Thể loại: Bài viết nổi bật » Tin tức điện tử thú vị
Số lượt xem: 45804
Bình luận về bài viết: 5
Cáp sưởi: loại và ứng dụng
Cáp sưởi ấm - một loại sản phẩm cáp cụ thể chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt để sưởi ấm và thực hiện chức năng của một bộ thu năng lượng điện, chứ không phải là một đường truyền. Cáp sưởi ấm khác biệt đáng kể so với cáp và dây điện thông thường, mục đích của nó là truyền năng lượng điện với tổn thất ít nhất và giảm điện áp nhẹ trên chiều dài đường dây (thường không quá 5%).
Cáp sưởi ấm được sử dụng làm phần sưởi ấm, tức là các đoạn có độ dài nhất định và ở độ dài này có sự sụt giảm hoàn toàn điện áp được áp dụng. Do đó, phần sưởi ấm nên được coi là một máy thu năng lượng điện thông thường (là một trong những loại yếu tố làm nóng điện).
Chiều dài của các phần sưởi ấm cáp thường dao động từ vài mét đến vài trăm mét.
Tác động của việc tiêu tán một phần năng lượng truyền dưới dạng nhiệt, âm đối với cáp thông thường, được sử dụng như hữu ích trong cáp sưởi. Hơn nữa, việc chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt xảy ra theo cách tối ưu và tiết kiệm nhất. Việc chuyển đổi hoàn tất, im lặng, không sử dụng các chất bổ sung (nhiên liệu, chất oxy hóa).
Cáp sưởi ấm có phạm vi khá phát triển và được sử dụng trong nhiều thiết bị và thiết bị khác nhau. Nhưng tuy nhiên, chúng liên quan đến các sản phẩm cáp đặc biệt và trong tài liệu thực tế không có công trình nào về thiết kế, tính toán và sử dụng cáp sưởi.
Các loại cáp theo sơ đồ tản nhiệt
Điện trở tuyến tính - cáp sưởi ấm trong đó nhiệt được giải phóng do hiệu ứng Joule-Lenz khi dòng điện đi qua lõi sưởi ấm. Cáp được thiết kế theo cách giảm hoàn toàn điện áp ứng dụng trong lõi gia nhiệt, nhưng các phần tử cáp không quá nóng trên các giá trị cho phép.
Chiều dài của phần sưởi ấm thường từ vài đến hàng trăm mét. Cáp loại này có thể có một, hai hoặc nhiều lõi sưởi song song có hình dạng tuyến tính hoặc xoắn ốc. Cắt cáp tùy ý dọc theo chiều dài là không thể chấp nhận.
Nhiệt năng của cáp tuyến tính điện trở giảm nhẹ trong quá trình gia nhiệt và cường độ thay đổi phụ thuộc vào giá trị của hệ số nhiệt độ điện trở của vật liệu của lõi gia nhiệt. Những thay đổi nhỏ nhất về điện trở được quan sát thấy trong các hợp kim có điện trở cao (TKr + 0,0001), lớn nhất bằng đồng (TKr + 0,004)
Zonal điện trở dây cáp sưởi ấm không khác nhau về nguyên tắc so với trước đây, nhưng về cơ bản là khác nhau trong thiết kế của chúng. Chúng chứa hai dây dẫn cách điện song song.
Lớp cách điện của các dây dẫn dẫn được định kỳ định vị các cửa sổ định vị, các vị trí cách nhau với một bước nhất định (thường khoảng 1 m). Một cuộn dây mỏng bằng hợp kim có điện trở cao được đặt lên trên hai lõi này.
Trong "cửa sổ", xoắn ốc đóng lại trên các dây dẫn, do đó, cáp đại diện cho một bộ điện trở (điện trở) được kết nối song song với các dây dẫn. Trên mỗi người trong số họ có một sự sụt giảm hoàn toàn trong điện áp được áp dụng. Cáp zonal thuận tiện ở chỗ nó có thể được cắt ở bất cứ đâu. Chiều dài tối thiểu của phần sưởi ấm là 1,5 - 2 m.
Chiều dài tối đa được xác định bởi mặt cắt ngang của dây dẫn và công suất tuyến tính.Do phần tử gia nhiệt của cáp vùng điện trở được làm bằng hợp kim có điện trở cao, nên công suất của chúng thực tế không phụ thuộc vào nhiệt độ, do đó chúng còn được gọi là cáp nguồn không đổi.
Cáp tự điều chỉnh có thiết kế một phần giống với thiết kế của cáp vùng điện trở. Chúng cũng chứa hai dây dẫn song song, nhưng không cách điện. Các dây dẫn được đặt trong một ma trận dẫn polymer, hoặc được kết nối thông qua các sợi dẫn polymer xoắn ốc.
Hiệu quả của việc tự điều chỉnh đạt được do thực tế là phần tử nhiên liệu của cáp, được làm bằng vật liệu dẫn điện polymer, làm tăng đáng kể điện trở của nó khi được nung nóng. Giá trị Tcr của polymer dẫn điện đạt 0,05-0,075, tức là, gấp 12-18 lần so với đồng.
Cáp sưởi ấm cảm ứng trong thiết kế của chúng, chúng chứa các phần tử sắt từ và các dây dẫn cách điện dẫn được đặt xung quanh các phần tử sắt từ dưới dạng cuộn dây tạo ra một từ thông xen kẽ trong lõi. Hiệu ứng giải phóng nhiệt đạt được cả do tổn thất điện trở trong cuộn dây và do tổn thất điện trở trong lõi phát sinh từ dòng điện cảm ứng.
Tỷ lệ của những tổn thất đó và các tổn thất khác được xác định bởi thiết kế của cáp. Tổn thất trong lõi có thể là 80-20% tổng tổn thất cáp. Trong trường hợp đầu tiên, tổn thất trong cuộn dây là nhỏ, và nó hơi nóng do tổn thất của chính nó, cho phép có được công suất tuyến tính cao hơn đáng kể so với cáp điện trở.
Phương pháp làm nóng đường ống bằng cách sử dụng "hiệu ứng SKIN" cũng có thể được coi là một trong những lựa chọn cho cáp cảm ứng. Trong trường hợp này, vai trò của cuộn dây cảm ứng được chơi bởi lõi cách điện có tiết diện lớn và vai trò của cuộn cảm là ống thép trong đó lõi này được đặt. Nhiệt được tạo ra cả trong lõi và trong đường ống do dòng điện xoáy.
Ứng dụng cho cáp sưởi
Các thiết bị sử dụng cáp sưởi có thể khác nhau đáng kể về kích thước, nhiệt độ hoạt động và nhiệt lượng. Do đó, phạm vi ứng dụng cho cáp sưởi rất rộng.
Quần áo nóng, chăn, thảm - chăn và chăn điện, đệm sưởi, ghế có sưởi, quần áo và giày được sưởi ấm. Theo quy định, chúng có công suất nhỏ (10 - 50 W) và nhiệt độ hoạt động an toàn cho con người, tức là không cao hơn 50 ° C. Nhóm này có thể bao gồm máy sưởi gia dụng công suất thấp: máy sưởi thức ăn trẻ em, máy rã đông cho tủ lạnh sử dụng dây cáp sưởi ấm.
Hệ thống sưởi ấm phòng - trong đó cáp sưởi ấm được sử dụng như một yếu tố nhiên liệu, ít nhiều phân bố đều trên diện tích phòng. Nếu cần thiết, cáp có thể được gắn trên tường và trên trần nhà. Tùy chọn tốt nhất để lắp đặt cáp về truyền nhiệt, lưu trữ nhiệt, an toàn và bảo mật là lắp đặt cáp ở độ dày của lớp vữa xi măng, đặt dưới lớp phủ sàn trang trí.
Nhiệt độ trên bề mặt được làm nóng thường là 22 - 26 ° C, nhưng có thể đạt tới 35 ° C. Công suất cụ thể của hệ thống sưởi sàn thay đổi trong khoảng 70-150 W / m2. Hệ thống lưu trữ có công suất lên tới 200 W / m2. Tổng công suất của hệ thống có thể có giới hạn rất rộng: từ 100 watt đến hàng chục và hàng trăm kilowatt.
Hệ thống chống đóng băng cho vỉa hè, cầu thang mở, đường dốc. Như trong trường hợp trước, các dây cáp được đặt trong độ dày của nền bê tông. Các hệ thống này chỉ hoạt động tại thời điểm tuyết rơi trên bề mặt của các vật thể hoặc dạng băng này.
Sức mạnh cụ thể của hệ thống sưởi ấm cho các bề mặt mở khác nhau trong khoảng 200-350 W / m2. Tổng công suất của hệ thống dao động từ vài đến hàng chục kilowatt.
Điều này cũng bao gồm các hệ thống chống đóng băng cho các cơ sở thể thao (sân bóng đá, máy chạy bộ, trường đua, sân tennis), các đoạn nguy hiểm của đường cao tốc (cổ đại, xuống dốc, rẽ sắc nét), đường băng. Công suất sưởi ấm cụ thể của các hệ thống này có thể đạt tới 500W / m2, và tổng công suất - vài megawatt.
Hệ thống chống đóng băng mái nhà phục vụ để ngăn chặn: băng làm tắc nghẽn đường dẫn dòng nước, sự hình thành các cột băng và để loại bỏ băng tuyết khỏi các khu vực nguy hiểm. Cáp sưởi ấm được đặt dọc theo đường dẫn dòng nước, trong ống thoát nước, trên mái hiên, vòi rồng, trên thung lũng và nút giao.
Các dây cáp sưởi ấm được sử dụng trong các hệ thống này, theo quy luật, công suất tuyến tính từ 25 watt trở lên mỗi mét. Tổng công suất của hệ thống phụ thuộc vào thiết kế và kích thước của mái của một tòa nhà cụ thể và dao động từ 1-2 đến vài trăm kilowatt.
Nhiệt độ trên bề mặt của các hệ thống chống đóng băng khi không có tuyết và băng và ở nhiệt độ môi trường âm thường là +5 - 7 ° C. Trong quá trình băng tuyết tan chảy, nhiệt độ bề mặt chỉ cao hơn một phần so với 0 ° C. Nếu nhiệt độ môi trường trên + 5 ° С, hệ thống chống đóng băng sẽ bị tắt là không cần thiết.
Hệ thống sưởi ấm cho đường ống và bể chứa. Hệ thống đường ống dài và phân nhánh và cáp sưởi ấm là phù hợp nhất để sưởi ấm. Trong thực tế, theo quy luật, có hai loại hệ thống sưởi ấm - ngăn ngừa đóng băng và duy trì nhiệt độ trên đường ống trên mức bình thường (trên + 20 ° C). Mục đích chính của cả hai loại hệ thống là để bù đắp tổn thất nhiệt từ đường ống (hoặc bể) vào môi trường.
Các bộ phận sưởi ấm được gắn trên đầu của ống (bể) và tất cả cùng nhau được đóng lại bằng cách nhiệt. Công suất tuyến tính của hệ thống sưởi ấm của đường ống thường là 10-60 W / m. Tổng công suất của hệ thống phụ thuộc vào chiều dài của đường ống. Công suất riêng của hệ thống sưởi bể là 10-80 mỗi 1 m2. Bề mặt được làm nóng, và tổng số phụ thuộc vào kích thước của bể.
Mục đích của các hệ thống chống đóng băng là để loại bỏ sự hình thành các nút băng và vỡ các đường ống, do đó, nó đủ để duy trì + 5 ° C trên đường ống. ° C, và đối với bitum cần 160-180 ° C.
Hệ thống sưởi ấm cho thiết bị công nghệ khác nhau trong nhiều mục đích khác nhau, nhiệt độ yêu cầu, năng lực cụ thể và được phát triển trên cơ sở phương pháp tiếp cận cá nhân.
Mục đích hệ thống
Nhiệt độ ° C
Sức mạnh cụ thể, W / sq.m.
Tổng công suất, kW
Rào cản nhiệt trong buồng của tủ lạnh công nghiệp
2-5
3 - 15
0,5-5
Ăng ten vệ tinh
2-5
200-300
2-15
Tẩy nóng bồn tắm
30-50
200-400
0,5-3
Dòng sản phẩm bê tông nóng
40-60
300
20-50
Nhấn tấm sưởi
40-150
300-1000
2-10
Xi lanh làm nóng và đầu của máy phun và ép đùn
120-130
10000 - 20000
Lò sưởi đơn 0,5-2
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: