Модерни грејни елементи

У чланку "Електрични грејни елементи" Причало се углавном о цевастим грејним елементима - грејним елементима и отвореним спиралама. Поред тога, постоји и много других елемената, од којих су неки готово исте старости као и отворена спирала, док су се други појавили релативно недавно, захваљујући развоју савремених технологија. О овим грејачима, новим и не баш, ће бити речи у овом чланку.

Инфрацрвени грејни елементи

Користе се првенствено на разним уређајима инфрацрвени грејачи за грејање простора. Једноставно речено, то су грејни уређаји који стварају комфор у кући, стану, канцеларији или радионици. За различите услове користи се широк спектар дизајна грејача. Инфрацрвени грејачи се такође могу користити у разним технолошким уређајима где је потребно загревање неких објеката.

Упечатљив пример такве технолошке опреме су инфрацрвене станице за лемљење и савремени лабораторијски ормани за грејање и пећи. ИЦ грејање се широко користи у групном лемљењу штампаних плоча са СМД компонентама.

Слика 1. Инсталација групног лемљења ИР грејањем: 1 - испушна вентилација, 2 - матрица ИР лампи, 3 - плоча, 4 - ИР лампица, 5 - рефлектор, 6 - уређај за хлађење, 7 - транспортни уређај

ИР зрачење, шта је то и како делује

Инфрацрвено зрачење је једна од компоненти соларног спектра. ИР зраци налазе се у подручју најниже фреквенције сунчеве светлости. Они нам доносе топлину на Земљу. У исто време, инфрацрвени зраци неометано пролазе кроз ваздух, а да га уопште не загревају. Земљина површина се загрева и све што се нађе на путу сунчеве светлости. И тек тада се ваздух загрева из топлих предмета. Због тога је ваздух хладан ујутру док сунце не излази. Инфрацрвени грејачи, који су основа индустријских и грејачи за домаћинство.

Наравно, спектар уметних грејача насталих од човека није тако широк као онај сунчеве светлости, и налази се у региону дужине таласних дужина ИР опсега са таласном дужином од λ = 50-2000 µм. Штавише, што је нижа температура загрејаног тела, већа је таласна дужина. Опћенито, распон ИР зрачења је много шири и подијељен је у три подврста

• подручје кратког таласа: λ = 0.74-2.5 микрона,

• средњи таласни регион: λ = 2,5-50 микрона,

• подручје таласне дужине: λ = 50-2000 микрона,

али инфрацрвени грејни елементи делују само у делу таласа дужине таласних таласа. Различити ИР грејни елементи основа су за стварање инфрацрвених грејача. Пошто се топлота из инфрацрвених грејних елемената преноси углавном топлотним зрачењем, они се често називају инфрацрвеним емитерима.

Како су намештени ИР грејачи?

У ствари, дизајн ИР грејача је једноставан и непретенциозан: грејни елемент - радијатор је смештен у кућиште једног или другог дизајна, унутар кућишта се налази рефлектор - рефлектор, терминали за повезивање радијатора и спољашњи терминали за спољне жице. На слици 2 приказана је управо таква једноставна верзија грејача.

Слика 2. Дизајн ИЦ грејача: 1 - рефлектор (рефлектор), 2 - заштитна мрежа, 3 - прекидач, 4 - носач, 5 - инфрацрвена угљенична лампа, 6 - поклопац, 7 - прикључна кутија, 8 - кабл за напајање, 9 - виљушка.

Одмах је видљиво да је грејач овог дизајна врло сличан рефлектору за халогене лампе, који се користи за осветљавање рекламе, зидање фасада, степеништа тријема, део дворишта у близини куће. Опћенито, релативно мали простор, такозвана локална расвјета.

Због тога, коришћењем инфрацрвених грејача, такође је могуће загрејати не цео простор собе, већ само неки његов део. Уштеда енергије је приметна голим оком: зашто грејати читаву собу ако можете загрејати само један угао? Пример грејања појединачног канцеларијског радника приказан је на слици 3.

Слика 3. Спот ИР грејање

То је тачно опција грејања која се може добити помоћу грејача приказаног на слици 2. Ако желите да направите грејање, на пример у кафићу, требат ће вам грејачи нешто другачијег дизајна који се могу уградити у плафон, попут лампе са флуоресцентним лампама. Ова опција је приказана на слици 4. Гријачи се у принципу могу објесити преко сваког стола или једноставно у шаблони.

Слика 4. Потпуно загревање

Можете пронаћи пуно сличних шема грејања, јер се ИР грејачи користе за грејање довољно великих просторија: радионица, магацина, радионица, па чак и малих спољашњих простора. На примјер, то може бити сјеница у близини куће или тријем ресторана са столовима. Инфрацрвени грејач приказан на слици 2 користи инфрацрвену угљеничну лампу, шта је то, како је уређен и која су његова својства?

Царбон ламп

То је вакуумска цев израђена од кварцног стакла, унутар које се налази зрачни елемент направљен од карбонских (угљеничних) влакана, тачније од неколико влакана уплетених у сноп. Понекад се овај зрачећи елемент назива угљеничном спиралом, мада то није сасвим тачно.

Карбонска влакна појавила су се релативно недавно, али стекла су велику популарност у разним технологијама. Од њега нису направљени само одашиљачи угљеника. Коришћењем посебних технологија, карбонско влакно је направљено од карбонских влакана.

Распон примене карбонске пластике је веома широк, двадесетак смерова: од летелице и ракетне технологије до жица за музичке инструменте. ЦФРП се широко користе у аутомобилској индустрији, углавном у спортским аутомобилима. Они који воле љубитељски и спортски риболов, ценили су све дражи карбонских штапова.

Карбонска влакна имају влакнасту структуру, што значајно повећава подручје зрачења. То је подручје десетине и стотине пута веће од површине спирале нихрома, волфрама, керамике, фламентина или других материјала. Овако развијена област доводи до чињенице да је пренос топлоте угљеничних влакана 30 ... 40% већи него код класичних грејних елемената.

Када се напон примењује, угљенска влакна се загревају одмах, генерисање топлотне топлоте одмах почиње, штовише, без штетног зрачења у ултраљубичастом делу спектра. Повећани пренос топлоте угљен-влакана доводи до економичније потрошње енергије од класичних грејача направљених од нихромске спирале.

Са истом потрошњом електричне енергије, угљени грејачи стварају више топлоте. Топлота не иде испод плафона, као на пример грејање, на пример, уљног радијатора или акумулатора за централно грејање.

Оптичко зрачење угљених сијалица је врло мало. Мало видљиви црвени сјај уопште не утиче на вид, не слепи, али сјај је и даље приметан. На слици 5 је приказан радни грејач за домаћинство заснован на угљеничним лампама.

Слика 5. Рад угљен грејача

На врху грејача су прекидачи који подешавају режиме рада. На постољу грејача налази се електрични погон, који ствара љуљање грејача у различитим смеровима, као што то раде вентилатори. Овим завојима постиже се повећање површине грејања.

Погледајте и ову тему:Занимљиве чињенице о инфрацрвеном гријању

Керамички инфрацрвени грејачи (емитери)

Они су обични грејач, "затворен" у керамичку шкољку - случај. Керамика се загрева топлотом из грејача, а већ из ње се топлотне зраке емитују у спољашње окружење. Керамичка шкољка има површину неколико пута већу од површине грејача, па се топлота даје активније.

Изглед керамичких грејача приказан је на слици 6. Такви грејачи се често називају панел инфрацрвеним грејачима. Облик грејних плоча је најразличитији. Гријач може бити раван, конкаван или, обрнуто, конвексан.

Слика 6. Изглед керамичког грејача

На предњој површини можете размотрити конфигурацију грејача, а на задњој површини постоје жице изоловане керамичким перлама. Радна температура керамичких грејача је 700 ... 750 степени, специфична површинска снага је до 64 кВ / м2. Снага керамичких грејача може се кретати од неколико десетина вата до неколико киловата. Како се зове, за све прилике.

Неке врсте керамичких грејача имају отворену, видљиву завојницу, као што је ХСР тип. Радна температура грејача је 900 ° Ц; грејач је дизајниран за брзо загревање. Изглед грејача ХСР приказан је на слици 7.

Слика 7. ХСР грејач типа

Керамички ИР грејачи се испоручују у три врсте: волуметријски (пуни), шупљи, а такође и грејачи са уграђеним термоелементом. Волуметријски елементи су довољно инерцијални, дуго се загревају и споро хладе. У случајевима када вам је потребан периодични грејач за укључивање / искључивање, користе се шупљи грејачи.

Они су мање инерцијални, што им омогућава да се користе у различитим технолошким процесима, где је потребно одржавати тачну температуру радног медија тако што ћете повремено укључити / искључити емитер. Због смањене масе, брзина загревања шупљих емисија је за 40% већа од оне у сировинама.

За разлику од расутих емитера, највећи део зрачења из шупљих емитера усмерен је напред. Зрачење леђа спречава се шупља термичка баријера са задње стране, која обезбеђује штедљиве температурне услове за елементе стамбених структура, а такође повећава ефикасност емитер. У поређењу са запреминским радијаторима исте снаге, смањење потрошње електричне енергије достиже 15%.

Када користите радијатор запремине, такав распоред топлоте може се добити само помоћу рефлектора. Неки типови ИР грејача имају уграђени термоелемент типа К или Ј, који омогућава прецизну контролу и регулацију температуре. Веома је погодан за употребу у технолошким процесима.

Много је технолошких процеса у којима се користе ИР зрачичи. Ево само неколико њих:

• Сушење боја (двокомпонентне боје, епоксидни лакови),

• Обрада пластике (вулканизација ПВЦ-а, термоформисање АБС пластике, полиетилена, полистирена, делови ауто-кућишта, прашкасти премаз)

• Сушење лепка

• Прерада хране (одржавање грејања, печења на роштиљу, стерилизација и пастеризација),

• Текстил (ситотисак, наљепнице на мајицама, тепих од латекса),

• Лепота и здравље (инфрацрвене топлотне кабине, сауне)

Едисон инфрацрвене керамичке лампе

У односу на шупље керамичке одашиљаче, доступни су са поклопцем Е27, попут класичне жаруље са жарном нити. Ову основу је давно изумио велики проналазач Т. Едисон. То је слово „Е“ у имену капице које овековечи име проналазача, а 27 је пречник капу у милиметрима. Дизајн је веома згодан: једноставно су га закухали у уложак уместо у жаруљу са жарном нити и одмах му је постало топло!

Верује се да се ови грејачи најчешће користе у сточарству.Чак и на кинеским локацијама са бесплатном доставом, из неспретног машинског превода са енглеског, можете разумети да су ти грејачи намењени за краве, перадарнице и свиње.

Зашто се такав радијатор не може објесити ако не код куће, онда бар на радном мјесту? Уосталом, далеко је тајна да се наши послодавци не труде да створе нормалне радне услове: љети нема довољно клима уређаја, а у јесен, када гријање још није укључено, у радионици, радионици или дизајнерском одјелу морате обући јакну обложену памуком.

За Едисонове грејаче доступни су метални рефлектори, који омогућавају повећање преноса топлоте у правом смеру и смањење топлотног ефекта на зидовима и плафонима. Заправо за исте сврхе служе и рефлектори који се користе са другим врстама грејача. Изглед грејача са базом Е27 приказан је на слици 8.

Слика 8. Едисонова инфрацрвена лампица

Наравно, такве "сијалице" је потребно завити у керамички уложак високе температуре.

Кременски и халогени емитери

Они су запечаћене вакуумске цеви направљене од кварцног стакла, унутар којих се налази спирала од метала са великим отпором. У ствари, ово конвенционалне халогене сијалице из волфрама. У зависности од дизајна спирале, одашиљачи су подељени у два опсега инфрацрвеног зрачења - средњо-таласни и кратко-таласни.

У првом од њих спирала има облик звезде, а друго, унутар кварцне цеви се налази подржани филамент, који се савршено види кроз прозирно кварчно стакло. Питање је, зашто правити спирале различитих дизајна, шта је резултат таквих технолошких истраживања?

Халогени емитери са подржаним филаментом делују у распону високих фреквенција ИЦ и пружају могућност загревања до 2600 ° Ц. Овај грејни елемент има велику снагу и веома брзо одзивно време, што га чини незаменљивим у кратким цикличним процесима где је потребна велика специфична снага.

Грејни елементи за грејне равни

Загријавање на тако високе температуре није увијек потребно, ау тим случајевима је потребно користити и друге гријаче који преносе топлину не зрачењем, већ у директном додиру са гријаним објектом. У том случају се површина одређеног подручја и облика загрева, равна и закривљена. Једна од ових врста грејача су равни еластични грејачи од силикона.

Силикон је органосиликонски полимер састављен од атома силицијума и угљеника. У зависности од молекулске тежине, ови полимери могу бити течни (органосиликонске течности), еластични (органосиликонски каучуци) или чврсти производи (органосиликонска пластика).

Органосиликонски полимери имају добре диелектричне карактеристике, карактеришу их висока отпорност на топлоту, добра водоодбојна својства, физиолошка инертност, што омогућава да се користе за стварање равних грејних елемената. Овај дизајн се назива силиконским теписи за грејање, а користи се у случајевима када је потребно једнолично загревање било које површине.

Силиконски грејни елементи

Они су конструкција од два слоја силикона, између којих је постављена жица за грејање или јеткан филм за грејање, који вам омогућава да добијете различите параметре грејача. Да би се повећала механичка чврстоћа, силикон је ојачан текстилним фибергласом.

Ови грејачи имају велику брзину одзива (кратко време загревања / хлађења), тачност одржавања температуре је прилично висока, нарочито ако је грејач опремљен сензором температуре и термостатом.

Геометријске димензије силиконских отирача су мале, дебљина грејача почиње од 0,7 мм, што омогућава њиховој употреби у разним областима, у распону од ваздухопловних возила и завршавајући загревањем бачви уља или боја.

Силиконски грејачи имају повећану отпорност на влагу и влагу, па се препоручују за лабораторијску опрему, примене у области угоститељства, као и за заштиту електронске опреме од смрзавања и кондензације. Једино ограничење употребе силиконских грејних елемената може бити релативно ниска радна температура: 200 ° Ц у непрекидном раду и 230 ° Ц кратко време. Изглед силиконских грејача приказан је на слици 9.

Слика 9. Силиконски грејачи

Грејач из јетканог филма приказан је на слици 10. Наравно, ова проводљива стаза је условно приказана, у ствари је прекривена другим слојем силикона.

Слика 10

Гријачи са уграђеним елементима, као и гријачи са жицом за гријање, доступни су у широком распону облика и величина, међутим, урезани елементи пружају широк избор шема расподјеле топлоте. Поред тога, велика површина уграђеног грејног елемента обезбеђује већу густину снаге и равномерну расподелу топлоте. Удаљеност између јетних проводника може се постићи нешто мање него у случају употребе жице за грејање.

Ради лакше уградње, многи силиконски грејачи са задње стране опремљени су самољепљивим филмом. Савремене технологије лепљења омогућавају стварање издржљивих спојева чак и на повишеним температурама, на којима раде силиконски грејачи, тако да је спој поуздан и издржљив.

Батеријске грејаче често називамо термичким кошуљама. Исте кошуље постоје за контејнере за грејање, као и дна бачви и контејнера. Наравно, ови грејачи су равни, а њихове величине одговарају димензијама бачви или посуда. Гријачи Мицаните

Примените и на равне грејне елементе. Њихова основа је папир мицаната - сљуба. Његова основа је мрвица од природне сљубе, везана везивним материјалом отпорним на топлоту. Неколико слојева таквог папира се преша и обрађује под високим притиском и температуром, што резултира плоче жељене величине.

Да би се осигурали оперативни квалитети и механичка чврстоћа, сендвичи од мицанита производе се у танком металном кућишту, што омогућава креирање грејача различитих облика. На слици 11 приказани су равни гријач мицанита и гријач манжетне. Такви грејачи се користе у опреми за прераду пластике чија је температура топљења у опсегу од 180 ... 240 ° Ц, што је сасвим прихватљиво за грејаче на мицаниту.

Слика 11. Гријачи миканита

Да би се побољшао пренос топлоте, грејачи у металним кућиштима притискају се на загрејани елемент металним носачима и стезаљкама, или чак једноставно везују жицом.

Тренутно постоји велики број различитих система и дизајна грејача који вам омогућавају да обављате било које технолошке задатке. У овом чланку је описан само мали део њих. Ако је неко озбиљно заинтересиран за овај проблем, посебно било коју врсту гријача, технологију његове примјене, тада се такве информације увијек могу пронаћи у Интернет претраживачима.

Погледајте такође:Савремени кућни електрични грејачи