Keraamiline küte. Elektrikütteseadme valiku kriteeriumid. Kus kasutatakse kaasaegseid kütteelemente?

Kahjuks ei ole kesksed soojusallikad alati võimelised neile määratud ülesandeid täitma. Seetõttu tuleb sageli kasutada täiendavat kütmismeetodit. Soojendajad, mis on turul laias valikus, aitavad probleemi lahendada. Üks selline seade on keraamiline kuumuti.

Disaini omadused ja tööpõhimõte

Seda tüüpi kütteseadmete aluseks on keraamika ning seda saab kasutada täiesti erinevates kütteseadmetes, mis erinevad mitte ainult välimusest, vaid ka tööpõhimõttest.

Soojusvarustuse meetodil põhinevad seadmed on jagatud:

• Infrapuna keraamilistel kütteseadmetel - soojendage objekte infrapunakiirguse abil;

• Keraamilised konvektorid - töö sunniviisilise konvektsiooni põhimõttel.

Keraamilised infrapuna-küttekehad on varustatud keraamilise toruga, millel on sees nikkel-kroom. Need võivad olla õõnsad, mahulised või gaasilised. Selliseid seadmeid, kuigi neid peetakse analoogide parimaks, ei kasutata nii aktiivselt, sest nad on võimelised soojendama ainult teatavat infrapunakiirguses asuvat ala.

Tänaseks on tekkinud suur huvi (plaadid), mis võimaldavad pakkuda soojust suure pindalaga. Kütte eripäraks on see, et keraamiline plaat toimib samaaegselt kahes suunas: konvektorina ja infrapunakiirgajana. Struktuuri sees on väikesed ventilaatorid, mis juhivad keraamilise soojusvaheti läbi õhumasside ja soojendavad ühtlaselt soojendatud õhku ruumi. Keraamilisel plaadil on sisseehitatud termostaat, mis võimaldab seada optimaalse temperatuuri ja kaitsta seadet ise.

Energia klassifikatsioon

Küttekehad võivad töötada mitte ainult elektrienergia, vaid ka veeldatud gaasi abil.
Sõltuvalt keraamiliste küttekehade energiast on:

Elektriline. Kõige praktilisem ja tavalisem. Tänu lihtsusele ja kasutusmugavusele kasutatakse sageli keraamilisi keriseid kütteseadmeid laste tubade soojendamiseks. Nad ei kuiva õhku ega söö hapnikku. Lisaks saab neid kasutada kõrge niiskusega kohtades.

Gaas Nad töötavad suure energiatarbega propaan-butaani põletamisel saadud energia arvelt ja on vähem tõhusad kui elektrilised, kuigi need on odavamad. Seadme põhikomponent on keraamiline paneel, mille sees toimub kütuse põletamine. Gaasikeraamiline õhukütteseade hõlmab gaasiballooni kasutamist, millest kütus voolab läbi vooliku põletisse. Kõige sagedamini kasutatakse selliseid seadmeid verandade, suvekohvikute, garaažide ja hoiuruumide kütmiseks.

Klassifitseeritud majutuse liigi järgi

Paigaldamise järgi on keraamilised küttekehad järgmised:

Lauaplaadid on suured, mis on tavaliselt väikese võimsusega ja mõeldud väikeste ruumide kiireks kuumutamiseks.

Seina soojendid välisküljele sarnanevad kliimaseadmele ja on paigaldatud mis tahes kõrgusele. Selline keraamiline kuumuti ei hõivata kasulikku ruumi ja sobib kõige paremini keskmise ala kuumutamiseks.

Põranda valikud on kõige võimsamad ja suudavad ruume erinevate väljakudega soojendada.

Kasu

Keraamiliste elementidega küttekehade eelised hõlmavad kõrget tõhusust, ohutust ja kasutuskindlust, optimaalselt mugava mikrokliima loomist, ruumi kiiret kuumutamist. Lisaks tarbivad nad tavapärasest kolmandiku võrra vähem elektrit.

Keraamilistel küttekehadel on kõrge tuleohutuse tase. Tänu integreeritud termostaadile on olemas ülekuumenemise kaitse. Lisaks on sellised kütteseadmed ainsad, mida saab kasutada kõrge õhuniiskusega ruumides. Paljudel mudelitel on antibakteriaalne kaitse ja ionisaator.

Keraamiliste küttekehade täiendavaks eeliseks on võimalus kasutada neid kuumal hooajal ventilaatorina.

Puudused

Nagu kõikidel muudel kütteseadmetel, on keraamilisel küttekehal puudused. Nende hulka kuuluvad mitmete mudelite tegevuse asukoht ja ruumi kiire jahutamine pärast seadme väljalülitamist. Paljud ostjad on segaduses asjaoluga, et keraamiliste küttekehade hind on märkimisväärselt kõrgem kui teised küttekehad. Tegelikult on see nii paljude eelistega täiesti õigustatud.

Paljud inimesed küsivad: millal tuleks keraamilised küttekehad osta? Arvamused näitavad, et see kliimaseade sobib suurepäraselt magamistubade ja lastetubade soojendamiseks, kuna see praktiliselt ei kuiva õhku. Mõned eelistavad kasutada keraamilisi seadmeid vannitoas nende vastupidavuse tõttu niiskusele.

Siiski on oluline mõista, et keraamiline küttekeha ei saa oma võimsate omaduste tõttu peamist küttesüsteemi täielikult asendada. Ta on võimeline seda täiendama.

Lisakütte seadet valides tuleb kõigepealt arvesse võtta ruumi pinda. Selle põhjal on valitud optimaalne kliimatehnoloogia ja selle võimsus. Nii oleks ideaalne võimalus väikese ruumi jaoks seina soojendamiseks, mis säästab ruumi ja soojendab seda tõhusalt. Lisaks tuleb arvesse võtta ruumi lähedust: elektrilised keraamilised seadmed sobivad sise- kütmiseks ja gaas - avatud aladele.

Loomulikult ei ole inimtekkeliste IR-kuumutite spekter nii lai kui päikesevalguse spekter ja see asub IR-vahemiku pika lainepikkusega piirkonnas lainepikkusega λ = 50-2000 μm. Veelgi enam, mida madalam on kuumutatud keha temperatuur, seda suurem on lainepikkus. Üldiselt on infrapunakiirguse ulatus palju laiem ja jagatud kolme alarühma.

Lühiala piirkond: λ = 0,74-2,5 mikronit,

Keskmine lainepiirkond: λ = 2,5-50 mikronit,

Pikk lainepikkuse piirkond: λ = 50–2000 mikronit,

kuid infrapunasoojenduselemendid töötavad ainult IR-spektri pikilainelises osas. Infrapunakütteseadmete loomise aluseks on erinevad IR-küttekehad. Kuna infrapunasoojenduselementide soojus edastatakse peamiselt kiirguse kaudu, nimetatakse neid sageli infrapunakiirgajaks.

Kuidas on paigaldatud infrapunalülid

Sisuliselt on infrapunasoojendi konstruktsioon lihtne ja lihtne: küttekeha - radiaator on paigutatud ühe või teise konstruktsiooni korpusesse, korpuse sees on peegeldi - reflektor, klemmid radiaatori ühendamiseks ja väljaspool klemmi väliste juhtmete jaoks. Joonis 2 näitab just sellist kerise versiooni.

Joonis 2. Infrapunasoojendi konstruktsioon: 1 - reflektor (reflektor), 2 - kaitsevõre, 3 - lüliti, 4 - kinnitusklamber, 5 - süsinikkiust infrapuna lamp, 6 - kate, 7 - klemmkarp, 8 - toitejuhe, 9 - toitekaabel, 9 - kahvel.

See püüab kohe silma, et selle konstruktsiooni küttekeha on väga sarnane halogeenlampide prožektorile, mida kasutatakse reklaami valgustamiseks, hoone fassaadid, veranda sammud, maja lähedal asuvad hoovipiirkonnad. Üldiselt mõned suhteliselt väikesed alad, nn kohalik valgustus.

Seetõttu on infrapunaküttekehade kasutamine võimalik ka mitte kogu ruumi soojendamiseks, vaid ainult mõnede selle osade soojendamiseks. Energiasääst on palja silmaga märgatav: miks soojendada kogu tuba, kui saate soojendada ainult ühte nurka? Kontoritöötaja individuaalse kütte näide on toodud joonisel 3.

Joonis 3. IR-kuumutamine

See on täpselt selline küttekeha, mida saab kasutada joonisel 2 näidatud küttekeha abil. Kui küte on vajalik näiteks kohvikus, siis vajavad kütteseadmed veidi erinevat disaini, mida saab paigaldada laesse, nagu päevavalgustitega luminofoorlambid. See võimalus on näidatud joonisel 4. Põhimõtteliselt saab küttekehad riputada iga laua peale või lihtsalt šablooniga.

Joonis 4. Täisküte

Leiad palju sarnaseid küttesüsteeme, sest IR-kütteseadmeid kasutatakse piisavalt suurte ruumide soojendamiseks: töökojad, laod, töökojad ja isegi väikesed vabaõhuplatvormid. Näiteks võib see olla maja lähedal asuv vaatetorn või laudadega restorani veranda. Joonisel 2 kujutatud infrapunakiirgur kasutab infrapunasüsiniku lampi, mis see on, kuidas see toimib ja millised on selle omadused?

Süsiniklamp

Tegemist on kvartsklaasist valmistatud vaakumtoruga, mille sisemusse on paigutatud süsiniku (süsiniku) kiust kiirgav element, täpsemalt mitmest keerutatud kiududest. Mõnikord nimetatakse seda kiirgavat elementi süsiniku heeliksiks, kuigi see ei ole täiesti õige.

Süsinikkiu ilmus suhteliselt hiljuti, kuid sai väga populaarseks mitmesugustes tehnoloogiates. Sellest ei tehta mitte ainult süsinikuheitjaid. Eritehnoloogiate abil on süsinikkiust komposiidid valmistatud süsinikkiust.

Süsinikkiudplastide kasutusala on väga lai, umbes kakskümmend suunda: õhusõidukite valmistamisest ja raketitehnoloogiast kuni muusikariistadeni. Süsiniku plasti kasutatakse laialdaselt autotööstuses, peamiselt sportautodel. Need, kes armastavad amatöör- ja spordipüüki, on hinnanud kõiki süsinikvardade rõõmu.

Süsinikkiudul on kiuline struktuur, mis suurendab oluliselt kiirguse piirkonda. See ala on kümneid ja sadu kordi suurem kui nikroomi, volframi, keraamika, flamee või muude materjalide spiraal. Selline arenenud piirkond toob kaasa asjaolu, et süsinikkiudude soojusülekanne on 30 ... 40% kõrgem kui tavaliste küttekehade puhul.

Pinge rakendamisel soojendatakse süsinikkiust koheselt ja algab kohe kiirguskiirguse teke ja ilma ultraviolettkiirguse osale kahjulik kiirgus. Süsinikkiudude suurem soojusülekanne toob kaasa ökonoomsema energiatarbimise kui tavalised nikroomkristallküttekehad.

Sama võimsustarbega tekitavad süsinikuallikatega kütteseadmed rohkem soojust. Soojus ei lähe lae alla, nagu näiteks kütte, näiteks õliradiaatori või keskkütte aku puhul.

Süsiniklampide optiline kiirgus on tühine. Pisut nähtav punane sära ei mõjuta visiooni üldse, ei pimedaks, kuid hõõgus on ikka märgatav. Joonisel fig 5 on kujutatud töötavat süsiniku baasil töötavat küttekeha.

Joonis 5. Süsinikkuumutiga töötamine

Soojendi ülemises osas on lülitid, mis määravad töörežiimid. Kütteseadme aluses on elektriajam, mis pöörab kütteseadet erinevates suundades, sarnaselt sellele, kuidas fännid seda teevad. Need pöörded saavutatakse kuumutamise ala suurendamisega.

Keraamilised infrapunasoojendid (radiaatorid)

Nad esindavad tavalist küttekeha, mis on “teritatud” keraamilises korpuses - kehas. Küttekeha soojust kasutatakse keraamika kuumutamiseks ja sellest tulenevalt kiirgavad soojuskiired väliskeskkonda. Keraamilisel koorul on küttekeha pindala mitu korda suurem, nii et soojus eraldub aktiivsemalt.

Keraamilise küttekeha välimus on näidatud joonisel 6. Selliseid küttekehasid nimetatakse sageli paneelide infrapunakütteks. Küttepaneelide kuju on kõige mitmekesisem. Kütteseade võib olla tasane, nõgus või vastupidi kumer.

Joonis 6. Keraamilise kerise välimus

Esiküljel on näha küttekeha konfiguratsioon, tagaküljel on keraamiliste helmedega soojustatud traatjuhtmed. Keraamiliste küttekehade töötemperatuur on 700 ... 750 kraadi, eripind on kuni 64 kW / m2. Keraamiliste küttekehade võimsus võib ulatuda mõnest kümnest vattist mitmele kilovattile. Mis on kõikidel juhtudel kutsutud.

Mõnedel keraamiliste küttekehade tüüpidel on avatud, nähtav spiraal, näiteks tüüp HSR. Kütteseadme töötemperatuur on 900 ° C, kütteseade on mõeldud kiireks kuumutamiseks. HSR-kuumuti välimus on näidatud joonisel fig.

Joonis 7. HSR tüüpi kütteseade

Keraamilised IR-kuumutid on kolme tüüpi: mahulised (tahked), õõnsad, samuti sisseehitatud termopaariga kütteseadmed. Masselemendid on üsna inertslikud, soojendavad pikka aega ja aeglaselt jahtuvad. Juhul, kui on vajalik perioodiline kütteseade sisse / välja lülitamine, kasutatakse õõnsaid kütteseadmeid.

Need on vähem inertsiaalsed, mis võimaldab neid kasutada mitmesugustes tehnoloogilistes protsessides, kus on vaja säilitada töötava keskkonna täpne temperatuur, lülitades radiaatori regulaarselt sisse / välja. Tänu vähendatud massile on õõnsate radiaatorite kuumutamise kiirus 40% suurem kui lahtiste radiaatorite kuumutuskiirus.

Vastupidiselt lahtistele radiaatoritele suunatakse enamik õõnsate radiaatorite kiirgust ettepoole. Tagasiulatuvat kiirgust takistab õõnsad soojustõkked tagaküljel, mis tagab kerged konstruktsioonielementide temperatuuri ja suurendab radiaatori efektiivsust. Võrreldes sama võimsusega radiaatoritega ulatub elektritarbimise vähenemine 15% -ni.

Helitugevuse radiaatori kasutamisel saab sellist soojuse jaotust saada ainult peegeldi abil. Teatud tüüpi infrapuna-kütteseadmetel on sisseehitatud K või J tüüpi termopaar, mis võimaldab täpset temperatuuri reguleerimist ja reguleerimist. Väga mugav kasutada tehnoloogilistes protsessides.

Seal on palju tehnoloogilisi protsesse, kus kasutatakse IR-kiirgajaid. Siin on vaid mõned neist:

Värvikuivatus (kahekomponentsed värvid, epoksülakid),

Plastide töötlemine (PVC vulkaniseerimine, ABS-plastide, polüetüleen-, polüstüreeni-, autoosade, pulbervärvimine)

Liimide kuivatamine

Toidu töötlemine (soe, grillimine, steriliseerimine ja pastöriseerimine), \\ t

Tekstiilid (siiditrükk, kleebised T-särkidele, vaipkatted),

Ilu ja tervis (infrapuna termokabiinid, saunad)

Edison infrapuna keraamilised lambid

Nad kuuluvad õõnsatesse keraamilistesse emitteritesse, toodetakse E27 alusega, nagu tavaline hõõglamp. Selle aluse on juba ammu leiutanud suur leiutaja T. Edison. See on täht „E”, mis kinnitab leiutaja nime ja 27 on korgi läbimõõt millimeetrites. Disain on väga mugav: lihtsalt kruvitakse kassetti hõõglambi asemel ja see sai kohe soojaks!

Arvatakse, et neid küttekehasid kasutatakse kõige sagedamini loomakasvatuses. Isegi tasuta kohaletoimetamisega Hiina saitidel, mis on kohmakas masintõlge inglise keelest, saate aru, et need küttekehad on mõeldud laudadele, kodulindudele ja sigadele.

Miks ei ole võimalik sellist radiaatorit, kui mitte kodus, siis vähemalt töökohal riputada? Lõppude lõpuks pole kaugeltki saladus, et meie tööandjad ei muretse eriti tavapäraste tingimuste loomiseks töökohal: suvel ei ole piisavalt kliimaseadmeid, ja sügisel, kui küte ei ole sisse lülitatud, peate töökoja, töökoja või disaini osakonnas kandma polsterdatud jope.

Metallkuumutite jaoks valmistas Edison metallist reflektorid, mis võimaldab suurendada soojusülekannet õiges suunas ja vähendada soojuslikku mõju seintele ja lagedele. Tegelikult toimivad ka teist tüüpi küttekehadega kasutatavad reflektorid ka samal eesmärgil. Kütte välimus E27 alusega on näidatud joonisel 8.

Joonis 8. Edison infrapunavalgusti

On loomulik, et sellised „sibulad” tuleb kruvida kõrge temperatuuriga keraamilisse kassetti.

Kvarts ja halogeeni eraldajad

Need on suletud kvarts-klaasist vaakumtoru, mille sees on suure vastupanuvõimega metallist spiraal. Sisuliselt on see. Sõltuvalt spiraali konstruktsioonist on radiaatorid jagatud kahte IR-kiirguse vahemikku, - keskmise laine radiaatorid ja lühilaineradiaatorid.

Esimeses neist on spiraal kujuline, teisel, kvartstoru sees on toetatud hõõgniit, mis on läbipaistva kvartsiklaasi kaudu täiesti nähtav. Küsimus on selles, miks teha erinevate disainilahenduste spiraalid, mis on sellise tehnoloogilise uurimistöö tulemus?

Toetatud hõõgniidiga halogeenradiaatorid töötavad kõrgsageduslikus IR-piirkonnas ja pakuvad võimalust kuumutada kuni 2600 ° C. Sellel küttekehal on suur võimsus, väga kiire reageerimisaeg, mis muudab selle hädavajalikuks lühikestes tsüklilistes protsessides, kus on vaja suurt võimsustihedust.

Küttekehad lennukite kütmiseks

Selliste kõrgete temperatuuride soojendamine ei ole alati vajalik ja sellistel juhtudel on vaja kasutada muid küttekehasid, mis edastavad soojust mitte kiirgusele, vaid on otseses kokkupuutes kuumutatud objektiga. See soojendab kindla ala ja kuju pinda, nii lamedat kui ka kõverat. Üks sellistest kütteseadmetest on silikoonist valmistatud lamedad elastsed küttekehad.

Silikoon on räni- ja süsinikuaatomitest koosnev silikoonpolümeer. Sõltuvalt molekulmassist võivad need polümeerid olla vedelad (silikoonvedelikud), elastsed (silikoonkummid) või tahked tooted (silikoonplastid).

Silikoonpolümeeridel on head dielektrilised omadused, kõrge kuumakindlus, hea veetõrjevahend, füsioloogiline inertsus, mis võimaldab neid kasutada lamedate küttekehade loomiseks. Seda disaini nimetatakse silikoonkuumutideks ja seda kasutatakse juhtudel, kus on vajalik ühtlase pinna kuumutamine.

Silikoonkuumutuselemendid

Need kujutavad endast kahe silikoonikihi struktuuri, mille vahele on paigaldatud küttetraat või söövitatud küttekile, mis võimaldab saada kõige rohkem erinevaid kütteseadme parameetreid. Mehaanilise tugevuse suurendamiseks on silikoon tugevdatud tekstiilkiudklaasiga.

Nendel küttekehadel on kõrge reageerimiskiirus (lühike kütte- / jahutusaeg), temperatuuri säilitamise täpsus on piisavalt kõrge, eriti kui kütteseade on varustatud temperatuurianduriga ja termostaadiga.

Silikoonist mattide geomeetrilised mõõtmed on väikesed, küttekehade paksus on 0,7 mm, mis võimaldab neid kasutada mitmesugustes valdkondades, alates kosmosesõidukitest kuni tünnide kuumutamiseni õlide või värvidega.

Silikoonkuumutid on suurenenud niiskuse ja niiskuse vastu, mistõttu neid soovitatakse kasutada laboriseadmete, toitlustusrakenduste, samuti elektrooniliste seadmete külmutamise ja kondenseerumise eest. Silikoonkuumutuselementide kasutamise ainsaks piiranguks võib olla suhteliselt madal töötemperatuur: 200 ° C pikaajalises töös ja 230 ° C lühikese aja jooksul. Silikoonkuumutite välimus on näidatud joonisel 9.

Joonis 9. Silikoonkuumutid

Söövitatud kile kuumuti on näidatud joonisel 10. Loomulikult on see juhtiv tee näidatud tavapäraselt, tegelikult on see kaetud teise silikoonikihiga.

Joonis 10.

Söövitatud elementidega küttekehad ja küttekehaga kütteseadmed on varustatud mitmesuguste kuju ja suurustega, kuid söövitatud elemendid võimaldavad saada mitmesuguseid soojusjaotusskeeme. Lisaks tagab suurem söövitatud küttekeha pindala suurema võimsustiheduse ja ühtlase soojuse jaotuse. Söövitatud juhtide vaheline kaugus on mõnevõrra väiksem kui küttetraadi kasutamisel.

Paigaldamise lihtsustamiseks on paljud tagaküljel asuvad silikoonkuumutid varustatud isekleepuva kilega. Kaasaegsed liimitehnoloogiad võimaldavad luua tugevaid ühendusi isegi kõrgematel temperatuuridel, kus töötavad silikoonkuumutid, nii et ühendus on usaldusväärne ja vastupidav.

Barreli soojendajaid nimetatakse sageli soojusvestiks. Samad särgid on olemas ka konteinerite kütmiseks, samuti tünnide ja mahutite põhjas. Loomulikult on need küttekehad tasased ja nende suurused vastavad tünnide või mahutite suurusele. Micanite Heaters

Kohaldatakse ka lamedate küttekehade puhul. Nende aluseks on micait - vilgupaber. Selle alus on looduslik vilgupuru, mis on ühendatud kuumakindla sideainega. Sellise paberi mitu kihti pressitakse ja töödeldakse kõrge rõhu ja temperatuuri all, mille tulemuseks on nõutava suurusega plaadid.

Et tagada jõudlus ja mehaaniline tugevus, valmistatakse õhukese metalli puhul mehaanilise "võileibu", mis võimaldab luua erinevaid kuju. Joonisel fig 11 on kujutatud tasapinnalise mitaidi kuumutit ja mansettkuumutit. Selliseid kütteseadmeid kasutatakse plastide töötlemise seadmetes, mille sulamistemperatuur on vahemikus 180 ... 240 ° C, mis on üsna vastuvõetav micanite küttekehade jaoks.

Joonis 11. Micanite Heaters

Soojusülekande parandamiseks pressitakse metallkorpuses olevad küttekehad soojendusega elemendi külge metallklambrite või klambritega või lihtsalt kinnitatakse traadiga.

Praegu on olemas palju erinevaid süsteeme ja küttekeha, mis võimaldavad teil teha tehnilisi ülesandeid. Seda artiklit on räägitud ainult nende tähtsusetutest osadest. Kui keegi on sellest probleemist tõsiselt huvitatud, eriti mis tahes tüüpi küttekeha, selle rakendustehnoloogia abil, siis võib sellist teavet alati leida Interneti otsingumootorites.