleh itu ia cukup untuk mengekalkan + 5 ° C pada paip. Sistem penyelenggaraan suhu boleh sangat berbeza dari segi suhu yang diperlukan pada paip (tangki): +40 cukup untuk mengangkut minyak dan banyak larutan berair ° C, dan untuk bitumen memerlukan 160-180 ° C.

Sistem pemanasan untuk peralatan teknologi Mereka dibezakan oleh pelbagai tujuan, suhu yang diperlukan, kapasiti khusus dan dibangunkan berdasarkan pendekatan individu.