Категорија

Веекли Невс

1 Камини
Систем грејања два котла - најбоља алтернатива за непрекидно грејање зграде
2 Котлови
Плот
3 Гориво
Карактеристике и принцип рада индукцијског котла за гријање
4 Радиатори
Избор дуготрајног котла са сталним радом до 7 дана
Главни / Камини

Модерни грејни елементи


У чланку "Електрични грејачи" речено је углавном о цевним елементима грејања - грејачима и отвореним спиралима. Осим тога, има и много других елемената, од којих су неке практично исте године као отворена спирала, док су се друге појавиле релативно недавно, захваљујући развоју савремених технологија. О овим грејачима, нови и не баш и о чему ће се дискутовати у овом чланку.

Инфрацрвени елементи за грејање

Користе се у различитим уређајима, првенствено инфрацрвеним грејачима за загревање простора. Једноставно речено, ово су уређаји за гријање који стварају удобност у кући, стану, канцеларији или радионици. За различите услове примењујте различите дизајне грејача. Инфрацрвене грејаче се такође могу користити у различитим технолошким уређајима који захтевају загревање неких објеката.

Добар пример такве технолошке опреме су инфрацрвене лемилне станице и савремени лабораторијски грејни ормари и пећи. ИР грејање се широко користи у групном лемљењу штампаних плоча са СМД компонентама.

Опис овог процеса објављен је у часопису "Технологије у електронској индустрији бр. 3, 2007". Чланак се зове "Инфрацрвено грејање у технологији лемљења на површину", аутор чланка је В. Ланин. У чланку су представљене веома интересантне чињенице, које су већ постале историјат и имају место за постизање. Дијаграм инсталације за инфрацрвену лемљење приказан је на слици 1.

Слика 1. Инсталација групног лемљења са ИР грејањем: 1 - издувна вентилација, 2 - матрица ИР лампе, 3 - плоча, 4 - ИР лампа, 5 - рефлектор, 6 - уређај за хлађење, 7 - транспортер

ИР зрачење, шта је то и како то функционише

Инфрацрвено зрачење је једна од компоненти соларног спектра. Инфрацрвени зраци су у најнижој фреквентној зони сунчеве светлости. Они су они који нас воде топло на Земљу. У том случају, инфрацрвени зраци слободно пролазе кроз ваздух, а уопће га не загријавају. Загрева земаљску површину и све што се дешава на путу сунчеве светлости. И тек тада, од топлих предмета, ваздух загрије. Зато је ваздух хладан ујутру док сунце не расте. Инфрацрвени грејачи, који су основа индустријских и домаћинских грејача, такође раде у тачности.

Наравно, спектар ватроотпорних ИР грејача није тако широк као и сунчева светлост и лежи у региону са дугом таласном дужином ИР опсега са таласном дужином λ = 50-2000 μм. Штавише, што је нижа температура загрејаног тијела, већа је таласна дужина. Опћенито, распон ИР зрачења је много шири и подељен је на три подружја.

• краткоталасни регион: λ = 0,74-2,5 микрона,

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

• лонгваве регион: λ = 50-2000 микрона,

али инфрацрвени елементи за грејање раде само у дугорочном делу ИР спектра. Разни ИР грејни елементи су основа за стварање инфрацрвених грејача. Пошто се топлота из инфрацрвених грејних елемената преноси углавном радијацијом, често се називају инфрацрвене емитери.

Како су постављени ИР грејачи

У суштини, изградња инфрацрвеног гријача је једноставна и једноставна: грејни елемент - радијатор је постављен у кућиште једне или друге структуре, у кућишту се налази рефлектор - рефлектор, прикључци за повезивање радијатора, и изван прикључка за спољне жице. На слици 2 приказана је једноставна верзија грејача.

Слика 2. Дизајн инфрацрвеног гријача: 1 - рефлектор (рефлектор), 2 - заштитна мрежа, 3 - прекидач, 4 - носач, 5 - угљични влакна, 6 - поклопац, 7 - прикључна кутија, 8 - вилица.

Он одмах ухвати око да је гријач овог дизајна веома сличан свјетиљку за халогене сијалице које се користе за освјетљавање рекламе, изградњу фасада, степенице, дјелови дворишта у близини куће. Уопште, релативно мала површина, тзв. Локално осветљење.

Због тога је употреба инфрацрвених грејача такође могуће загревати целу површину собе, али само дио његовог дела. Уштеде енергије примећују се голим оком: зашто се загревати целу собу ако можете загревати само један угао? Пример појединачног грејања за канцеларијског радника приказан је на слици 3.

Слика 3. Спот ИР грејање

То је управо тип грејања који се може добити помоћу гријача приказаног на слици 2. Ако је потребно грејање, на пример, у кафићу, онда ће бити потребни грејачи нешто другачијег дизајна који могу бити уграђени у плафон, попут флуоресцентних сијалица са дневним лампама. Ова опција је приказана на слици 4. У принципу, грејачи могу бити виси преко сваке табле, или једноставно у шаблону контролне табле.

Слика 4. Потпуно загријавање

Можете набавити неколико таквих шема грејања, јер се ИР грејачи користе за загревање довољно великих просторија: радионице, складишта, радионице, па чак и мале отворене просторе. На пример, може бити газебо близу куће или веранда ресторана са столовима. Инфрацрвени грејач приказан на слици 2 користи инфрацрвену карбонску лампу, шта је, како то функционише, и која су његова својства?

Царбон лампа

То је вакум цев израђен од кварцног стакла, унутар којег се поставља зрачни елемент од угљеничног влакна, тачније од неколико влакана увијена у вучу. Понекад се овај зрачни елемент назива угљеничном спиралом, иако то није сасвим тачно.

Карбонска влакна су се појавила релативно недавно, али су стекли велику популарност у различитим технологијама. Из њега се не производе само емитери угљеника. Уз помоћ специјалних технологија, композит од угљеничних влакана је направљен од карбонских влакана.

Асортиман примене пластике од угљеничних влакана је веома широк, двадесетак праваца: од производње авиона и ракетне технологије до жица за музичке инструменте. Угљеничне пластике се широко примјењују у аутомобилској индустрији, углавном у спортским аутомобилима. Они који воле аматерски и спортски риболов, ценили су све ужитке карбонских шипки.

Карбонска влакна имају фиброзну структуру, која значајно повећава површину зрачења. Ова област је десетине и стотине пута већа од површине спирале нихрома, волфрама, керамике, пламена или других материјала. Такво развијено подручје доводи до чињенице да је пренос топлоте угљеничних влакана 30... 40% виши од оног код конвенционалних грејача.

Када се напон примени, угљенично влакно се одмах загрева, а одмах почиње стварање сјајне топлоте и без штетног зрачења у ултраљубичном дијелу спектра. Повећани пренос топлоте угљеничних влакана доводи до економичније потрошње енергије од конвенционалних грејача ницхроме хелик-а.

Са истом потрошњом енергије, грејачи угљеника генеришу више топлоте. Топлота не иде испод плафона, као у случају грејања, на пример, уљни радијатор или батерија централног грејања.

Оптичко зрачење од угљеничних сијалица је занемарљиво. Благо видљив црвени сјај уопште не утиче на вид, не слеп, али сјај је и даље приметан. На слици 5 приказан је радни грејач за домаћинство на бази угљеника.

Слика 5. Рад загревања угљеника

У горњем делу грејача су прекидачи који постављају начине рада. У постољу гријача постоји електрични погон који ротира гријач у различитим правцима, слично оном како га навијачи раде. Ови окрети се постижу повећањем површине грејања.

Керамички инфрацрвени грејачи (радијатори)

Представљају уобичајени ТЕН, "оштри" у керамичкој шкољки - тело. Керамику се загрева топлотом из грејног елемента, а већ од ње зраци зрака зраче у спољашње окружење. Керамичка шкољка има површину која је неколико пута већа од површине грејног елемента, тако да се топлота активира.

Појава керамичког гријача је приказана на слици 6. Такви грејачи се често називају панелним инфрацрвеним грејним телима. Облик грејних панела је најразличитији. Грејалица може бити равна, конкавна или, обратно, конвексна.

Слика 6. Појава керамичког гријача

На предњој површини можете видети конфигурацију грејача, на задњој површини су жичани водови изолирани керамичким перлама. Радна температура керамичких грејача је 700... 750 степени, специфична површинска снага је до 64 кВ / м2. Снага керамичких грејача може да се креће од неколико десетина вати до неколико киловата. Оно што се зове, за све прилике.

Неки типови керамичких грејача имају отворену, видљиву спиралу, попут типа ХСР. Радна температура грејача је 900 ° Ц, грејач је дизајниран за брзо загријавање. Појава ХСР грејача приказана је на слици 7.

Слика 7. Грејач типа ХСР

Керамички ИР грејачи су од три врсте: волуметричке (чврсте), шупље, као и грејачи са уграђеном термоелементом. Групни елементи су прилично инертни, загријавају се дуго и полако се хладе. У случајевима када је потребно укључивање / искључивање периодичног грејача, користе се шупље грејачи.

Они су мање инертни, што им омогућава да се користе у различитим технолошким процесима где је неопходно одржавати тачну температуру радног медија тако што се периодично укључује / искључује радијатор. Због смањене масе, стопа грејања шупљих радијатора је 40% већа од густог радијатора.

За разлику од радијатора у расутом стању, већина зрачења из шупљих радијатора усмерена је напред. Спољно зрачење спречава се од шупље топлотне баријере са задње стране, која пружа нежну температуру за елементе трупних конструкција, а такође повећава ефикасност радијатора. У поређењу са запреминским радијаторима исте снаге, смањење потрошње електричне енергије достиже 15%.

Приликом употребе радијатора запремине, таква дистрибуција топлоте се може добити само уз употребу рефлектора. Неки типови панелних инфрацрвених грејача имају уграђени термоелемент типа К или Ј, који омогућава прецизну контролу и регулацију температуре. Веома згодан за употребу у технолошким процесима.

Постоји много технолошких процеса у којима се користе ИР емитери. Ево неких од њих:

Сушење боје (двокомпонентне боје, епоксидне боје),

Обрада пластике (ПВЦ отврдњавање, термоформирање АБС пластике, полиетилен, полистирол, ауто делови тела, премаз у праху)

Лепкови за сушење

Обрада хране (одржавање у загрејаном стању, решетке, стерилизација и пастеризација),

Текстил (штампа на свитку, налепнице на мајицама, латексинг)

Лепота и здравље (инфрацрвени термални кабини, сауне)

Едисон инфрацрвене керамичке лампе

Третирање на шупље керамичке радијаторе, издаје се са Е27 соклом, као код обичне сијалице. Ова база је дуго измислила велики проналазач Т. Едисон. То је слово "Е" у називу капице која подразумијева име проналазача, а 27 је пречник капице у милиметрима. Дизајн је врло згодан: управо је упао у кертриџ уместо жаруље са жаруљем, и одмах се загрејао!

Верује се да се ти грејачи најчешће користе у сточарству. Чак и на кинеским локалитетима са бесплатном доставом, из неспретног машинског превођења са енглеског језика, можете схватити да су ти грејачи дизајнирани за штале, живине и свињоре.

Зашто је немогуће причврстити такав радијатор, ако не код куће, онда бар на радном месту? На крају крајева, далеко је од тајне да се наши послодавци не труде стварати нормалне услове на радним местима: љети нема довољно климатизације, ау јесен, када грејање није укључено, морате носити памучну јакну у радионици, радионици или дизајнерском одјелу.

За металне грејаче Едисон је производио метал рефлекторе који омогућавају повећање преноса топлоте у правом смеру и смањују термичке ефекте на зидовима и плафонима. У ствари, рефлектори који се користе са другим врстама грејача служе за исту сврху. Изглед грејача са базом Е27 приказан је на слици 8.

Слика 8. Едисон Инфрацрвена лампа

Природно је да се такве "сијалице" увијају у високотемпературни керамички кертриџ.

Кварц и емитери халогена

Они су запечаћени вакуум цијеви од кварцног стакла, унутар којег је спирала од метала са високом отпорношћу. Заправо, то су обичне волфрамове халогене сијалице. У зависности од дизајна спирале, радијатори су подељени на два ИР зрачења, - радијатори средњег таласа и краткоспојни радијатори.

У првом од њих, спирала има стелатни облик, у другом, унутар кварцне цијеви, налази се подупрто филамент који се јасно види кроз прозирно кварцно стакло. Питање је, зашто су спирале различитих дизајна, какав је резултат таквих технолошких истраживања?

Халогени радијатори са подупчастом филаментом раде у ИЦ фреквенцији високог фреквенције и омогућавају загревање до 2600 ° Ц. Овај елемент гријања има високу снагу, врло брзо време одзива, што га чини неопходним у кратким цикличним процесима где је потребна велика густина снаге.

Грејни елементи за грејне планове

Грејање до таквих високих температура није увек неопходно, ау овим случајевима је неопходно користити друге грејаче који преносе топлоту не радијацијом, већ директним контактом са загрејаним објектом. Ово загрева површину одређене површине и облика, и равне и кривине. Један од ових врста грејача су равни еластични грејачи направљени од силикона.

Силикон је силиконски полимер који се састоји од атома силиција и угљеника. У зависности од молекулске тежине, ови полимери могу бити течни (силиконски флуиди), еластични (силиконски гуме) или чврсти производи (силиконска пластика).

Силиконски полимери имају добре диелектричне карактеристике, високу отпорност на топлоту, добре водоодбојне особине, физиолошку инертност, што им омогућава да се користе за стварање равних грејних елемената. Овај дизајн се назива силиконским грејним подовима и користи се у случајевима када је неопходно једно загревање било које површине.

Елементи за грејање силикона

Они представљају структуру два слоја силикона, између којих се поставља грејачка жица или грамирани филм за загријавање, што омогућава да се добију најразличитији параметри гријача. За повећање механичке чврстоће силикона ојачана је текстилним фиберглассом.

Ови грејачи имају високу стопу одговора (кратко време загревања / хлађења), тачност одржавања температуре је довољно висока, поготово ако је грејач опремљен сензором температуре и термостатом.

Геометријске димензије силиконских матова су мале, дебљина грејача почиње од 0,7 мм, што им омогућава да се користе у широком спектру различитих области, од ваздухопловних возила до загревања уља или боје за боје.

Силиконски грејачи имају повећану отпорност на влагу и влажност, те се препоручују за лабораторијску опрему, угоститељске апликације, 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 дуготрајном раду и 230 ° Ц у кратком времену. Појава силиконских грејача приказана је на слици 9.

Слика 9. Силиконски грејачи

Грејац угравираног филма је приказан на слици 10. Наравно, ова проводна стаза је конвенционално приказана, заправо је покривена још једним слојем силикона.

Грејачи са угравираним елементима, као и грејачи са жицом за загревање долазе у великом броју облика и величина, међутим, угравирани елементи омогућавају добијање широког спектра шема дистрибуције топлоте. Поред тога, већа површина загрејаног грејног елемента обезбеђује већу густоћу снаге и равномерну дистрибуцију топлоте. Растојање између уграђених проводника може се добити нешто мање него у случају коришћења грејача за грејање.

За лакшу уградњу, многи силиконски грејачи са задње стране су опремљени самолепљивим филмом. Модерне адхезивне технологије омогућавају стварање јаких спојева чак и при повишеним температурама на којима раде силиконски грејачи, тако да је зглоб поуздан и издржљив.

Грејаци на бачви се често зову топлотне јакне. Исте кошуље постоје за грејне контејнере, као и за дно бачви и контејнера. Наравно, ови грејачи су равни, а њихове величине одговарају величинама бачви или контејнера. Мицаните грејачи

Такође се примењују на равне грејне елементе. Њихова основа је мицанит - мица папир. Његова база је природна мица мрвица, везана са топлотно отпорним везивом. Неколико слојева таквог папира се притиска и подвргава преради под високим притиском и температуром, што резултира плочама потребне величине.

Да би се осигурало перформансе и механичка снага, мицаните "сендвичи" се производе у кућишту од танког метала, што вам омогућава да правите грејаче различитих облика. На слици 11 приказан је равно грејање од миканита и гумени гријач. Такви грејачи се користе у опреми за прераду пластике, при чему је температура топљења у опсегу од 180... 240 ° Ц, што је сасвим прихватљиво за грејаче мицанита.

Слика 11. Мицаните грејачи

Да би се побољшао пренос топлоте, грејачи у металним кућиштима су притиснути на загрејани елемент са металним држачима и стезаљкама, или једноставно везани жицом.

Тренутно постоји велики број различитих система и дизајна грејача који вам омогућавају да обављате било који технолошки задатак. Овај чланак је речено само о својим безначајним деловима. Ако је неко озбиљно заинтересован за овај проблем, посебно са било којим типом грејача, технологијом своје апликације, онда се такве информације увек могу наћи у Интернет претраживачима.

Грејни елементи

Грејни елементи су уређаји различитих типова који осигуравају стварање топлотне енергије која се користи у рјешавању инжењерских проблема. Елементи гријања имају другачију конфигурацију, потрошња енергије, различита по врстама и типовима, користе се у инсталацијама које конзумирају топлоту за рад.

Материјали од којих су направљени грејачки елементи могу бити жичана спирала, равна метална трака или равномерна топлотна површина која се генерише топлотом, добивена скупом вишеслојних распореда распоређених у одређеном редоследу.

Сва горе наведена својства одређују принцип рада грејних елемената. Обим је импресиван. Разноврсни типови омогућавају њихову употребу у различитим техничким уређајима који се односе на употребу термичких процеса. У овом случају, најпопуларније равних грејача омогућавајући стварање јединственог топлотног флукса на целој површини објекта који апсорбује топлоту. За оптималан рад конструкције загрејане биљке са неуједначеном површином користе се флексибилни грејачи, који обезбеђују равномеран пренос топлоте без обзира на кривине загрејаног механизма. Велики број техничких уређаја који раде у оштрим климатским условима, по правилу, снабдевају се присилним загревањем, обезбеђујући њихово непрекидно функционисање. Смањење температуре околине може негативно утицати на живот електронске опреме и довести до његовог неуспјеха. У хитним случајевима то може довести до смрти људи. Ништа мање важна је улога термалних процедура у свакодневним активностима човека. Они вам омогућавају стварање угодних услова за рад и слободно вријеме, тиме повећавајући продуктивност. Већина техничких процеса није могућа без коришћења грејања различитих површина, гасова или течности, и овде поново постају неопходни електрични грејачи. Термалне операције са њиховом употребом дешавају се много брже и ефикасније. Стога се испоставља да грејни елементи играју битну функцију у нашем бићу и до одређене мјере су мотори напредовања.

Шта је грејач

Оно што је грејни елемент је уређај који се користи у решавању инжењерских проблема везаних за коришћење грејања физичке супстанце. Може имати различите облике у зависности од специфичних услова и начина примјене у току термичких процеса, као и из различитих проводних материјала.

Коришћење у кућним апаратима омогућава вам загревање било ког медија који гарантује неопходне услове за функционисање техничких поступака који се односе на коришћење топлоте. Грејање физичке твари на жељену температуру је веома скуп процес, који обично захтијева кориштење великих количина енергије. Због тога је важно користити грејни елемент са високим перформансама и поузданошћу током рада. Стога је могуће постићи високе стопе профитабилности производа везаних за потрошњу топлоте.

Термо грејни елементи

Термички грејни елементи, по правилу (уз изузетке) производе топлоту, трансформишу електричну енергију. Електрична струја која пролази кроз различите претвараче претвара се у топлотну енергију која директно учествује у раду грејања одређене супстанце кроз дистрибуцију топлотне енергије у чврстој материји, течностима и гасовима кроз конвекцију, топлотну проводљивост или зрачење. Стога је могуће производити топлоту на местима (запреминама) опреме гдје је неопходно елиминисати непотребну потрошњу енергије тамо где није потребно. У току неких термичких циклуса, вредност јединствености произведене топлине обезбеђује висок квалитет производа. Да би се постигао овај резултат, можете користити равне површине које генеришу топлоту и пожељно са малим растојањима између окрета грејне жице, што вам омогућава стварање константнијег топлотног флукса преко читаве површине грејача. Али, по правилу, стварање термичких грејача са малим размаком између жица је врло проблематично због могућности електричног распада. Неопходно је повећати дебљину изолатора, што заузврат доводи до повећања међусобно растојања, што доводи до наглог расподеле загријавања на целој равни. Неки примјери ефикасности употреба грејача У наставку су представљени нови типи у решавању техничких проблема коришћењем термичких процеса.

Материјали грејних елемената

Материјали грејних елемената су скуп хемијских материјала периодног стола с израженим металним својствима са добром електричном и топлотном проводношћу која се користи у производњи грејних елемената. Површине које стварају топлоту су главни извор повећања температуре током термичких процеса у индустријској производњи. Према томе, избор коришћеног термоелемента зависи углавном од врсте и карактеристика медијума у ​​којем ће се користити. У складу са медијумом, изабран је састав легуре. Перформансе и век трајања грејних елемената зависе од природе материјала који се користи у његовој производњи, који мора задовољити сљедеће особине: висока тачка топљења; заштита од оксидације у отвореној атмосфери; висока затезна чврстоћа; довољна дуктилност; висок електрични отпор; коефицијент ниске температуре. Материјал грејача према дизајнерским карактеристикама, може бити жичана спирала, траке или траке отвореног или затвореног облика, флексибилна фолија са отпорном траком која се наноси на његову равну, тврда равна основа која емитује инфрацрвено зрачење. Спирала, по правилу, је израђена од жице са високим отпорним отпорима. Материјали грејних елемената су прецизне легуре крома и никла (80% никла, 20% хрома) или фекалне легуре. Комбинација 80/20 никрома сматра се оптималном у производњи, јер има високу отпорност и способна је да формира адхезивни слој хром-оксида током првог загревања, што штити површину од оксидације. Већина равних термичких уређаја, попут метала или керамике, израђени су од ове легуре. У таквим случајевима, спирала која има високу отпорност поставља се у керамику или притиска у електрични изолатор и прекривена металном плаштом. Стога се добија грејна равнина која емитује неуниформан топлотни флукс који произлази из неоптималне површине зрачења. Технологија грејног елемента Нови тип је значајно другачији. Због тога материјали који се користе за њихову производњу узимају други. Састав материјала грејног елемента укључује: базу (метал, керамика или филм); диелектрична паста; контактна паста; отпорна филмска стаза; заштитни диелектрични слој. У овом случају, топлотна површина се добија у облику скупа вишеслојних шема положених у одређеном редоследу на подлогу (базу). Грејаци, добијени коришћењем нове технологије, омогућавају стицање континуалног термичког поља на површини која ствара топлоту.

Израда грејача

Производња грејача је процес производње висококвалитетних грејача са добрим техничким параметрима и одличном поузданошћу у раду. Флекибле филм грејачи Могу се такође направити од жичане спирале постављене у силикон, полиетилен или фибергласс. Они имају исте проблеме као и за равне термоелементе. Да се ​​реши проблем неправилности енергије ослобађене фолијом. Коришћени метод фолије за једрење у производном циклусу флексибилних уређаја за производњу топлоте омогућује развој електричног гријача узимајући у обзир све услове које пружа купац. У овом случају постоји велика вероватноћа да ће већина захтева бити испуњена на такав начин да ће електрични грејач добити оптималне електричне карактеристике. Електрични грејачи угравираног фолије обично се израђују из истих легура као и отпор грејача жице, али су направљени помоћу фотозинографске операције која почиње са континуираним слојем металне фолије и завршава се с комплексним резистивним узорцима. Овај процес је веома скуп, што је коначно превише скупо за произвођача. Исти ефекат једнаке дистрибуције топлоте обезбеђују уређаји направљени коришћењем технологије за уштеду енергије на бази проводних паста, док се производња грејача са добрим техничким параметрима и високом поузданошћу у раду много је нижа.

Особине грејача

Својства грејача - скуп карактеристика грејача који се користе у различитим термичким процесима. Они зависе од хемијског састава материјала који се користе у производњи, технологије производње и физичког окружења у којем се користи уређај за генерисање топлоте.

Већина грејача су израђене од жице високе резистенције. Такви уређаји се, по правилу, могу загрејати на високим температурама, али у исто вријеме не могу створити континуирани униформни проток топлоте. То негативно утиче на квалитет производа. Овај недостатак је без равних термоелемената направљених од стране технологије која штеди енергију која осигурава поуздано функционисање грејног елемента. Они нису само способни за производњу једнаког грејања на целом плану, већ и омогућавају значајне уштеде енергије у поређењу са другим електричним грејачима.

Јединствено површинско грејање

Једнообразно грејање површине физичке супстанце је стварање услова под којима је температура грејања равномерна и на целој равни гријача и на површини која апсорбује топлоту. Уређаји произведени коришћењем нове технологије имају јединствена својства за стварање непрекидног термичког поља. Тако круг грејног елемента омогућава обликовање равномерног загревања радне површине која апсорбује топлоту. Ови уређаји могу бити израђени у крутој форми на металној или керамичкој подлози или у варијанти флексибилне верзије са подлогом од полистирена. Њихово загревање се одвија континуирано на целој површини, што омогућава добијање јединственог зрачења и то је веома важно за такве термичке процесе који захтевају стварање непрекидног термичког поља без значајних флуктуација. Чињеница да термоелементи ових типова имају незнатну дебљину (око 1 мм за метал и 0,15 мм за филм) омогућавају избјегавање непотребних губитака електричне и топлотне енергије током њиховог рада и тиме добијају равномерно термално поље на целој површини грејног елемента. Инерција (брзина постављене температуре) знатно је нижа од оне код других врста, што омогућава њихово примењивање гдје је потребна велика брзина и конзистентност загревања гредице. Способност ових електричних грејача да издрже високе степене вибрација и стварају једнообразно грејање чини их неопходним у раду ваздухопловне и свемирске технологије. На слици је приказан раван електрични грејач, са јединственим топлотним током, израђен на бази преводне пасте из изложбеног града Москве.

Филм грејног елемента

Грелни елемент филма је уређај направљен употребом филма који има малу дебљину (око 0,15-0,5 мм.) И осигурава стварање јединственог топлотног флукса на целој површини грејног елемента. Флекибле филм грејачи, направљене на истој технологији као и на метал, имају своју специфичну примену. То лежи у чињеници да је због специфичности савијања без губитка ефикасности могуће радити на њима гдје уређаји на чврстој подлози нису у могућности да изврше задатке који су им додељени. Због своје мале дебљине, могу се монтирати на авиону, имају сложену конфигурацију различитих облика, чиме гарантују ефикасан рад преноса топлоте. У поређењу са флексибилним електричним грејачима произведеним једрнањем, они имају ниску цену, што омогућава широку примену у различитим дизајном. Производне карактеристике омогућавају вам да креирате електричне грејаче не само различитих конфигурација, већ и потребног напона напајања за различите капацитете. Поузданост рада при високим вибрацијама омогућава њихово коришћење на различитим уређајима у широким областима индустрије. На фотографији елементи за грејање филма из изложбеног града Москве 2016

Рад грејача

Рад грејног елемента је процес стварања топлоте дизајнираног како би се осигурало рад гријача током проласка термичких процеса. У овом делу ћемо покушати да размотримо рад грејача на примеру функционисања гријача који има равну површину направљену на бази проводне пасте. Електрични гријачи, произведени технологијом штедње енергије, широко се користе у домаћинствима и индустријској опреми. Они имају низ карактеристика које се морају узети у обзир приликом њиховог рада. У почетном периоду рада, грејни елемент произведен новом технологијом има тенденцију да промени своју отпорност експоненцијално у складу са повећањем температуре. Такав електрични грејач, иако је у хладном стању, има малу отпорност, троши високе вредности струја, стварајући високу снагу. Брзо се загрева на израчунату радну температуру, пребацује на тренутну потрошњу препоручену у сертификату о усаглашености. Када се ово деси, потрошња енергије је прекорачена за 20% више него што је наведено у документима за рад. Овај циклус траје око 20-30 секунди, што се мора узети у обзир приликом пројектовања напајања електричном енергијом, повећањем резерве снаге за најмање 20% и сходно томе, ако је неопходно инсталирати релеј температуре са потребним струјним ресурсима у кругу напајања. На слици је приказан распоред рада грејног елемента, који показује ток промене отпорности и температуре грејања у тренутку примене електричног напона на грејач. Анализа равног грејног елемента показује да је у првих секунди након укључивања интензитет повећања температуре, као и процес промене отпорности (струја у електричном склопу), обратно пропорционалан експоненцијалном закону. Од кога можемо доћи до закључка о ниској инерцији уласка у режим рада. Ове особине омогућиле су ефикасно коришћење таквих уређаја на бази проводних паста у ваздухопловној и свемирској индустрији.

Врсте грејача

Врсте грејача - скуп карактеристика, техничких карактеристика и физичких параметара који су инхерентни грејним елементима различитих врста рада на електричној енергији. Грејалице, у зависности од сврхе, конфигурација објекта на коју се преноси топлота и начин преноса топлотне енергије подељени су на различите типове.

Они могу бити жичани спирални или тракасти трак направљени од легура високе отпорности или отпорне стезе произведене ситоштампом. Такви елементи гријања су подељени у два типа: отворени и затворени. Отворене врсте укључују оне које нису заштићене електричним шоком у облику изолатора. Грејачи са електричном заштитом, као што је цевасти гријач, су затворени типови. Покушаћемо детаљно испитати грејне елементе новог типа, произведене од стране микроелектронске технологије користећи проводну пасту и поуздану заштиту од околине помоћу диелектричног филма. Разноликост таквих грејача може се приписати грејање ретровизора. Они су отпорнији на ударе, спољне вибрације, лагане и могу се савијати у складу са површином загрејаног објекта.

Грејни елемент новог типа

Израђен је грејни елемент новог типа на бази проводне пасте и гријач са високим перформансама, малом дебљином и значајним уштедама у потрошњи енергије. Уређаји за генерисање горива овог типа на филму, иноку или керамици произведени у складу са принципом филмске технологије представљају идеално решење за широк спектар техничких проблема. Нове класе флексибилних грејача имају малу дебљину од око 0,15-0,5 мм, што је упоредиво са пластичним омотачем који се користи за паковање намештаја. За равне уређаје, око 1-3 мм. што је сразмерно дебљини картона контејнера транспортиране опреме и због чињенице да грејач може имати различиту конфигурацију, може се инсталирати на било којој равни комплексног профила. Добар пример овакве употребе је електрични грејач у облику круга, инсталиран у модерном електричном котлу. Дозвољена је производња таквих уређаја са истим геометријским параметрима са различитом густоћом снаге на целој површини загрејане површине. Грејни елементи новог типа су идеални када је потребан стриктан и јединствен температурни режим радне површине. Пошто имају малу масу, то нам омогућава да минимизирамо време одзива на промену термалног режима. Заузврат, одржавање процеса преноса топлоте коришћењем термостата и готово тренутне реакције термоелема на промјене снабдевене снаге омогућава да се температура кроз целу грејну равнину постави готово константном, што значајно утиче на квалитет производа и генерално смањује трошкове производње. Слика приказује елементе гријања са изложбе у 2016. години, град Москве.

Грејачи високих перформанси

Грејаци са повећаном ефикасношћу (ефикасност), за разлику од конвенционалних уређаја за грејање, обезбеђују већу количину производње топлоте по јединици потрошене електричне енергије. Грејаци нових врста, произведени коришћењем технологије за уштеду енергије, значајно се разликују од конвенционалних електричних грејача. Топлота коју генеришу се равномерно преносе на грејни објекат без додатних препрека. У већини конвенционалних термоелемента (примјер је цијевни грејач), енергија коју генерише улази на површину рада кроз керамички изолатор, који је саставни дио самог уређаја, без које се не може издати. У овом случају, изолатор делује као додатни апсорбер топлоте, што смањује ефикасност самог генератора топлоте и онемогућава стварање непрекидног термичког поља. Технологија равног гријача Нови тип омогућава директан пренос топлоте на објекат без додатних препрека, што омогућава уштеду потрошње енергије у распону од 25-30%, чиме се значајно повећава ефикасност уређаја. Побољшање ефикасности рада заузврат смањује трошкове произведеног производа, смањујући оптерећење на електричним мрежама.

Врсте грејача у конвекторима

Грејни елемент вам омогућава загревање простора без употребе течности за хлађење (вода или уље). У конвекторским грејачима, ваздух се загрева директним контактом са површинама грејача. Дијаграми уређаја који користе произвођачи омогућавају остваривање грејног ефекта чак и при ниској температури радног елемента.

Врсте грејача

У конвекцијском грејачу користи природно кретање топлог ваздуха. Да повећате температуру и потребан елемент загревања. Његова карактеристика је велика површина у контакту са ваздухом. Ово се постиже на различите начине, тако да се грејачи конвектора производе у различитим верзијама.

Врсте елемената нису превише бројне:

  • игла;
  • цевасти (ТЕХ);
  • монолитни;
  • ЕНГЛУ или трака.

Све врсте грејача имају предности и недостатке, па при избору уређаја за грејне просторије обратите пажњу на тип елемента који је уграђен у њега.

Елементи за грејање типа игле

Дизајн таквог гријача састоји се од диелектричне плоче, чврсто спојене са ницхроме жицом. Због специфичности производње, гријач игле за конвектор се такође зове стих или шав. Метална нит обликује бројне петље на обе стране базе. Обложен је специјалним топлотом отпорним лаком за изолацију од изложености кисеонику, стога траје дуго.

Укупна површина грејања елемента је довољно велика да има времена да загреје маса ваздуха која пролази кроз њега. Најчешће, произвођачи инсталирају 2 игле елемента.

Међу предностима игле гријача се може приметити:

  • скоро непосредно остварење радног стања: танке филаменте за неколико секунди загревају на високу температуру (више од + 250 ° Ц) и одмах почињу да загреју ваздух који пролази кроз њих;
  • Елементи са шавовима се сматрају најефикаснијим и јефтинијим;
  • грејање је тишина.

Елементи игле се користе у кућним конвекторима Неоцлима, у топлотним завесама и вентилаторским грејачима.

Главни недостатак елемента овог дизајна је угроженост влаге. Конвектори са стих-грејачима се не препоручују за уградњу у просторију са високом влагом (купатило, купатило, итд.).

Тубуларни елементи за гријање

Тубуларни грејни елементи за конвекторе (грејни елементи) су више заштићени од спољашњих утицаја од претходног типа. Њихова нихромска филамента је затворена у металну цев напуњену булк диелектриком. Кварцни песак најчешће се користи као резервни отпад. Када електрична струја пролази кроз легуре никла-хрома, жица или завојница загрева до + 200 ° Ц или мало виши, постепено загревање пунила. Процес загревања грејног елемента на радну температуру траје дуже од грејања игле.

Да би се повећала површина за замену топлоте цевног гријача, произвођачи изводе ТЕНА ребра: фиксирају спиралне или пљоснате плоче на цеви за загревање, који се такође веома грејно гасе у процесу. Сваки произвођач израђује сопствену схему топлотних измјењивача, али ефикасност загревања ваздуха је приближно једнака за све сличне конструкције.

Предност конвекцијског грејача са грејним елементима је његова потпуна сигурност и поузданост. Цев са унутрашњим грејним навојем је затворена на оба краја са диелектричним утикачима, а спирала унутар цеви поуздано је заштићена од влаге и капљица воде. Релативно ниска температура грејања ницхроме филамента омогућава цевним грејачима да служе 1,5-2 пута дуже од претходног.

Могуће је уградити конвектор са цевастим измењивачем топлоте у било којој просторији. ТЕНИ за конвекторе често је направљен у верзији против прскања. То доказује ознака ИП24 у техничкој документацији за производ. Међутим, чак ни за заштиту од прскања не препоручује се приближавање извора воде (туш, поклопац или ивица купке) од 60-100 цм. Конвектори Атлантиц или Тхермор најчешће се производе помоћу грејних елемената.

Међу недостацима је забиљежена висока потрошња енергије уређаја опремљених грејним елементима. Ови конвектори и цена су нешто већи од претходног типа. Снажни конвектори имају тенденцију да се крећу током рада или хлађења због неуједначеног проширења метала.

Елементи грејања монолитног типа

У монолитном грејном елементу, ницхроме спирала је у дебљини чврсте љепене топлотне структуре направљене од алуминијума. Разлика између грејача и метала је испуњена диелектриком, која такође служи за пренос топлоте са елемента на реконструирани топлотни измењивач.

Због чврстоће ребарене структуре, сви његови делови се шире на исти начин. Конвекциони грејачи са монолитним дијеловима измењивача топлоте су ускраћени недостатком производа са грејачким елементима: не праве се када се загревају, они раде тихо и издржљиви.

Степен заштите од влаге у већини ових уређаја задовољава стандардни ИП24. Монолитни елементи се могу користити у влажним просторијама, али имају и ограничења за уградњу не ближе од 60 цм у воду.

Главни недостатак конвектора са монолитним грејачем типа (на пример, НОБО производи) је висока цена. Просечна цена уређаја је 1,5 пута већа од количине која се може платити за конвектор са грејним елементом.

Елементи за загревање траке

Гријачи траке (ЕНГЛ, ЕНГЛУ) изгледају као танка трака од стаклопластике. Уздужна основа траке се формира нихромским нитима, тканим преко танког кабла од фибергласа. За бољу изолацију, производ је импрегниран композитним материјалом органосиликата.

Мала дебљина таквог система грејања чини га згодним за употребу у системима снијега и грејања комуникације (водоснабдијевање, канализација, итд.). Грејање површине траке може досећи + 400 ° С, стога се не користи у кућним конвекторима. Грејач траке нема део за размену топлоте, а ваздух или било која површина се загрева директним контактом са траком ЕНГЛЕ.

Доступне сорте касетних грејача имају унапред одређену дужину. Не могу се скратити и смањити. Приликом избора таквог грејача, потребно је наћи производ који је погодан у дужини (од 4.1 до 20 м) и густини снаге (50-300 В / м). Већина ЕНЛУ трака није водоотпорна и не може се користити у влажном окружењу.

Критериј за избор

С обзиром на карактеристике сваког типа грејних елемената, можете одабрати онај који је погодан за одређену намену или просторију у којој ће се радити. Ако стопа грејања не игра улогу, боље је изабрати трајне и поуздане грејне елементе или монолитне грејаче. По вишим цијенама, они ће моћи радити дуго времена.

За непрекидан рад и ниско, али константно загревање ваздуха, предност треба дати монолитном систему. Развијени топлотни измењивач штеди енергију чак и током дуготрајног рада уређаја: може се укључити са пуним напајањем да би се постигла радна температура или брзо загревање и оставити да одржи жељену температуру на ½ снаге.

ЕЛЕЦТРИЦ.РУ

Претрага

Електрични грејни елементи. Врсте. Означавање

Све врсте електричних уређаја за грејање се широко користе у свакодневном животу у скоро сваком дому. Главна компонента таквих уређаја су електрични грејни елементи (ТЕН) (Спирала).

Елементи електричног грејања: сорте

Постоје само две врсте грејача:

1. Отворити електрична грејна тела:
Отворени грејачи су спирале. Спирални елементи гријања дају топлоту због конвекције и зрачења. Углавном су суспендовани на држачу електрично изолационог материјала. У изолационим жлебовима још увек постоје спирале.
2. Затворени електрични грејни елементи:
- херметички. Тубуларни грејни елементи припадају херметичким грејачима. Електрични грејни елементи раде на основу конвекције, зрачења и топлотне проводљивости, претварајући електричну енергију у топлотну енергију;
- несигурно. То су спирале и траке у заштитној плашти од електрично изолационог материјала. За одбрану можете користити корице од керамике које се уклапају директно на спиралу.

Карактеристике грејача топлоте

За производњу топлотних намотаја користи се ницхроме или фехрле. Неке фирме производе спирале из еурофехралија. Различити произвођачи производе грејне елементе у цикцак или округли облик. Постоје спирале, опремљене на крајевима са навојним шипкама (вијцима).

Својства ницхроме спирала:

- задржати пластичност након хлађења;
- висока отпорност;
- не грејати када се загревају;
- не конзумирати кисеоник;
- одличне механичке особине;
- штедите својства дугорочним радом.

Ницхроме спирале са керамичком подлогом могу се више пута уклањати, ако је потребно, исправити и промијенити свој облик, прилагођавајући се жељеној величини. Радите сличне грејаче у кући, индустрији и другим уређајима.

Особине фихалних спирала:

  • највећа отпорност на топлоту;
  • значајна отпорност;
  • отпорност на агресивно окружење;
  • нема скале;
  • механичка стабилност;
  • јачина савијања;
  • дуг век трајања.

Ови спирале се користе у електричним пећима у готово свим индустријама иу другим електричним уређајима (грејачи, електрични пећи). Ови грејни елементи су мање густи, трају дуже и јефтинији од ницхроме спирала.

Карактеристике фехрралних и спирала од других вишкомпонентних легура:

  • висока отпорност;
  • структура хомогеност;
  • одлична отпорност на различита окружења (вакуум, ваздух, аргон, итд.);
  • висока пластичност;
  • добра снага пузања;
  • дуг век трајања.

Такви спирале трају дуже, имају мању густину, већу пластичност и бољи квалитет површине од нихрома и фекра. Они се сматрају поузданијим и издржљивијим и стога се користе у уређајима дизајнираним за рад на високим температурама (1200Со).

Предности и мане спирала

Предности грејача отвореног типа:

  1. Једноставна конструкција.
  2. Брзо загревање.
  3. Једноставно поправити.
  4. Ниски трошкови.

Недостаци:

  1. Ниска електрична сигурност.
  2. Ризик од спирале затварања.
  3. Вероватноћа механичких оштећења.

Постоје и даље спирале затвореног типа, постављене су у металну плочицу, чији је простор напуњен прашином као изолација. Ови елементи се грејају много дуже, али су сигурнији и сигурнији за употребу, најчешћа употреба таквих елемената је електрични горионици, за електричне пећи.

Карактеристике грејача: дизајн и принцип рада

Елементи за грејање (цевасти електрични грејни елементи) представљају цев, унутар које се проводна филамента или спирала налази у средини. Цев је обично направљена од метала, али постоје уређаји са стакленом или керамичком цевчицом. ТЕНИ са металним цевима дизајниран је да загреје скоро неагресивна средина.

Стакло се користи за грејне елементе у индустријским постројењима, тј. за хемијски високо агресивне медије. Керамичке или друге племенске металне цијеви су врло ријетке, направљене су за посебне прилике. Цеви долазе у различитим премерима од 6 мм до 24 мм.

Нит термоелектричне легуре, може бити ницхроме или фецхралеваиа. Овај део, добро пресован у језгру, има одличну отпорност, стога је веома топло током проласка струје, али се не топи.

Спирала (нит) игра улогу грејача. Простор између њега и цеви пуњен је топлотним изолатором са добром топлотном проводљивошћу. Перикласт (кристални магнезијум оксид МгО) се користи као такав. МгО према ГОСТ 13236-83, има високе диелектричне особине и отпорност на високе температуре. Изолациони слој спречава да диелектрички контактира цев и пренесе топлотну енергију на површину што је могуће ефикасније.

Пре уласка у окружење, топлотна енергија најпре пролази кроз диелектрик, а затим кроз зидове нерђајућих цеви, грејну воду или ваздух. Елементи за грејање могу радити у следећим условима рада:

- течност;
- чврста;
- гасовито.

Грејач је опремљен са групом контактних уређаја дизајнираних да га укључе. Као контакти се обично користе проводни терминали који се постављају на изолацијске уметке.

Основни детаљи ТЕНА:

  • Цев.
  • Грејни елемент је спирала или нит.
  • Пуњач.
  • Изолациони слој.
  • Контактни уређаји.

Овај дизајн је у стању да издржи дугорочно редовно оптерећење. У овом случају, напонски напони, краткотрајни преоптерећења не утичу на рад грејног елемента. Неке групе грејача опремљене су додатним детаљима, на примјер, термалним осигурачима или магнетијумским анодним шипкама како би се продужио вијек трајања посла.

Различити грејачи односе се не само на перформансе материјала, већ и на дизајн и њихову намјену. Грејни елементи су различитих дужина и пречника, направљени су од челика или титана, а имају и различите електричне параметре.

Врсте грејача

1. Завршио ТЕНИ (ТЕНР). Ови грејачи су дизајнирани да загреју ваздух, тако да се називају ваздухом. Материјал њиховог извођења је нерђајући и конструкциони челик. ТЕНР са ребром са траком, као и сложене подлошке.

Означавање грејача

Пример; ТЕН 100 А 13 О 220 Ф2 Р30 Г1 / 2

Ознаке позиција у обележавању:

1- Тубуларни електрични грејач.
2- Проширена дужина 100 мм.
3- Дужина контактне шипке А = 40 мм,
(А = 40, Б = 65, Ц = 100, Д = 125, Е = 160, Ф = 250 (мм)).
4- Пречник 13 мм, следећи пречници су: 6.25; 8; 10; 13; 16; 22
- Потрошња енергије.
6- Уређај је дизајниран за загријавање покретног ваздуха (О).

Ознака загрејаног окружења:

П - вода, црни челик.
Ј - Вода, љуска од нерђајућег челика.
С- Непокретни ваздух, црни челик.
Т- Фиксни ваздух, љуска од нерђајућег челика.
О- Покретни ваздух, црни челик.
К- Покретни зрак, љуска од нерђајућег челика.
З- уље.
Л-Ливнице.
7- Номинални напон је 220В.
8 - Облик ТЕНА Ф2 (образац, види Слику 1).
Радијус савијања је 30 мм.
10- Г1 / 2 навојне брадавице.

Примена, предности и мане грејних елемената

Елементи за грејање се користе у индустријским пећима и скоро свакој грејној технологији. Бојлери, преносни радијатори за грејање, машине за прање веша и остали уређаји који имају грејање у својим функцијама делују на бази грејних елемената.

Предности грејних елемената су следеће:

  1. Свестраност и сигурност.
  2. Поузданост рада.
  3. Може се користити у инсталацијама за инфрацрвено грејање.
  4. Може се ставити у било коју течност.
  5. Може радити са различитим ударним оптерећењима.
  6. Поуздане заптивне спирале.
  7. Разноликост облика.

Елементи гријања имају високу стабилност и издржљивост, стога имају дуг животни век, али и даље имају недостатке:

  1. Висока метална потрошња.
  2. Не може се поправити грејачни елемент са спаљеном спалом.

Ови уређаји имају већу цену од конвенционалних отворених топлотних намотаја. Али када користите такве уређаје, боље је изабрати сигурније опције, упркос цијени.

Top