Elemen pemanas moden

Dalam artikel itu "Elemen pemanasan elektrik" Ia diberitahu terutamanya mengenai elemen pemanas tiub - unsur pemanasan dan spiral terbuka. Di samping itu, terdapat banyak unsur lain, yang sebahagiannya hampir sama dengan spiral terbuka, sementara yang lain muncul agak baru, berkat perkembangan teknologi moden. Mengenai pemanas ini, baru dan tidak begitu, akan dibincangkan dalam artikel ini.

Unsur pemanasan inframerah

Ia digunakan dalam pelbagai peranti, terutamanya pemanas inframerah untuk pemanasan ruang. Ringkasnya, ini adalah peralatan pemanasan yang mewujudkan keselesaan di sebuah rumah, apartmen, pejabat atau bengkel. Untuk pelbagai keadaan, pelbagai jenis reka bentuk pemanas digunakan. Pemanas inframerah juga boleh digunakan dalam pelbagai peralatan teknologi di mana pemanasan objek tertentu diperlukan.

Satu contoh yang menarik bagi peralatan teknologi tersebut ialah stesen penyolder inframerah dan kabinet pemanasan dan relau moden. Pemanasan IR digunakan secara meluas dalam pematerian kumpulan papan litar bercetak dengan komponen SMD.

Rajah 1. Pemasangan pematerian kumpulan dengan pemanasan IR: 1 - pengudaraan ekzos, 2 - matriks lampu IR, 3 - papan, 4 - lampu IR, 5 - reflektor, 6 - peranti pendinginan, 7 - penghantar

Radiasi IR, apa itu, dan bagaimana ia berfungsi

Radiasi inframerah adalah salah satu komponen spektrum solar. Sinaran IR terletak di kawasan frekuensi cahaya terendah. Mereka adalah mereka yang membawa kita kehangatan ke Bumi. Pada masa yang sama, sinar infra merah tidak terhalang melalui udara tanpa memanaskannya sama sekali. Permukaan bumi dipanaskan, dan segala yang terdapat di jalan cahaya matahari. Dan kemudian sahaja, udara menghangatkan dari objek hangat. Ini sebabnya udara sejuk pada waktu pagi sehingga matahari terbit. Pemanas inframerah, yang merupakan asas perindustrian dan pemanas rumah.

Sudah tentu, julat pemanas IR buatan manusia tidak selebar dengan cahaya matahari, dan berada di rantau panjang panjang gelombang IR dengan panjang gelombang λ = 50-2000 μm. Selain itu, semakin rendah suhu badan yang dipanaskan, semakin panjang gelombang. Secara amnya, pelbagai radiasi IR adalah lebih luas dan dibahagikan kepada tiga rentetan

• rantau gelombang pendek: λ = 0.74-2.5 mikron,

• rantau pertengahan gelombang: λ = 2.5-50 mikron,

• rantau panjang gelombang panjang: λ = 50-2000 mikron,

tetapi elemen pemanasan inframerah hanya berfungsi di bahagian panjang gelombang panjang spektrum IR. Pelbagai unsur pemanasan IR adalah asas untuk menghasilkan pemanas inframerah. Oleh kerana haba dari elemen pemanasan inframerah disebarkan terutamanya oleh radiasi haba, mereka sering dipanggil pengemulsi inframerah.

Bagaimanakah penyusun IR diatur?

Malah, reka bentuk pemanasan IR adalah mudah dan bersahaja: unsur pemanasan - radiator diletakkan di perumahan satu atau lain reka bentuk, di dalam kes terdapat reflektor - reflektor, terminal untuk menyambungkan radiator, dan terminal luar untuk wayar luaran. Gambar 2 menunjukkan hanya versi pemanas yang mudah.

Rajah 2. Reka bentuk pemanas IR: 1 - reflektor (reflektor), 2 - jaring perlindungan, 3 - suis, 4 - pendakap pemasangan, 5 - lampu karbon inframerah, 6 - garpu.

Ia terbukti dengan ketara bahawa pemanasan reka bentuk ini sangat mirip dengan lampu halogen, digunakan untuk menerangi pengiklanan, membina fasad, langkah-langkah anjung, sebahagian dari halaman berhampiran rumah. Secara umumnya, kawasan yang agak kecil, lampu tempatan yang dipanggil.

Oleh itu, dengan bantuan pemanas IR, ia juga mungkin tidak memanaskan keseluruhan kawasan bilik, tetapi hanya sebahagian daripadanya. Penjimatan tenaga adalah ketara kepada mata telanjang: mengapa panas seluruh ruangan jika anda boleh memanaskan hanya satu sudut? Contoh pemanasan individu pekerja pejabat ditunjukkan dalam Rajah 3.

Rajah 3. Pemanasan IR tempat

Ini adalah pilihan pemanasan yang boleh diperolehi menggunakan pemanas yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Jika anda ingin memanaskan, contohnya di sebuah kafe, anda memerlukan pemanas untuk reka bentuk yang sedikit berbeza yang boleh dipasang di siling, seperti lampu dengan lampu pendarfluor. Pilihan ini ditunjukkan dalam Rajah 4. Pada dasarnya, pemanas boleh digantung di atas setiap meja, atau hanya dalam corak papan penjajahan.

Rajah 4. Pemanasan penuh

Anda boleh menemui banyak skim pemanasan yang sama, kerana pemanas IR digunakan untuk memanaskan bilik yang cukup besar: bengkel, gudang, bengkel, dan juga kawasan luar kecil. Sebagai contoh, ia boleh menjadi gazebo berhampiran rumah atau restoran dengan meja. Pemanas inframerah yang ditunjukkan dalam Rajah 2 menggunakan lampu karbon inframerah, apa itu, bagaimana ia disusun, dan apakah sifatnya?

Lampu karbon

Ia adalah tiub vakum yang diperbuat daripada gelas kuarza, di dalamnya ada unsur radiasi yang terbuat dari serat karbon (karbon), lebih tepatnya beberapa serat dipintal ke dalam satu ikatan. Kadang-kadang elemen pemancar ini dipanggil lingkaran karbon, walaupun ini tidak sepenuhnya betul.

Serat karbon telah muncul agak baru-baru ini, tetapi telah mendapat populariti dalam pelbagai teknologi. Bukan sahaja pemancar karbon dibuat daripadanya. Menggunakan teknologi khas serat karbon dibuat daripada serat karbon.

Pelbagai aplikasi plastik karbon sangat luas, kira-kira dua puluh arah: dari pesawat dan teknologi roket kepada rentetan untuk alat muzik. Plastik karbon digunakan secara meluas dalam industri automotif, terutamanya dalam kereta sukan. Mereka yang suka memancing amatur dan sukan, menghargai semua daya tarikan rod karbon.

Serat karbon mempunyai struktur berserat, yang mana meningkatkan dengan ketara kawasan radiasi. Kawasan ini berpuluh-puluh dan ratusan kali lebih besar daripada luas lingkaran nichrome, tungsten, seramik, flamentin atau bahan lain. Kawasan maju sedemikian membawa kepada hakikat bahawa pemindahan haba serat karbon adalah 30 ... 40% lebih tinggi daripada elemen pemanasan konvensional.

Apabila voltan digunakan, serat karbon memanaskan dengan serta-merta, dengan serta-merta, penjanaan haba berseri bermula, dan tanpa radiasi berbahaya di bahagian ultraviolet spektrum. Peningkatan pemindahan haba serat karbon membawa kepada penggunaan tenaga yang lebih ekonomik daripada pemanas konvensional yang diperbuat daripada lingkaran nichrome.

Dengan penggunaan kuasa yang sama, pemanas karbon menghasilkan lebih banyak haba. Haba tidak masuk di bawah siling, seperti dalam pemanasan, sebagai contoh, radiator minyak atau bateri pemanasan pusat.

Radiasi optik lampu karbon sangat kecil. Cahaya merah yang kelihatan sedikit tidak menjejaskan penglihatan sama sekali, tidak buta, tetapi cahaya masih kelihatan. Rajah 5 menunjukkan pemanas isi rumah yang bekerja berdasarkan lampu karbon.

Rajah 5. Operasi pemanas karbon

Di bahagian atas pemanas adalah suis yang menetapkan mod operasi. Di dalam pendirian pemanas ada pemacu elektrik, membuat penggoyang pemanas di arah yang berbeza, seperti cara peminat melakukannya. Dengan perubahan ini, peningkatan kawasan pemanasan dicapai.

Lihat juga topik ini:Fakta menarik mengenai pemanasan inframerah

Pemanas inframerah seramik (emitter)

Mereka adalah pemanas biasa, "dipenjarakan" dalam kulit seramik - kes itu. Seramik dipanaskan oleh haba dari pemanas, dan sudah daripadanya, sinaran terma dipancarkan ke persekitaran luaran. Cangkang seramik mempunyai kawasan beberapa kali kawasan pemanas, oleh itu, haba diberi lebih aktif.

Kemunculan pemanas seramik ditunjukkan dalam Rajah 6. Pemanas sedemikian sering dipanggil pemanas inframerah panel. Bentuk panel pemanasan adalah yang paling pelbagai. Pemanas mungkin rata, cekung atau, sebaliknya, cembung.

Rajah 6. Penampilan pemanas seramik

Di permukaan depan, anda boleh mempertimbangkan konfigurasi pemanas; di bahagian belakang terdapat dawai yang terisolasi dengan manik seramik. Suhu kerja pemanas seramik adalah 700 ... 750 darjah, kuasa permukaan tertentu adalah sehingga 64 kW / m2. Kuasa pemanas seramik boleh berkisar dari beberapa puluhan watt hingga beberapa kilowatt. Apa yang dipanggil, untuk semua majlis.

Sesetengah jenis pemanas seramik mempunyai gegelung yang terbuka, seperti jenis HSR. Suhu operasi pemanas adalah 900 ° C, pemanas direka untuk pemanasan cepat. Kemunculan pemanas HSR ditunjukkan dalam Rajah 7.

Rajah 7. Pemanas Jenis HSR

Pemanas IR seramik terdiri daripada tiga jenis: volumetrik (pepejal), berongga, serta pemanas dengan termokopel terbina dalam. Elemen volumetrik cukup inersia, panaskan untuk masa yang lama dan perlahan perlahan. Dalam kes-kes di mana anda memerlukan pemanas / pemanas berkala, pemanas berongga digunakan.

Mereka kurang inersia, yang membolehkan mereka digunakan dalam pelbagai proses teknologi, di mana ia perlu untuk mengekalkan suhu tepat dari medium kerja dengan secara berkala mengubahkan pemancar / hidup. Oleh kerana jisim yang dikurangkan, kadar pemanasan pemancar berongga adalah 40% lebih tinggi daripada yang besar.

Tidak seperti pemancar pukal, kebanyakan radiasi dari pemancar berongga diarahkan ke hadapan. Kembali radiasi dihalang oleh penghalang terma berongga dari sisi belakang, yang memberikan keadaan suhu yang tidak dapat dibezakan bagi unsur-unsur struktur perumahan, dan juga meningkatkan kecekapan pemancar. Berbanding dengan jumlah radiator kuasa yang sama, pengurangan penggunaan elektrik mencapai 15%.

Apabila menggunakan radiator kelantangan, pengedaran haba seperti itu hanya boleh didapati menggunakan reflektor. Sesetengah jenis pemanas IR panel mempunyai jenis termokopel jenis K atau J yang terbina dalam, yang membolehkan kawalan dan pengawalan suhu yang tepat. Ia sangat mudah untuk digunakan dalam proses teknologi.

Terdapat banyak proses teknologi di mana pemancar IR digunakan. Berikut adalah beberapa daripada mereka:

• Cat pengeringan (cat dua komponen, varnis epoksi),

• Pemprosesan plastik (vulcanization of PVC, thermoforming of ABS plastic, polyethylene, polystyrene, parts of auto body, coating powder)

• Pengeringan pelekat

• Pemprosesan makanan (mengekalkan dipanaskan, memanggang, pensterilan dan pasteurisasi),

• Tekstil (percetakan skrin sutera, pelekat pada t-shirt, lateks karpet),

• Kecantikan dan kesihatan (gerai haba inframerah, sauna)

Lampu Seramik Inframerah Edison

Berkaitan dengan emitter keramik berongga, boleh didapati dengan penutup E27, seperti lampu pijar konvensional. Pangkalan ini dicipta sejak lama oleh penemu hebat T. Edison. Ia adalah huruf "E" dengan nama cap yang melepaskan nama pencipta, dan 27 ialah diameter cap dalam milimeter. Reka bentuknya sangat mudah: mereka hanya menyikatnya ke dalam kartrij bukan lampu pijar, dan dengan serta-merta ia menjadi hangat!

Dipercayai bahawa pemanas ini paling sering digunakan dalam penternakan.Malah di laman web Cina dengan penghantaran percuma, dari terjemahan Mesin yang cair dari bahasa Inggeris, anda dapat memahami bahawa pemanas ini direka untuk cowsheds, rumah ayam dan babi.

Kenapa tidak radiator seperti itu digantung jika tidak di rumah, maka sekurang-kurangnya di tempat kerja? Ia jauh dari rahsia bahawa majikan kita tidak mengganggu untuk mewujudkan keadaan kerja biasa: pada musim panas tidak ada penyaman udara yang cukup, dan pada musim luruh, ketika pemanasan belum dihidupkan, anda harus memakai jaket empuk kapas di bengkel, bengkel atau di jabatan rekaan.

Reflektor logam tersedia untuk pemanas Edison, yang membolehkan untuk meningkatkan pemindahan haba ke arah yang betul dan mengurangkan kesan haba pada dinding dan siling. Sebenarnya untuk maksud yang sama, reflektor yang digunakan dengan jenis pemanas lain juga berfungsi. Kemunculan pemanas dengan asas E27 ditunjukkan dalam Rajah 8.

Rajah 8. Lampu Inframerah Edison

Secara semulajadi, adalah perlu untuk mengetatkan "mentol" tersebut ke dalam kartrij seramik suhu tinggi.

Pemerah kitar dan halogen

Mereka adalah tiub vakum dimeterai yang diperbuat daripada kaca kuarza, di dalamnya ada lingkaran logam dengan rintangan yang tinggi. Malah, ini lampu halogen tungsten konvensional. Bergantung pada reka bentuk lingkaran, pemancar dibahagikan kepada dua julat radiasi inframerah - pemancar gelombang sederhana dan pemancar gelombang pendek.

Pada mulanya, lingkaran mempunyai bentuk bintang, dan kedua, di dalam tiub kuarza terdapat filamen yang disokong, yang dapat dilihat dengan sempurna melalui kaca kuar yang telus. Persoalannya, kenapa membuat spiral pelbagai reka bentuk, apakah hasil kajian teknologi sedemikian?

Pemancar halogen dengan filamen yang disokong beroperasi dalam julat frekuensi tinggi IR, dan memberikan keupayaan untuk memanaskan sehingga 2600 ° C. Elemen pemanasan ini mempunyai kuasa tinggi, masa tindak balas yang sangat cepat, yang menjadikannya sangat diperlukan dalam proses kitaran pendek di mana kuasa spesifik yang tinggi diperlukan.

Elemen pemanas untuk pesawat pemanasan

Pemanasan kepada suhu tinggi sedemikian jauh dari selalu perlu, dan dalam kes ini adalah perlu menggunakan pemanas lain yang menghantar haba bukan radiasi, tetapi secara langsung dengan objek yang dipanaskan. Dalam kes ini, permukaan kawasan dan bentuk tertentu dipanaskan, kedua-dua rata dan melengkung. Salah satu jenis pemanas adalah pemanas elastik rata yang diperbuat daripada silikon.

Silikon adalah polimer organosilicon yang terdiri daripada silikon dan atom karbon. Bergantung kepada berat molekul, polimer ini boleh cecair (cecair organosilicon), elastik (getah organosilikon) atau produk pepejal (plastik organosilikon).

Polimer organosilicon mempunyai ciri-ciri dielektrik yang baik, dicirikan oleh rintangan haba yang tinggi, sifat-sifat penahan air yang baik, inertness fisiologi, yang membolehkan mereka digunakan untuk menghasilkan elemen pemanasan yang rata. Reka bentuk ini dipanggil tikar pemanasan silikon, dan digunakan dalam kes-kes di mana pemanasan seragam permukaan mana-mana diperlukan.

Unsur pemanasan silikon

Mereka adalah pembinaan dua lapisan silikon, di antara mana wayar pemanasan atau filem pemanasan teruk diletakkan, yang membolehkan anda mendapatkan pelbagai parameter pemanas. Untuk meningkatkan kekuatan mekanikal, silikon diperkuat dengan gentian kaca tekstil.

Pemanas ini mempunyai kadar tindak balas yang tinggi (masa pemanasan / penyejukan pendek), ketepatan penyelenggaraan suhu agak tinggi, terutama jika pemanas dilengkapi dengan sensor suhu dan termostat.

Dimensi geometri tikar silikon kecil, ketebalan pemanas bermula dari 0.7 mm, yang membolehkan mereka digunakan dalam pelbagai bidang, mulai dari kenderaan aeroangkasa dan berakhir dengan pemanasan tong minyak atau cat.

Pemanas silikon telah meningkatkan ketahanan terhadap kelembapan dan kelembapan, oleh itu mereka disyorkan untuk peralatan makmal, aplikasi dalam bidang katering, serta untuk melindungi peralatan elektronik dari pembekuan dan pemeluwapan. Satu-satunya sekatan ke atas penggunaan unsur pemanasan silikon boleh menjadi suhu operasi yang agak rendah: 200 ° C dalam operasi berterusan dan 230 ° C untuk masa yang singkat. Penampilan pemanas silikon ditunjukkan dalam Rajah 9.

Rajah 9. Pemanas silikon

Pemanas dari filem terukir ditunjukkan pada Rajah 10. Secara semulajadi, jalur konduktif ini ditunjukkan secara konduktif, sebenarnya, ia diliputi oleh lapisan silikon yang lain.

Rajah 10

Pemanas dengan unsur-unsur terukir, serta pemanas dengan dawai pemanasan, boleh didapati dalam pelbagai bentuk dan saiz, bagaimanapun, unsur terukir menyediakan pelbagai skim pengedaran haba. Di samping itu, kawasan besar elemen pemanasan teruk menyediakan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi dan pengagihan haba seragam. Jarak antara konduktor terukir boleh didapati sedikit kurang daripada dalam kes menggunakan wayar pemanasan.

Untuk memudahkan pemasangan, banyak pemanas silikon di bahagian belakang dilengkapi dengan filem pelekat sendiri. Teknologi pelekat moden memungkinkan untuk membuat sendi tahan lama walaupun pada suhu tinggi, di mana pemanas silikon berfungsi, jadi sambungan itu boleh dipercayai dan tahan lama.

Pemanas barel sering dipanggil baju panas. Kaos yang sama ada untuk bekas pemanasan, serta bahagian bawah tong dan bekas. Secara semulajadi, pemanas ini rata, dan saiznya sesuai dengan dimensi tong atau bekas. Pemanas Micanite

Juga memohon kepada elemen pemanas rata. Asas mereka adalah micanite - kertas mika. Asasnya adalah serbuk mika semula jadi, yang terikat dengan pengikat yang tahan panas. Beberapa lapisan kertas tersebut ditekan dan diproses di bawah tekanan tinggi dan suhu, menyebabkan plat saiz yang diingini.

Untuk memastikan kualiti operasi dan kekuatan mekanik, sandwic micanite dihasilkan dalam perumahan logam nipis, yang membolehkan penciptaan pemanas pelbagai bentuk. Rajah 11 menunjukkan pemanas micanit rata dan pemanas elastik. Pemanas sedemikian digunakan dalam peralatan untuk plastik pemprosesan, suhu lebur yang berada dalam julat 180 ... 240 ° C, yang agak boleh diterima untuk pemanas micanit.

Rajah 11. Pemanas Micanite

Untuk meningkatkan pemindahan haba, pemanas dalam kes logam ditekan ke elemen yang dipanaskan dengan kurungan logam dan pengapit, atau bahkan hanya terikat dengan wayar.

Pada masa ini, terdapat banyak sistem dan reka bentuk pemanas yang banyak yang membolehkan anda melaksanakan sebarang tugas teknologi. Dalam artikel ini, hanya sebahagian kecil daripada mereka yang diterangkan. Sekiranya seseorang sangat berminat dengan masalah ini, khususnya jenis pemanas, teknologi aplikasinya, maka maklumat tersebut boleh didapati di enjin carian Internet.

Lihat juga:Pemanas elektrik rumah moden