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Éléments de chauffage modernes


Dans l'article "Éléments chauffants électriques", il était principalement question d'éléments chauffants tubulaires - éléments chauffants et spirales ouvertes. En outre, il existe de nombreux autres éléments, dont certains ont pratiquement le même âge que la spirale ouverte, tandis que d'autres sont apparus relativement récemment, grâce au développement des technologies modernes. À propos de ces appareils de chauffage, nouveaux et pas très, et seront discutés dans cet article.

Éléments chauffants infrarouges

Ils sont utilisés dans divers appareils, principalement des radiateurs infrarouges pour le chauffage de locaux. Autrement dit, ce sont des appareils de chauffage qui créent un confort dans une maison, un appartement, un bureau ou un atelier. Pour diverses conditions, appliquez une variété de modèles d’appareils de chauffage. Les radiateurs infrarouges peuvent également être utilisés dans divers équipements technologiques nécessitant le chauffage de certains objets.

Les stations de soudage à l'infrarouge et les armoires de chauffage et les fours modernes de laboratoire constituent un bon exemple de ces équipements technologiques. Le chauffage infrarouge est largement utilisé dans le soudage par groupes de cartes de circuits imprimés avec des composants SMD.

La description de ce processus a été publiée dans la revue «Technologies de l'industrie électronique n ° 3, 2007». L'article s'intitule «Chauffage infrarouge dans la technologie de soudage en surface», l'auteur de l'article est V. Lanin. L'article présente des faits très intéressants, qui sont déjà devenus une histoire et ont une place à être. Un schéma d'installation pour la soudure infrarouge est présenté à la figure 1.

Figure 1. Installation du groupe de brasage avec chauffage IR: 1 - ventilation aspirante, 2 - lampes infrarouges à matrice, 3 panneaux, 4 - lampes IR, 5 - réflecteurs, 6 - dispositif de refroidissement, 7 - convoyeur

Le rayonnement infrarouge, ce que c'est et comment ça marche

Le rayonnement infrarouge est l'un des composants du spectre solaire. Les rayons infrarouges se trouvent dans la zone de fréquence du soleil la plus basse. Ce sont eux qui nous transportent sur Terre avec chaleur. Dans ce cas, les rayons infrarouges traversent librement l'air, sans le chauffer. Réchauffe la surface de la terre et tout ce qui se passe sur le trajet du soleil. Et alors seulement, à partir d'objets chauds, l'air se réchauffe. C'est pourquoi l'air est frais le matin jusqu'au lever du soleil. Les chauffages infrarouges, qui constituent la base des chauffages industriels et domestiques, fonctionnent également en précision.

Bien entendu, le spectre des réchauffeurs infrarouges artificiels n’est pas aussi large que celui de la lumière solaire et se situe dans la région des longueurs d’ondes longues de la plage des infrarouges avec une longueur d’onde de λ = 50–2000 µm. De plus, plus la température du corps chauffé est basse, plus la longueur d'onde est grande. En général, la portée du rayonnement infrarouge est beaucoup plus large et est divisée en trois sous-gammes.

• région d’ondes courtes: λ = 0,74 - 2,5 microns,

• région d’ondes moyennes: λ = 2,5-50 microns,

• région des ondes longues: λ = 50–2000 microns,

mais les éléments chauffants infrarouges ne fonctionnent que dans la partie ondes longues du spectre infrarouge. Divers éléments chauffants infrarouges sont à la base de la création de chauffages infrarouges. Puisque la chaleur des éléments chauffants infrarouges est transmise principalement par rayonnement, on les appelle souvent émetteurs infrarouges.

Comment les radiateurs infrarouges sont disposés

En substance, la construction du chauffage infrarouge est simple: l’élément chauffant - le radiateur est placé dans le boîtier de l’une ou l’autre des structures, un réflecteur - réflecteur, des bornes pour le raccordement du radiateur et l’extérieur pour les fils externes. La figure 2 montre une telle version simple de l'appareil de chauffage.

Figure 2. Conception du chauffage infrarouge: 1 - réflecteur (réflecteur), 2 - grille de protection, 3 interrupteurs, 4 - support de fixation, 5 - lampe infrarouge en fibre de carbone, 6 - cache, 7 - boîte de jonction, 8 - cordon d'alimentation, 9 - une fourchette.

On s'aperçoit immédiatement que le radiateur de cette conception ressemble beaucoup à un projecteur pour lampes halogènes utilisé pour éclairer la publicité, les façades de bâtiment, les marches du porche et certaines parties de la cour près de la maison. En général, certaines zones relativement petites, ce qu'on appelle l'éclairage local.

Par conséquent, il est également possible d’utiliser des radiateurs infrarouges pour chauffer non pas la totalité de la pièce, mais seulement une partie de celle-ci. Les économies d'énergie sont perceptibles à l'œil nu: pourquoi chauffer toute la pièce si on ne peut chauffer qu'un coin? Un exemple de chauffage individuel pour un employé de bureau est présenté à la figure 3.

Figure 3. Chauffage infrarouge par points

C’est exactement le type de chauffage qui peut être obtenu à l’aide de l’appareil illustré à la figure 2. Si un chauffage est nécessaire, par exemple dans un café, des appareils de chauffage de conception légèrement différente pouvant être installés au plafond, tels que des lampes fluorescentes à lampes de jour, seront nécessaires. Cette option est illustrée à la figure 4. En principe, des éléments chauffants peuvent être suspendus sur chaque table ou simplement selon un motif en damier.

Figure 4. Chauffage total

Vous pouvez trouver de nombreux systèmes de chauffage de ce type, car les radiateurs infrarouges sont utilisés pour chauffer des pièces suffisamment grandes: ateliers, entrepôts, ateliers ou même de petits espaces extérieurs. Par exemple, il peut s’agir d’un belvédère près de la maison ou d’une véranda de restaurant avec des tables. Le chauffage infrarouge illustré à la figure 2 utilise une lampe à charbon infrarouge. En quoi consiste-t-elle, comment fonctionne-t-elle et quelles sont ses propriétés?

Lampe au carbone

C'est un tube à vide en verre de quartz dans lequel est placé un élément rayonnant en fibre de carbone (carbone), plus précisément de plusieurs fibres torsadées en un câble. Parfois, cet élément rayonnant s'appelle une hélice de carbone, bien que cela ne soit pas tout à fait correct.

La fibre de carbone est apparue relativement récemment, mais a acquis une grande popularité dans diverses technologies. Ce ne sont pas que des émetteurs de carbone qui en sont fabriqués. Grâce à des technologies spéciales, les composites en fibre de carbone sont fabriqués en fibre de carbone.

La gamme d'applications des plastiques en fibres de carbone est très large, dans une vingtaine de directions: de la construction aéronautique à la technologie des fusées aux cordes pour instruments de musique. Les plastiques carbonés sont largement utilisés dans l'industrie automobile, principalement dans les voitures de sport. Ceux qui aiment la pêche amateur et sportive ont apprécié tous les plaisirs des tiges de carbone.

La fibre de carbone a une structure fibreuse, ce qui augmente considérablement la zone de rayonnement. Cette zone est des dizaines et des centaines de fois plus grande que la surface de la spirale de nichrome, de tungstène, de céramique, de flament ou d'autres matériaux. Une telle surface développée conduit au fait que le transfert de chaleur de la fibre de carbone est supérieur de 30 à 40% à celui des éléments chauffants classiques.

Lorsque la tension est appliquée, la fibre de carbone est chauffée instantanément et immédiatement commence la production de chaleur rayonnante, sans rayonnement nocif dans la partie ultraviolette du spectre. Un transfert de chaleur accru de la fibre de carbone entraîne une consommation d'énergie plus économique que les appareils de chauffage à hélice en nichrome classiques.

Avec la même consommation d'énergie, les chauffages au carbone génèrent plus de chaleur. La chaleur ne va pas sous le plafond, comme dans le cas du chauffage, par exemple, un radiateur à mazout ou une batterie de chauffage central.

Le rayonnement optique des lampes au carbone est négligeable. Une lueur rouge légèrement visible n'affecte pas du tout la vision, ne aveugle pas, mais la lueur est toujours perceptible. La figure 5 montre un appareil de chauffage domestique à base de charbon actif.

Figure 5. Fonctionnement du chauffage au carbone

Dans la partie supérieure de l'appareil de chauffage se trouvent des commutateurs qui définissent les modes de fonctionnement. Sur le support de l'appareil de chauffage, il y a un entraînement électrique qui le fait tourner dans différentes directions, comme le font les ventilateurs. Ces virages sont réalisés en augmentant la surface de chauffage.

Réchauffeurs infrarouges en céramique (radiateurs)

Ils représentent le RTE habituel, "taillé" dans une coque en céramique - le corps. La céramique est chauffée par la chaleur provenant de l’élément chauffant et les rayons de chaleur sont déjà irradiés dans l’environnement extérieur. La coque en céramique a une surface plusieurs fois plus grande que la surface de l'élément chauffant, ce qui permet à la chaleur de s'échapper plus activement.

La figure 6 montre l’apparence d’un élément chauffant en céramique. De tels éléments chauffants sont souvent appelés éléments chauffants à panneaux infrarouges. La forme des panneaux chauffants est la plus diverse. L'appareil de chauffage peut être plat, concave ou, au contraire, convexe.

Figure 6. Apparence du radiateur céramique

Sur la surface avant, vous pouvez voir la configuration de l'appareil de chauffage, sur la surface arrière, des fils conducteurs isolés avec des billes de céramique. La température de fonctionnement des éléments chauffants en céramique est de 700... 750 degrés, la puissance de surface spécifique allant jusqu'à 64 kW / m2. La puissance des éléments chauffants en céramique peut aller de quelques dizaines de watts à plusieurs kilowatts. Ce qui s'appelle, pour toutes les occasions.

Certains types de réchauffeurs en céramique ont une hélice visible ouverte, telle que le type HSR. La température de fonctionnement de l'appareil de chauffage est de 900 ° C. Cet appareil est conçu pour un chauffage rapide. L’apparence du réchauffeur HSR est illustrée à la figure 7.

Figure 7. Réchauffeur de type HSR

Les réchauffeurs infrarouges en céramique sont de trois types: volumétriques (pleins), creux, ainsi que les réchauffeurs avec thermocouple intégré. Les éléments en vrac sont plutôt inertiels, chauffent longtemps et se refroidissent lentement. Dans les cas où une commutation périodique marche / arrêt du chauffage est nécessaire, des chauffages creux sont utilisés.

Ils sont moins inertiels, ce qui leur permet d'être utilisés dans divers processus technologiques où il est nécessaire de maintenir la température exacte du fluide de travail en allumant / éteignant périodiquement le radiateur. En raison de la masse réduite, la vitesse de chauffage des radiateurs creux est 40% plus élevée que celle des radiateurs vrac.

Contrairement aux radiateurs massifs, la majeure partie du rayonnement des radiateurs creux est dirigée vers l'avant. Le rayonnement arrière est empêché par une barrière thermique creuse située à l'arrière, qui procure une température douce aux éléments des structures de la coque et augmente également l'efficacité du radiateur. En comparaison avec les radiateurs à volume de même puissance, la réduction de la consommation d'électricité atteint 15%.

Lors de l'utilisation d'un radiateur à volume, cette répartition de chaleur ne peut être obtenue qu'avec un réflecteur. Certains types de chauffage infrarouge à panneau ont un thermocouple intégré de type K ou J, qui permet un contrôle et une régulation précis de la température. Très pratique pour une utilisation dans les processus technologiques.

Il y a beaucoup de processus technologiques où les émetteurs IR sont utilisés. En voici quelques unes:

Séchage de la peinture (peintures bi-composants, vernis époxy),

Traitement des plastiques (polymérisation du PVC, thermoformage des plastiques ABS, polyéthylène, polystyrène, pièces de carrosserie, revêtement en poudre)

Adhésifs de séchage

Transformation des aliments (maintien à chaud, grill, stérilisation et pasteurisation),

Textiles (sérigraphie, décalcomanies sur t-shirts, moquettes au latex),

Beauté et santé (cabines thermiques infrarouges, saunas)

Lampes en céramique infrarouge Edison

Traiter les radiateurs en céramique creux, sont émis avec un socle E27, comme à la lampe à incandescence ordinaire. Cette base a longtemps été inventée par le grand inventeur T. Edison. C'est la lettre "E" dans le nom du capuchon qui perpétue le nom de l'inventeur et 27 le diamètre du capuchon en millimètres. Le design est très pratique: il suffit de visser une cartouche à la place d'une lampe à incandescence, et il fait immédiatement chaud!

On pense que ces appareils de chauffage sont le plus souvent utilisés dans l'élevage. Même sur les sites chinois avec livraison gratuite, de la traduction automatique maladroite de l'anglais, vous pouvez comprendre que ces appareils de chauffage sont conçus pour les granges, les poulaillers et la porcherie.

Pourquoi est-il impossible d'accrocher un tel radiateur si ce n'est à la maison, du moins sur le lieu de travail? Après tout, il est loin d’être un secret pour nous que nos employeurs ne se préoccupent pas particulièrement de créer des conditions normales sur les lieux de travail: en été, la climatisation est insuffisante et en automne, lorsque le chauffage n’est pas activé, vous devez porter une veste en coton dans les ateliers ou dans les bureaux d’études.

Pour les chauffages métalliques, Edison a fabriqué des réflecteurs métalliques, qui permettent d’accroître le transfert de chaleur dans la bonne direction et de réduire les effets thermiques sur les murs et les plafonds. En fait, les réflecteurs utilisés avec d'autres types de radiateurs ont également la même fonction. L’apparence de l’appareil de chauffage avec une base E27 est illustrée à la figure 8.

Figure 8. Lampe infrarouge Edison

Il est naturel que de telles «ampoules» soient vissées dans une cartouche céramique à haute température.

Émetteurs de quartz et d'halogènes

Il s’agit d’un tube à vide en verre de quartz scellé, dans lequel se trouve une spirale de métal à haute résistance. En fait, ce sont des lampes halogènes au tungstène ordinaires. Selon la conception de l'hélice, les radiateurs sont divisés en deux plages de rayonnement IR, à savoir les radiateurs à ondes moyennes et les radiateurs à ondes courtes.

Dans le premier de ceux-ci, la spirale a une forme étoilée, dans le second, à l'intérieur du tube de quartz, il y a un filament supporté qui peut être clairement vu à travers un verre de quartz transparent. La question qui se pose est la suivante: pourquoi créer des spirales de différents modèles, quel est le résultat de ces recherches technologiques?

Les radiateurs halogènes à filament supporté fonctionnent dans la plage infrarouge hautes fréquences et offrent la possibilité de chauffer à 2600 ° C. Cet élément chauffant a une puissance élevée, un temps de réponse très rapide, ce qui le rend indispensable dans les processus cycliques courts nécessitant une densité de puissance élevée.

Éléments chauffants pour avions chauffants

Il n'est pas toujours nécessaire de chauffer à des températures aussi élevées et dans ces cas, il est nécessaire d'utiliser d'autres appareils de chauffage, qui transfèrent la chaleur non pas par rayonnement mais en contact direct avec l'objet chauffé. Cela chauffe la surface d'une certaine surface et forme, à la fois plate et curviligne. L'un de ces types d'appareils de chauffage sont des appareils de chauffage élastiques plats en silicone.

Le silicone est un polymère de silicone composé d'atomes de silicium et de carbone. En fonction du poids moléculaire, ces polymères peuvent être des produits liquides (fluides silicones), élastiques (caoutchoucs de silicone) ou solides (plastiques siliconés).

Les polymères de silicone ont de bonnes caractéristiques diélectriques, une résistance élevée à la chaleur, de bonnes propriétés hydrofuges, une inertie physiologique, ce qui leur permet d'être utilisés pour créer des éléments chauffants plats. Cette conception est appelée tapis chauffant en silicone et est utilisée dans les cas où un chauffage uniforme de toute surface est nécessaire.

Éléments chauffants en silicone

Ils représentent une structure de deux couches de silicone, entre lesquelles est placé un fil chauffant ou un film chauffant gravé, ce qui permet d'obtenir les paramètres les plus différents du réchauffeur. Pour augmenter la résistance mécanique du silicone est renforcée avec de la fibre de verre textile.

Ces appareils de chauffage ont un taux de réponse élevé (temps de chauffage / refroidissement court), la précision du maintien de la température est suffisamment élevée, en particulier si l’appareil de chauffage est équipé d’un capteur de température et d’un thermostat.

Les dimensions géométriques des tapis en silicone sont petites, l’épaisseur des éléments chauffants commence à 0,7 mm, ce qui leur permet d’être utilisés dans une grande variété de domaines, allant des véhicules aérospatiaux au chauffage de barils d’huile ou de peinture.

Les chaufferettes en silicone ont une résistance accrue à l'humidité. Elles sont donc recommandées pour les équipements de laboratoire, les applications de restauration, ainsi que pour protéger les équipements électroniques contre le gel et la condensation. La seule limitation à l'utilisation d'éléments chauffants en silicone peut être une température de fonctionnement relativement basse: 200 ° C en utilisation longue durée et 230 ° C pendant une courte période. L’apparence des chaufferettes en silicone est illustrée à la figure 9.

Figure 9. Réchauffeurs de silicone

L'élément chauffant du film gravé est représenté à la figure 10. Naturellement, ce chemin conducteur est représenté de manière classique, en fait, il est recouvert d'une autre couche de silicone.

Les chaufferettes à éléments gravés, ainsi que les chaufferettes à fil chauffant, sont disponibles dans une grande variété de formes et de tailles. Toutefois, les éléments gravés permettent d'obtenir une grande variété de schémas de répartition de la chaleur. De plus, une plus grande surface de l'élément chauffant gravé procure une plus grande densité de puissance et une distribution uniforme de la chaleur. La distance entre les conducteurs gravés peut être obtenue un peu moins que dans le cas de l'utilisation d'un fil chauffant.

Pour faciliter l'installation, de nombreux réchauffeurs en silicone à l'arrière sont équipés d'un film autocollant. Les technologies adhésives modernes permettent de créer des joints solides même aux températures élevées auxquelles les chauffages en silicone fonctionnent, ce qui rend le joint fiable et durable.

Les chauffe-tonneaux sont souvent appelés gaines thermiques. Les mêmes chemises existent pour le chauffage des conteneurs, ainsi que le fond des fûts et des conteneurs. Naturellement, ces appareils de chauffage sont plats et leurs tailles correspondent à celles des fûts ou des conteneurs. Réchauffeurs Micanite

S'applique également aux éléments chauffants plats. Leur base est micanite - papier mica. Sa base est constituée de miettes de mica naturel, liées à un liant résistant à la chaleur. Plusieurs couches de ce papier sont comprimées et soumises à un traitement sous haute pression et à haute température, ce qui donne des plaques de la taille requise.

Pour assurer la performance et la résistance mécanique, les "sandwichs" micanite sont produits dans un boîtier en métal mince, ce qui vous permet de créer des éléments chauffants de différentes formes. La figure 11 montre un appareil de chauffage plat à micanite et un appareil de chauffage à revers. Ces appareils de chauffage sont utilisés dans des équipements de traitement de matières plastiques dont la température de fusion est comprise entre 180 et 240 ° C, ce qui est tout à fait acceptable pour les appareils de chauffage à base de micanite.

Figure 11. Réchauffeurs à la micanite

Pour améliorer le transfert de chaleur, les corps de chauffe dans des boîtiers métalliques sont pressés sur l'élément chauffé à l'aide de supports et de pinces métalliques, ou simplement liés à l'aide de fils métalliques.

Actuellement, il existe un grand nombre de systèmes et de conceptions de chauffage différents qui vous permettent d'exécuter des tâches technologiques. Cet article a été dit que sur leurs parties insignifiantes. Si quelqu'un s'intéresse sérieusement à ce problème, en particulier à tout type de chauffage, à la technologie de son application, de telles informations peuvent toujours être trouvées dans les moteurs de recherche Internet.

Éléments chauffants

Les éléments chauffants sont des dispositifs de différents types qui assurent la génération d'énergie thermique utilisée pour résoudre des problèmes d'ingénierie. Les éléments chauffants ont une configuration et une consommation différentes, diffèrent par leur type et leur type, et sont utilisés dans les installations qui consomment de la chaleur pour le travail.

Les matériaux à partir desquels les éléments chauffants sont fabriqués peuvent être une hélice en fil métallique, une bande métallique plate ou une surface chauffante uniforme générant de la chaleur, obtenue par un ensemble de dispositions multicouches agencées dans un ordre spécifique.

Toutes les propriétés énumérées ci-dessus déterminent les principes de fonctionnement des éléments chauffants. La portée est impressionnante. Une variété de types permet leur utilisation dans divers dispositifs techniques liés à l'utilisation de processus thermiques. Dans ce cas, le plus populaire radiateurs plats permettant de créer un flux de chaleur uniforme sur toute la surface de l'objet absorbant la chaleur. Pour un fonctionnement optimal de la structure d'une installation chauffée avec une surface inégale, des appareils de chauffage flexibles sont utilisés, assurant ainsi un transfert de chaleur uniforme quelle que soit la courbe du mécanisme chauffé. Un grand nombre d'appareils techniques fonctionnant dans des conditions climatiques difficiles sont généralement alimentés en chauffage forcé, ce qui garantit leur fonctionnement sans interruption. La réduction de la température ambiante peut affecter négativement la durée de vie des équipements électroniques et entraîner leur défaillance. En cas d'urgence, cela peut entraîner la mort de personnes. Le rôle des procédés thermiques dans les activités quotidiennes de l'homme n'est pas moins important. Ils vous permettent de créer des conditions confortables pour le travail et les loisirs, augmentant ainsi la productivité. La plupart des procédés techniques ne sont pas possibles sans le chauffage de différentes surfaces, gaz ou liquides, et là encore, le chauffage électrique devient indispensable. Les opérations thermiques liées à leur utilisation sont beaucoup plus rapides et efficaces. Ainsi, il apparaît que les éléments chauffants jouent un rôle essentiel dans notre être et sont, dans une certaine mesure, les moteurs du progrès.

Qu'est-ce qu'un élément chauffant

Un élément chauffant est un dispositif utilisé pour résoudre des problèmes d’ingénierie liés à l’utilisation du chauffage d’une substance physique. Il peut revêtir diverses formes en fonction des conditions et des méthodes d’application spécifiques au cours des processus thermiques, ainsi que de divers matériaux conducteurs.

Son utilisation dans des appareils électroménagers vous permet de chauffer tout type de support afin de garantir les conditions nécessaires au fonctionnement des procédures techniques associées à l'utilisation de la chaleur. Le chauffage d'une substance physique à la température désirée est un processus très coûteux, nécessitant généralement l'utilisation de grandes quantités d'énergie. Par conséquent, il est important d’utiliser un élément chauffant très performant et fiable pendant son fonctionnement. Ainsi, il est possible d'atteindre des taux de rentabilité élevés des produits liés à la consommation de chaleur.

Éléments de chauffage thermique

Les éléments chauffants thermiques produisent généralement de la chaleur, à quelques exceptions près, transformant l’électricité. Un courant électrique traversant divers convertisseurs est converti en énergie thermique, qui participe directement au chauffage d'une substance particulière par la distribution d'énergie thermique dans les matières solides, les liquides et les gaz, par convection, par conductivité thermique ou par rayonnement. Ainsi, il est possible de produire de la chaleur dans les endroits (volumes) d'équipements où il est nécessaire d'éliminer la consommation inutile d'énergie où elle n'est pas nécessaire. Au cours de certains cycles thermiques, la valeur de l'uniformité de la chaleur produite assure la haute qualité des produits. Pour obtenir ce résultat, vous pouvez utiliser des surfaces génératrices de chaleur de forme plate, de préférence avec de petites distances entre les spires du fil chauffant, ce qui vous permet de créer un flux de chaleur plus constant sur toute la surface de l'appareil de chauffage. Mais, en règle générale, créer des éléments chauffants thermiques avec un faible intervalle entre les fils est très problématique en raison de la possibilité de panne électrique. Il est nécessaire d'augmenter l'épaisseur de l'isolant, ce qui entraîne à son tour une augmentation de la distance entre tours, ce qui entraîne une répartition abrupte du chauffage dans tout le plan. Quelques exemples d’efficacité utilisation d'éléments chauffants Un nouveau type de résolution de problèmes techniques utilisant des processus thermiques est présenté ci-dessous.

Matériaux des éléments chauffants

Les matériaux des éléments chauffants sont un ensemble de matériaux chimiques du tableau périodique aux propriétés métalliques prononcées, avec une bonne conductivité électrique et thermique, utilisés dans la fabrication des éléments chauffants. Les surfaces génératrices de chaleur sont les principales sources d’augmentation de la température au cours des processus thermiques de la production industrielle. Par conséquent, le choix du thermoélément utilisé dépend en grande partie du type et des caractéristiques du support dans lequel il sera utilisé. En fonction du milieu, la composition de l'alliage est choisie. Les performances et la durée de vie des éléments chauffants dépendent de la nature du matériau utilisé pour la fabrication, qui doit satisfaire aux qualités suivantes: point de fusion élevé; protection contre l'oxydation en atmosphère ouverte; haute résistance à la traction; ductilité suffisante; haute résistance électrique; coefficient de basse température. Matériel de chauffage selon les caractéristiques de conception, il peut s'agir d'une hélice en fil métallique, de bandes ou de bandes de forme ouverte ou fermée, d'un film flexible avec une piste résistive appliquée sur son plan, d'une base plate et rigide émettant un rayonnement infrarouge. En règle générale, la spirale est constituée de fil ayant une résistance résistive élevée. Les matériaux des éléments chauffants sont des alliages de précision chrome-nickel (80% de nickel, 20% de chrome) ou un alliage de type fechral. La combinaison du nichrome 80/20 est considérée comme optimale pour la fabrication, car elle présente une résistance élevée et est capable de former une couche adhésive d'oxyde de chrome lors du premier chauffage, ce qui protège la surface de l'oxydation. La plupart des dispositifs thermiques plats, tels que le métal ou la céramique, sont fabriqués à partir de cet alliage. Dans ces cas, une spirale ayant une résistance élevée est placée dans une céramique ou comprimée dans un isolant électrique et recouverte d'une gaine métallique. Ainsi, on obtient un plan de chauffage qui émet un flux de chaleur non uniforme résultant d'une surface rayonnante non optimale. Technologie des éléments chauffants Le nouveau type est très différent. Par conséquent, les matériaux utilisés pour leur production sont pris par d'autres. La composition du matériau de l'élément chauffant comprend: une base (métal, céramique ou film); pâte diélectrique; pâte de contact; chemin de film résistif; couche diélectrique protectrice. Dans ce cas, la surface générant de la chaleur est obtenue sous la forme d'un ensemble de schémas multicouches posés dans un certain ordre sur le substrat (base). Les réchauffeurs, obtenus à l'aide de la nouvelle technologie, permettent d'obtenir un champ thermique uniforme et continu sur la surface générant de la chaleur.

Fabrication d'éléments chauffants

La fabrication des éléments chauffants consiste à produire des éléments chauffants de haute qualité avec de bons paramètres techniques et une grande fiabilité de fonctionnement. Réchauffeurs à film flexible Ils peuvent également être fabriqués à partir d'une hélice en fil de silicone, de polyéthylène ou de fibre de verre. Ils ont les mêmes problèmes que pour les thermoéléments plats. Résoudre le problème de l'irrégularité de l'énergie libérée par la gravure de la feuille. Le procédé de gravure sur feuille utilisé dans le cycle de production de dispositifs de génération de chaleur flexibles permet de développer un dispositif de chauffage électrique prenant en compte toutes les conditions fournies par le client. Dans ce cas, il est fort probable que la plupart des exigences soient remplies de manière à ce que le chauffage électrique soit obtenu avec des caractéristiques électriques optimales. Les réchauffeurs électriques à feuille gravée sont généralement fabriqués à partir des mêmes alliages que la résistance des chaufferettes à fil, mais sont réalisés à l'aide d'une opération photozincographique qui commence par une feuille continue de feuille métallique et se termine par un motif résistif complexe. Ce processus est très coûteux, ce qui est finalement trop coûteux pour le fabricant. Le même effet de la distribution uniforme de la chaleur est fourni par des dispositifs utilisant une technologie d'économie d'énergie à base de pâtes conductrices, production d'éléments chauffants avec de bons paramètres techniques et une grande fiabilité de fonctionnement est beaucoup plus faible.

Propriétés des éléments chauffants

Propriétés des éléments chauffants - ensemble des propriétés des éléments chauffants utilisés dans divers processus thermiques. Ils dépendent de la composition chimique des matériaux utilisés dans la fabrication, de la technologie de production et de l'environnement physique dans lequel le dispositif générateur de chaleur est utilisé.

La plupart des appareils de chauffage sont fabriqués avec un fil à haute résistance. En règle générale, de tels dispositifs peuvent atteindre des températures élevées, mais ne peuvent pas créer simultanément un flux de chaleur uniforme. Cela affecte négativement la qualité des produits. Cet inconvénient est dépourvu de thermoéléments plats fabriqués selon une technologie d'économie d'énergie qui assure un fonctionnement fiable de l'élément chauffant. Ils sont non seulement capables de produire un chauffage uniforme dans tout l'avion, mais permettent également d'importantes économies d'énergie par rapport aux autres appareils de chauffage électriques.

Chauffage de surface uniforme

Le chauffage uniforme de la surface d'une substance physique est la création de conditions dans lesquelles la température de chauffage est uniforme à la fois sur tout le plan de l'appareil de chauffage et sur la surface absorbant la chaleur. Les dispositifs produits à l'aide de nouvelles technologies possèdent des propriétés uniques pour la génération d'un champ thermique continu. Tel circuit élément chauffant permet de chauffer uniformément la surface absorbante. Ces dispositifs peuvent être réalisés sous une forme rigide sur une base en métal ou en céramique, ou dans une variante d'une version flexible avec un support en polystyrène. Leur chauffage se fait en continu sur toute la surface, ce qui permet d'obtenir un rayonnement uniforme, ce qui est très important pour les processus thermiques nécessitant la création d'un champ thermique continu sans fluctuations significatives. Le fait que ces thermoéléments aient une épaisseur insignifiante (environ 1 mm pour le métal et 0,15 mm pour le film) permet d'éviter les pertes inutiles d'énergie électrique et thermique lors de leur fonctionnement et d'obtenir ainsi un champ thermique uniforme sur toute la surface de l'élément chauffant.. L'inertie (le taux d'un ensemble de température donné) est nettement inférieure à celle des autres espèces, ce qui permet de les appliquer lorsqu'une vitesse et une régularité élevées du chauffage de la billette sont requises. La capacité de ces radiateurs électriques à résister à de fortes vibrations et à créer un chauffage uniforme les rend indispensables au fonctionnement de la technologie aéronautique et spatiale. La photo montre un radiateur électrique plat, à flux de chaleur uniforme, fabriqué à partir d'une pâte conductrice de la ville d'exposition de Moscou.

Film d'élément chauffant

L'élément chauffant du film est un dispositif utilisant un film de faible épaisseur (environ 0,15 à 0,5 mm) et assure la génération d'un flux de chaleur uniforme sur toute la surface de l'élément chauffant. Réchauffeurs à film flexible, fabriqués sur la même technologie que sur le métal, ont leur propre application spécifique. Cela tient au fait que, en raison des particularités de la flexion sans perte d’efficacité, il est possible de les faire fonctionner lorsque des dispositifs sur un substrat rigide sont incapables d’accomplir les tâches qui leur sont assignées. En raison de leur faible épaisseur, ils peuvent être installés dans un plan, avec une configuration complexe de différentes formes, garantissant ainsi un transfert de chaleur efficace. Par rapport aux réchauffeurs électriques flexibles produits par gravure, ils ont un faible coût, ce qui permet une large application dans diverses conceptions. Les fonctions de production vous permettent de créer des chauffages électriques non seulement de différentes configurations, mais également avec la tension d'alimentation requise pour différentes capacités. La fiabilité de fonctionnement à des vibrations élevées permet de les utiliser sur divers équipements dans de nombreux domaines industriels. Dans la photo éléments chauffants en film de la ville d'exposition de Moscou 2016

Fonctionnement de l'élément chauffant

Le fonctionnement de l'élément chauffant est le processus de génération de chaleur conçu pour assurer le fonctionnement de l'élément chauffant pendant le passage de processus thermiques. Dans cette section, nous allons essayer de considérer le fonctionnement de l'élément chauffant sur l'exemple du fonctionnement d'un appareil de chauffage comportant une surface plane réalisée à base d'une pâte conductrice. Les appareils de chauffage plats, produits à l'aide d'une technologie d'économie d'énergie, sont largement utilisés dans les équipements domestiques et industriels. Ils ont un certain nombre de fonctionnalités qui doivent être prises en compte lors de leur fonctionnement. Au cours de la période initiale de fonctionnement, un élément chauffant fabriqué selon une nouvelle technologie tend à changer de façon exponentielle sa résistivité en fonction de l'augmentation de la température. Un tel appareil de chauffage électrique, tout en restant à l’état froid, a une faible résistance, consommant des valeurs de courants élevées et générant une puissance élevée. Chauffé rapidement à la température de fonctionnement calculée, il bascule sur la consommation de courant recommandée dans le certificat de conformité. Lorsque cela se produit, la consommation électrique est 20% supérieure à celle indiquée dans les documents de fonctionnement. Ce cycle dure environ 20 à 30 secondes, ce qui doit être pris en compte lors de la conception du câblage d'alimentation, augmentant la réserve d'énergie d'au moins 20% et, par conséquent, s'il est nécessaire d'installer un relais de température avec la ressource de courant requise dans le circuit d'alimentation. Le schéma de fonctionnement de l'élément chauffant, indiquant l'évolution de la résistivité et de la température de chauffage au moment de l'application de la tension électrique à l'élément chauffant, est présenté dans la figure. Analyse de l'élément chauffant plat montre que dans les premières secondes qui suivent la mise en marche, l'intensité de l'élévation de température ainsi que le processus de changement de résistance (courant dans un circuit électrique) sont inversement proportionnels à la loi exponentielle. Nous pouvons en déduire la faible inertie à entrer dans le mode de fonctionnement. Ces propriétés ont permis d’utiliser efficacement de tels dispositifs à base de pâtes conductrices dans l’aviation et l’industrie spatiale.

Types d'éléments chauffants

Types d'éléments chauffants - ensemble de caractéristiques, caractéristiques techniques et paramètres physiques inhérents aux éléments chauffants de divers types de travail à l'énergie électrique. Les appareils de chauffage, en fonction de leur objectif, de la configuration de l’objet auquel la chaleur est transmise et de la méthode de transfert de l’énergie thermique sont divisés en différents types.

Il peut s’agir d’une hélice en fil métallique ou d’un ruban en alliages à haute résistivité ou d’un trajet résistif réalisé par sérigraphie. Ces éléments chauffants sont divisés en deux types: ouverts et fermés. Les espèces ouvertes incluent celles qui ne sont pas protégées par un choc électrique sous la forme d'un isolant. Les appareils de chauffage avec protection électrique, tels que les appareils de chauffage tubulaires, sont des types fermés. Nous allons essayer d'examiner en détail les éléments chauffants du nouveau type, produits par la technologie microélectronique utilisant une pâte conductrice et une protection fiable de l'environnement avec un film diélectrique. La variété de ces appareils de chauffage peut être attribuée rétroviseurs chauffants. Ils sont plus résistants aux surtensions et aux vibrations externes, ils sont légers et peuvent se plier en fonction de la surface de l'objet chauffé.

L'élément chauffant du nouveau type

L'élément chauffant du nouveau type est fabriqué à base de pâte conductrice et est un appareil de chauffage à hautes performances, de faible épaisseur et permettant des économies de consommation d'énergie significatives. Les dispositifs générateurs de combustible de ce type sur des films, des aciers inoxydables ou des céramiques fabriqués selon le principe de la technologie des films constituent la solution idéale à un large éventail de problèmes techniques. Nouvelle classe de chauffe flexibles avoir une faible épaisseur d'environ 0,15 à 0,5 mm, ce qui est comparable à une pellicule de plastique utilisée pour l'emballage de meubles. Pour les appareils plats, il est d'environ 1-3 mm. ce qui est proportionnel à l'épaisseur du carton du conteneur de l'équipement transporté et au fait que le chauffage peut prendre une configuration différente, il peut être installé sur n'importe quel plan d'un profil complexe. Un bon exemple d'une telle utilisation est un appareil de chauffage électrique de forme ronde installé dans une bouilloire électrique moderne. La production de tels dispositifs avec les mêmes paramètres géométriques avec une densité de puissance différente sur toute la surface de la surface chauffée est autorisée. Les éléments chauffants du nouveau type sont idéaux lorsqu'un régime de température strict et uniforme de la zone de travail est requis. Comme ils ont une faible masse, cela nous permet de minimiser le temps de réponse à une modification du régime thermique. Le maintien du processus de transfert de chaleur à l'aide d'un thermostat et la réaction quasi instantanée des thermoéléments aux variations de la puissance fournie permettent de régler la température de manière quasi constante sur tout le plan de chauffage, ce qui affecte considérablement la qualité des produits et réduit généralement les coûts de production. La photo montre les éléments chauffants de l'exposition de 2016, la ville de Moscou.

Réchauffeurs à haute efficacité

Les appareils de chauffage à rendement accru (rendement), contrairement aux dispositifs de génération de chaleur classiques, génèrent une plus grande quantité de chaleur générée par unité d'énergie électrique consommée. Les appareils de chauffage de nouveaux types, fabriqués à l'aide d'une technologie d'économie d'énergie, sont très différents des appareils de chauffage électriques conventionnels. La chaleur générée par ceux-ci est transférée uniformément à l'objet chauffant sans obstacle supplémentaire. Dans la plupart des thermoéléments conventionnels (un réchauffeur tubulaire, par exemple), l’énergie qu’ils génèrent pénètre dans la surface de travail par un isolant en céramique, qui fait partie intégrante du dispositif lui-même, sans lequel elle ne peut pas être distribuée. Dans ce cas, l'isolant joue le rôle d'absorbeur de chaleur supplémentaire, ce qui réduit l'efficacité du dispositif de génération de chaleur lui-même et empêche la création d'un champ thermique continu. Technologie de chauffage plat Le nouveau type permet le transfert direct de chaleur à l'objet sans obstacles supplémentaires, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie dans la plage de 25-30%, augmentant ainsi considérablement l'efficacité du dispositif. L'amélioration de l'efficacité du travail réduit à son tour le coût du produit en cours de fabrication, réduisant ainsi la charge sur les réseaux électriques.

Types d'éléments chauffants dans les convecteurs

L'élément chauffant vous permet de chauffer la pièce sans utiliser de liquide de refroidissement (eau ou huile). Dans les appareils de chauffage à convecteur, l'air est chauffé par contact direct avec les surfaces de l'appareil de chauffage. Les schémas d’instruments utilisés par les fabricants permettent d’obtenir un effet de chauffage même à basse température de l’élément de travail.

Types d'éléments chauffants

Dans le convecteur, le mouvement naturel de l'air chaud augmente. Pour augmenter sa température et besoin d'un élément de chauffage. Sa caractéristique est une grande surface en contact avec l'air. Ceci est réalisé de différentes manières, de sorte que les appareils de chauffage pour convecteurs sont fabriqués dans différentes versions.

Les types d'éléments ne sont pas trop nombreux:

  • une aiguille;
  • tubulaire (TEH);
  • monolithique;
  • ENGLU ou une bande.

Tous les types d'appareils de chauffage présentent des avantages et des inconvénients. Par conséquent, lorsque vous choisissez un appareil pour chauffer des pièces, vous devez faire attention au type d'élément installé.

Éléments chauffants à aiguille

La conception d'un tel appareil de chauffage consiste en une plaque diélectrique cousue de manière épaisse avec un fil en nichrome. En raison des particularités de la fabrication, le chauffe-aiguille pour convecteur est également appelé piqûre. Le fil métallique forme de nombreuses boucles des deux côtés de la base. Il est recouvert d'une laque résistante à la chaleur spéciale qui le protège de l'exposition à l'oxygène et dure donc longtemps.

La surface de chauffage totale de l'élément de couture est suffisamment grande pour avoir le temps de chauffer la masse d'air qui le traverse. Le plus souvent, les fabricants installent 2 éléments d'aiguille.

Parmi les avantages du chauffe-aiguille, on peut noter:

  • réalisation quasi immédiate de la condition de travail: des filaments minces se réchauffent à une température élevée (supérieure à + 250 ° C) en quelques secondes et commencent immédiatement à chauffer l'air qui les traverse;
  • Les éléments de point sont considérés comme les plus économiques et les moins coûteux.
  • le radiateur est silencieux.

Les éléments à aiguille sont utilisés dans les convecteurs domestiques Neoclima, dans les rideaux thermiques et dans les aérothermes.

Le principal inconvénient d'un élément de cette conception est la vulnérabilité à l'humidité. Les convecteurs avec chaufferettes chauffantes ne sont pas recommandés pour une installation dans une pièce très humide (salle de bain, salle de bain, etc.).

Éléments chauffants de type tubulaire

Les éléments chauffants tubulaires pour convecteurs (éléments chauffants) sont mieux protégés des influences extérieures que le type précédent. Leur filament en nichrome est enfermé dans un tube en métal rempli d'un diélectrique en vrac. Le sable de quartz est le plus souvent utilisé comme remblai. Lorsque le courant électrique traverse un alliage nickel-chrome, le fil ou la bobine chauffe jusqu'à + 200 ° C ou légèrement plus haut, chauffant progressivement la charge. Le processus de chauffage de l'élément chauffant à la température de fonctionnement prend plus de temps que celui du dispositif de chauffage d'aiguille.

Pour augmenter la surface d’échange de chaleur du réchauffeur tubulaire, les fabricants réalisent des ailettes TENA: elles fixent des ailettes métalliques en spirale ou plates au tube du serpentin de chauffage, lesquelles sont également très fortement chauffées. Chaque fabricant développe son propre système d'ailettes d'échange de chaleur, mais l'efficacité du chauffage de l'air est approximativement la même pour toutes les structures similaires.

L'avantage d'un appareil de chauffage à convection avec éléments chauffants réside dans sa sécurité et sa fiabilité absolues. Un tube avec un fil chauffant à l'intérieur est fermé aux deux extrémités avec des bouchons diélectriques, et la spirale à l'intérieur du tube est protégée de manière fiable contre l'humidité et les gouttelettes d'eau. La température relativement basse du filament de nichrome chauffant permet aux réchauffeurs tubulaires de fonctionner 1,5 à 2 fois plus longtemps que le précédent.

Il est possible d'installer un convecteur avec des échangeurs de chaleur tubulaires à ailettes dans n'importe quelle pièce. TENY pour convecteurs souvent fabriqué en version anti-éclaboussures. Ceci est démontré par le marquage IP24 dans la documentation technique du produit. Mais même le dispositif anti-éclaboussures n’est pas recommandé de se rapprocher à 60-100 cm des sources d’eau (douche, robinet ou bord de la baignoire). Les convecteurs Atlantic ou Thermor sont le plus souvent fabriqués à l'aide d'éléments chauffants.

Parmi les lacunes constatées, on note une consommation énergétique élevée des appareils équipés d’éléments chauffants. Ces convecteurs et le prix est légèrement supérieur à celui du type précédent. Les convecteurs puissants ont tendance à craquer pendant le fonctionnement ou le refroidissement en raison de la dilatation inégale du métal.

Éléments chauffants de type monolithique

Dans l'élément chauffant monolithique, la spirale en nichrome se situe dans l'épaisseur de la structure d'échange de chaleur en fonte solide en aluminium. L'espace entre le chauffage et le métal est rempli d'un diélectrique, qui sert également à transférer la chaleur de l'élément à l'échangeur de chaleur à ailettes.

En raison de la solidité de la structure côtelée, toutes ses parties se dilatent de la même manière. Les appareils de chauffage à convection à parties monolithiques de l'échangeur de chaleur sont privés du manque de produits comportant des éléments chauffants: ils ne se fissurent pas lorsqu'ils se réchauffent, ils fonctionnent en silence et sont durables.

Le degré de protection contre l'humidité de la plupart de ces appareils est conforme à la norme IP24. Les éléments monolithiques peuvent être utilisés dans les pièces humides, mais leur installation ne doit pas être inférieure à 60 cm de l’eau.

Le principal inconvénient d'un convecteur avec chauffage de type monolithique (par exemple, les produits NOBO) est son prix élevé. Le coût moyen de l'appareil est 1,5 fois supérieur au montant pouvant être payé pour un convecteur avec élément chauffant.

Eléments chauffants à ruban

Les réchauffeurs de ruban (ENGL, ENGLU) ressemblent à un mince ruban de fibre de verre. La base longitudinale de la bande est formée de fils de nichrome recouverts d’un fin fil de fibre de verre. Pour une meilleure isolation, le produit est imprégné d'un matériau composite d'organosilicate.

La faible épaisseur d'un tel système de chauffage le rend pratique pour une utilisation dans les systèmes de fonte des neiges et de communication de chauffage (alimentation en eau, assainissement, etc.). Le chauffage de la surface de la bande peut atteindre + 400 ° C; il n'est donc pas utilisé dans les convecteurs domestiques. Le ruban chauffant ne comporte pas de partie d'échange de chaleur et l'air ou toute surface est chauffé par contact direct avec le ruban ENGLE.

Les variétés disponibles de rubans chauffants ont une longueur prédéterminée. Ils ne peuvent pas être raccourcis et coupés. Lors du choix d'un tel appareil de chauffage, vous devez trouver un produit dont la longueur (de 4,1 à 20 m) convient et la densité de puissance (50 à 300 W / m). La plupart des rubans ENLU ne sont pas imperméables et ne peuvent pas être utilisés dans un environnement humide.

Critères de sélection

Compte tenu des caractéristiques de chaque type d’éléments chauffants, vous pouvez choisir celui qui convient à un usage donné ou à la pièce dans laquelle il sera exploité. Si la vitesse de chauffage ne joue aucun rôle, il est préférable de choisir des éléments chauffants durables et fiables ou des appareils de chauffage monolithiques. À des prix plus élevés, ils pourront travailler pendant longtemps.

Pour un fonctionnement continu et un chauffage de l'air faible mais constant, il convient de privilégier un système monolithique. Un échangeur de chaleur développé économise de l'énergie même pendant le fonctionnement à long terme de l'appareil: il peut être allumé à pleine puissance pour atteindre la température de fonctionnement ou pour chauffer rapidement et laisser pour maintenir la température désirée à ½ puissance.

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Éléments chauffants électriques. Types. Marquage

Tous les types d'appareils électriques pour le chauffage sont largement utilisés au quotidien dans presque chaque foyer. Les éléments principaux de ces dispositifs sont les éléments chauffants électriques (TEN) (Spiral).

Éléments chauffants électriques: Variétés

Il n'y a que deux types de radiateurs:

1. Éléments chauffants électriques ouverts:
Les appareils de chauffage de type ouvert sont des spirales. Les éléments chauffants en spirale dégagent de la chaleur due à la convection et au rayonnement. Ils sont principalement suspendus à un support en matériau isolant électrique. Il y a encore des spirales dans les rainures d'isolation.
2. Éléments chauffants électriques fermés:
- hermétique Les éléments chauffants tubulaires appartiennent aux appareils de chauffage hermétiques. Les éléments chauffants électriques fonctionnent sur la base de la convection, du rayonnement et de la conduction thermique, convertissant l’énergie électrique en énergie thermique;
- non étanche. Ce sont des spirales et des rubans dans une gaine protectrice en matériau isolant électrique. En guise de défense, vous pouvez utiliser des billes de céramique graduées et ajustées directement sur une spirale.

Caractéristiques des serpentins de chauffage

Pour la fabrication de serpentins de chauffage utilisés nichrome ou fehrle. Certaines entreprises produisent des spirales à partir d’eurofehrali. Différents fabricants produisent des éléments chauffants en forme de zigzag ou de forme ronde. Il y a des spirales, équipées aux extrémités de tiges filetées (vis).

Propriétés des spirales de nichrome:

- garder la plasticité après refroidissement;
- haute résistivité;
- ne pas chauffer lorsqu'il est chauffé;
- ne consomme pas d'oxygène;
- excellentes propriétés mécaniques;
- sauvegarder des propriétés avec un fonctionnement à long terme.

Les spirales nichromes avec une base en céramique peuvent être retirées à plusieurs reprises. Si nécessaire, corrigez et changez leur forme, en vous ajustant à la taille souhaitée. Utilisez des appareils de chauffage similaires à la maison, dans l’industrie et dans d’autres appareils.

Propriétés des spirales fechrales:

  • la plus haute résistance à la chaleur;
  • résistivité significative;
  • résistance à l'environnement agressif;
  • pas d'échelle;
  • stabilité mécanique;
  • résistance à la flexion;
  • longue durée de vie.

Ces spirales sont utilisées dans les fours électriques de presque toutes les industries et dans d’autres appareils électriques (appareils de chauffage, cuisinières électriques). Ces éléments chauffants sont moins denses, durent plus longtemps et sont moins chers en spirales en nichrome.

Les propriétés du fehrral et des spirales d'autres alliages multicomposants:

  • haute résistivité;
  • homogénéité de la structure;
  • excellente résistance à divers environnements (vide, air, argon, etc.);
  • haute plasticité;
  • bonne résistance au fluage;
  • longue durée de vie.

Ces spirales durent plus longtemps, ont une densité plus faible, une plus grande plasticité et une meilleure qualité de surface de nichrome et de fechral. Considérés comme plus fiables et plus durables, ils sont utilisés dans des appareils conçus pour fonctionner à haute température (1200 µ).

Avantages et inconvénients des spirales

Avantages des appareils de chauffage de type ouvert:

  1. Construction simple.
  2. Chauffage rapide.
  3. Facile à réparer.
  4. Faible coût.

Inconvénients:

  1. Sécurité électrique faible.
  2. Risque de fermeture des spirales.
  3. La probabilité de dommages mécaniques.

Il existe encore des spirales du type fermé, elles sont placées dans une gaine métallique, dont l’espace est rempli de poudre isolante. Ces éléments chauffent beaucoup plus longtemps, mais ils sont plus sûrs et plus sûrs à utiliser. L'utilisation la plus courante de tels éléments est les brûleurs électriques, pour les cuisinières électriques.

Caractéristiques des éléments chauffants: conception et fonctionnement

Les éléments chauffants (éléments chauffants électriques tubulaires) représentent un tube dans lequel se trouve un filament conducteur ou une spirale au milieu. Le tube est généralement en métal, mais il existe des dispositifs avec un tube en verre ou en céramique. Les tubes TENY avec des tubes métalliques sont conçus pour chauffer des environnements presque non agressifs.

Le verre est utilisé pour les éléments chauffants dans les installations industrielles, c.-à-d. pour les milieux chimiquement très agressifs. Les tubes en céramique ou en métal noble sont très rares, ils sont fabriqués pour des occasions spéciales. Les tubes ont des diamètres différents de 6 mm à 24 mm.

Le fil d'alliage thermoélectrique, peut être nichrome ou fechralevaya. Cette partie, bien comprimée dans le noyau, a une excellente résistance; elle est donc très chaude lors du passage du courant électrique, mais ne fond pas.

La spirale (fil) joue le rôle d'un appareil de chauffage. L'espace qui le sépare du tube est rempli d'un isolant thermique présentant une bonne conductivité thermique. Le periclast (oxyde de magnésium cristallin MgO) est utilisé en tant que tel. Selon GOST 13236–83, le MgO présente des propriétés diélectriques élevées et une résistance aux températures élevées. La couche isolante empêche le diélectrique d'entrer en contact avec le tube et transfère l'énergie thermique à la surface aussi efficacement que possible.

Avant d'entrer dans l'environnement, l'énergie thermique passe d'abord par un diélectrique, puis par les parois des tubes en acier inoxydable, l'eau de chauffage ou l'air. Les éléments chauffants peuvent fonctionner dans les conditions de fonctionnement suivantes:

- liquide;
- solide;
- gazeux.

L'appareil de chauffage est équipé d'un groupe de dispositifs de contact conçus pour l'allumer. Comme contacts, on utilise généralement des bornes conductrices, qui sont placées sur les inserts isolants.

Principaux détails de TENA:

  • Le tube.
  • L'élément chauffant est une spirale ou un fil.
  • La charge.
  • Couche isolante.
  • Dispositifs de contact.

Cette conception est capable de supporter une charge régulière à long terme. Dans ce cas, les surtensions, les surcharges à court terme n’affectent pas beaucoup le fonctionnement de l’élément chauffant. Certains groupes d'appareils de chauffage sont équipés de détails supplémentaires, tels que des fusibles thermiques ou des tiges d'anode en magnésium pour prolonger la durée de vie du travail.

Les appareils de chauffage à différences ne concernent pas seulement les performances des matériaux, mais également leur conception et leur fonction. Les éléments chauffants sont de longueurs et de diamètres différents, sont en acier ou en titane et ont également des paramètres électriques différents.

Types de chauffe

1. TENY À FINES (TENR). Ces appareils de chauffage sont conçus pour chauffer l'air. Ils sont donc appelés air. Le matériau de leur exécution est en acier inoxydable et en acier de construction. TENR côtelé avec du ruban adhésif, ainsi que des rondelles empilées.

Marquage des appareils de chauffage

Un exemple; TEN 100 A 13 O 220 F2 R30 G1 / 2

Désignations de positions dans le marquage:

1- Résistance électrique tubulaire.
2- Longueur étendue 100 mm.
3- La longueur de la tige de contact A = 40 mm,
(A = 40, B = 65, C = 100, D = 125, E = 160, F = 250 (mm)).
4- Diamètre 13 mm, les diamètres suivants sont: 6.25; 8; 10; 13; 16; 22
5- Puissance du consommateur.
6- L'appareil est conçu pour chauffer de l'air en mouvement (O).

Désignation de l'environnement chauffé:

P - Eau, coque en acier noir.
J - Eau, coque en acier inoxydable.
S— Air immobile, coque en acier noir.
T— Air fixe, coque en acier inoxydable.
O— Air en mouvement, coque en acier noir.
K— Air en mouvement, coque en acier inoxydable.
Z— Huile.
L— Formes de fonderie.
7— La tension nominale est de 220V.
8 - Forme TENA F2 (formes, voir. Figure 1).
9— Le rayon de courbure est de 30 mm.
10— Tétons filetés G1 / 2.

Application, avantages et inconvénients des éléments chauffants

Les éléments chauffants sont utilisés dans des fours industriels et dans presque toutes les technologies de chauffage. Les chauffe-eau, radiateurs de chauffage portables, machines à laver et autres appareils fonctionnant en chauffage fonctionnent sur la base d'éléments chauffants.

Les avantages des éléments chauffants sont les suivants:

  1. Polyvalence et sécurité.
  2. Fiabilité du travail.
  3. Peut être utilisé dans les installations de chauffage infrarouge.
  4. Peut être placé dans n'importe quel liquide.
  5. Peut fonctionner avec différentes charges d'amortissement.
  6. Spirales d'étanchéité fiables.
  7. Variété de formes.

Les éléments chauffants ont une stabilité et une durabilité élevées, ils ont donc une longue durée de vie, mais ils ont toujours des inconvénients:

  1. Consommation élevée de métal.
  2. Un élément chauffant avec une spirale grillée ne peut pas être réparé.

Ces appareils ont un coût plus élevé que les serpentins de chauffage ouverts conventionnels. Mais lors de l'utilisation de tels dispositifs, il est préférable de choisir des options plus sûres, malgré le prix.

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