kategoriler: Öne Çıkan Makaleler » İlginç elektrik haberleri
Görüntülenme sayısı: 45804
Makaleye yorum: 5
Isıtma kabloları: çeşitleri ve uygulamaları
Isıtma kabloları - elektrik enerjisini ısıtma için ısıya dönüştüren ve bir iletim hattı yerine elektrik enerjisi alıcısının işlevini yerine getiren belirli bir kablo ürünleri türüdür. Isıtma kabloları, sıradan kablolar ve tellerden önemli ölçüde farklıdır, bunun amacı elektrik enerjisini en az kayıpla ve hat uzunluğunda değil (genellikle% 5'ten fazla olmayan) hafif bir voltaj düşüşüyle iletmektir.
Isıtma kablosu ısıtma bölümleri olarak kullanılır, yani. belirli bir uzunlukta segmentler ve bu uzunlukta uygulanan voltajda tam bir düşüş var. Bu nedenle, ısıtma bölümü geleneksel bir elektrik enerjisi alıcısı olarak düşünülmelidir (elektrikli ısıtma elemanlarının türlerinden biri olarak).
Kablo ısıtma bölümlerinin uzunluğu genellikle birkaç metreden birkaç yüz metreye kadar değişir.
İletilen enerjinin bir kısmının, geleneksel kablolar için negatif olan ısı şeklinde yayılmasının etkisi, ısıtma kablolarında faydalı olarak kullanılır. Ayrıca, elektrik enerjisinin ısıya dönüşümü en uygun ve ekonomik şekilde gerçekleşir. Dönüşüm, ilave maddeler (yakıt, oksitleyici) kullanılmadan, sessizdir.
Isıtma kabloları oldukça gelişmiş bir aralığa sahiptir ve çok çeşitli kurulumlarda ve cihazlarda kullanılır. Ancak yine de tuhaf kablo ürünleri ile ilgilidir ve literatürde ısıtma kablolarının tasarımı, hesaplanması ve kullanımı konusunda pratikte hiçbir çalışma yoktur.
Isı dağıtım şemasına göre kablo çeşitleri
Rezistif doğrusal - elektrik akımı ısıtma çekirdeğinden geçtiğinde Joule-Lenz etkisi nedeniyle ısının serbest bırakıldığı ısıtma kabloları. Kablo, ısıtma çekirdeğinde uygulanan voltajda tam bir düşüş olacak şekilde tasarlanmıştır, ancak kablo elemanları izin verilen değerlerin üzerinde aşırı ısınmaz.
Isıtma bölümünün uzunluğu genellikle birkaç ila yüzlerce metredir. Bu tip kablolar doğrusal veya spiral şekilli bir, iki veya daha fazla paralel ısıtma çekirdeğine sahip olabilir. Uzunluk boyunca keyfi kablo kesimi kabul edilemez.
Rezistif lineer kabloların termal gücü ısıtma sırasında hafifçe azalır ve değişikliğin büyüklüğü, ısıtma çekirdeğinin malzemesinin direnç katsayısının değerine bağlıdır. Dirençteki en küçük değişiklikler, bakırın en büyük (TKr + 0.004) olan yüksek dirençli alaşımlarda (TKr + 0.0001) görülür.
Dirençli Bölge ısıtma kabloları prensipte öncekilerden farklı değildir, ancak tasarımlarında temel olarak farklıdır. İki paralel yalıtımlı iletken içerirler.
İletken iletkenlerin izolasyonu, belirli bir adımda (genellikle yaklaşık 1 m) periyodik olarak birbirinden yer değiştirmiş "pencereler" içermektedir. Bu iki çekirdeğin üzerine yüksek dirençli alaşımlı ince bir tel bobin yerleştirilir.
"Pencerelerde" spiral, iletken teller üzerinde kapanır, sonuç olarak, kablo, iletken tellere paralel olarak bağlanmış bir dizi direnci (dirençleri) temsil eder. Her birinde uygulanan voltajda tam bir düşüş var. Bölgesel kablo, her yerde kesilebilmesi için uygundur. Isıtma bölümünün minimum uzunluğu 1,5 - 2 m'dir.
Maksimum uzunluk, iletken iletkenlerin kesiti ve doğrusal güç ile belirlenir.Dirençli bölge kablolarının ısıtma elemanı yüksek dirençli alaşımlardan yapıldığı için, güçleri pratik olarak sıcaklıktan bağımsızdır, bu nedenle sabit güç kabloları olarak da adlandırılırlar.
Kendinden regüleli kablolar dirençli bölge kablolarının tasarımına kısmen benzer bir tasarıma sahiptir. Ayrıca iki paralel iletken içerirler, ancak yalıtılmazlar. İletkenler ya bir polimer iletken matris içine konur ya da spiral polimer iletken ipliklerden bağlanır.
Kendinden regülasyonun etkisi, bir polimer iletken malzemeden yapılan kablonun yakıt elemanının, ısıtıldığında direncini önemli ölçüde arttırması nedeniyle elde edilir. İletken polimerin Tcr değeri, 0.05-0.075'e, yani bakırdan 12-18 kat daha fazladır.
Endüktif Isıtma Kabloları tasarımlarında ferromanyetik elemanlar içerirler ve iletken yalıtımlı iletkenler, çekirdekte alternatif bir manyetik akıyı indükleyen bir sarım şeklinde ferromanyetik elemanların etrafına yerleştirilir. Isı yayma etkisi, hem sarımdaki dirençli kayıplar hem de çekirdekte oluşan akımlardan kaynaklanan dirençteki kayıplar nedeniyle elde edilir.
Bunların ve diğer kayıpların oranı kablonun tasarımı ile belirlenir. Çekirdekteki kayıplar toplam kablo kaybının% 80-20'si kadar olabilir. İlk durumda, sarımdaki kayıplar küçüktür ve kendi kayıpları nedeniyle hafifçe ısıtılır, bu da dirençli kablolara kıyasla önemli ölçüde daha yüksek bir doğrusal güç elde edilmesini sağlar.
"CİLT etkisi" kullanılarak boru hatlarının ısıtılması yöntemi, endüktif kablo için seçeneklerden biri olarak düşünülebilir. Bu durumda, indüksiyon sargısının rolü, büyük kesitli yalıtımlı bir çekirdek tarafından oynanır ve indüktörün rolü, bu çekirdeğin bulunduğu çelik borudur. İndüklenmiş girdap akımları nedeniyle hem çekirdekte hem de boruda ısı üretilir.
Isıtma kabloları için uygulamalar
Isıtma kabloları kullanan cihazların boyutu, çalışma sıcaklığı ve ısı çıkışı önemli ölçüde farklı olabilir. Bu nedenle, kabloları ısıtmak için uygulama aralığı çok geniştir.
Isıtmalı giysiler, battaniyeler, kilimler - elektrikli battaniyeler ve battaniyeler, ısıtma yastıkları, ısıtmalı koltuklar, ısıtmalı giysiler ve ayakkabılar. Kural olarak, küçük bir güce (10-50 W) ve insanlar için güvenli bir çalışma sıcaklığına sahiptirler, yani. Bu grupta düşük güçlü ev ısıtıcıları bulunabilir: bebek maması ısıtıcıları, ısıtma kabloları kullanan buzdolapları için buz çözücüler.
Oda ısıtma sistemleri - İçlerinde ısıtma kabloları, odanın alanına az çok eşit olarak dağıtılmış bir yakıt elemanı olarak kullanılır. Gerekirse, kablolar duvarlara ve tavana monte edilebilir. Isı transferi, ısı depolama, güvenlik ve güvenlik açısından kabloların montajı için en iyi seçenek, kabloyu dekoratif bir zemin kaplaması altına serilmiş bir çimento şapının kalınlığına monte etmektir.
Isıtılan yüzeydeki sıcaklık genellikle 22 - 26 ° C'dir, ancak 35 ° C'ye ulaşabilir. Yerden ısıtma sistemlerinin özgül gücü 70-150 W / m² arasında değişir. Depolama sistemleri 200 W / m²'ye kadar güce sahiptir. Sistemin toplam gücünün çok geniş sınırları olabilir: 100 watt'tan onlarca ve yüzlerce kilowatt.
Kaldırımlar, açık merdivenler, rampalar için buz çözme sistemleri. Önceki durumda olduğu gibi, kablolar beton tabanın kalınlığına döşenir. Bu sistemler, yalnızca bu nesnelerin veya buz formlarının yüzeyine kar düştüğünde çalışır.
Açık yüzeyler için ısıtma sistemlerinin özgül gücü 200-350 W / m2 arasında değişir. Sistemin toplam kapasitesi birkaç ila on yüzlerce kilowatt arasında değişmektedir.
Bu aynı zamanda spor tesisleri (futbol sahaları, koşu bantları, yarış parkurları, tenis kortları), karayollarının tehlikeli bölümleri (yükselmeler, inişler, keskin dönüşler), pistler için buzlanma önleme sistemlerini de içerir. Bu sistemlerin özgül ısıtma gücü 500W / m2'ye ulaşabilir, Ve toplam güç - birkaç megawatt.
Çatı buz çözme sistemleri önlemeye hizmet eder: su akış yollarının buz tıkanması, buz sarkıtlarının oluşumu ve tehlikeli alanlardan kar ve buzun giderilmesi. Isıtma kabloları su drenaj yolları boyunca, drenaj borularına, saçaklara, su toplarına, vadilere ve kavşaklara yerleştirilir.
Bu sistemlerde kullanılan ısıtma kabloları, kural olarak, metre başına 25 veya daha fazla watt doğrusal güce sahiptir. Sistemin toplam kapasitesi, belirli bir binanın çatısının tasarımına ve boyutuna bağlıdır ve 1-2 ila birkaç yüz kilowatt arasındadır.
Kar ve buz yokken ve olumsuz bir ortam sıcaklığında buzlanma önleme sistemlerinin yüzeyindeki sıcaklık genellikle +5 - 7 ° C'dir. Kar ve buzun erimesi sırasında yüzey sıcaklığı sadece 0 ° C'den yüksek bir fraksiyondur. Ortam sıcaklığı + 5 ° C'nin üzerindeyse, buzlanma önleme sistemleri gereksiz şekilde kapatılır.
Boru hatları ve tanklar için ısıtma sistemleri. Boru sistemleri uzun ve dallıdır ve ısıtma kabloları ısınmaları için en uygun olanlardır. Uygulamada, kural olarak, iki tip ısıtma sistemi vardır - donmayı önler ve borudaki sıcaklığı normalin üstünde (+ 20 ° C'nin üzerinde) korur. Her iki sistem tipinin temel amacı borudan (veya tanktan) çevreye ısı kaybını telafi etmektir.
Isıtma bölümleri borunun (tankın) üstüne monte edilir ve birlikte ısı yalıtımı ile kapatılır. Boru hatlarının ısıtma sistemlerinin doğrusal gücü genellikle 10-60 W / m'dir. Sistemin toplam kapasitesi boru hattının uzunluğuna bağlıdır Tank ısıtma sistemlerinin özgül gücü 1 metrekare başına 10-80'dir. Isıtılan yüzey ve toplam, tankın boyutuna bağlıdır.
Donma önleyici sistemlerin amacı, buz tapalarının oluşmasını ve boru hatlarının yırtılmasını önlemektir, bu nedenle boru üzerinde + 5 ° C'yi korumak yeterlidir.Sıcaklık bakım sistemleri borudaki (tank) gereken sıcaklık açısından çok değişebilir: +40, petrol ve birçok sulu çözeltiyi taşımak için yeterlidir ° C ve bitüm için 160-180 ° C gerektirir.
Teknolojik ekipman için ısıtma sistemleri Çok çeşitli amaçlar, gerekli sıcaklıklar, spesifik kapasiteler ile ayırt edilirler ve bireysel bir yaklaşım temelinde geliştirilirler.
Sistem amacı
Sıcaklık ° C
Özgül güç, W / m2
Toplam güç, kW
Endüstriyel buzdolaplarının odalarında termal bariyerler
2-5
3 - 15
0,5-5
Uydu anteni ısıtma
2-5
200-300
2-15
Yağ temizleme banyosu ısıtması
30-50
200-400
0,5-3
Isıtmalı beton ürün hatları
40-60
300
20-50
Pres plakası ısıtma
40-150
300-1000
2-10
Isıtmalı silindirler ve enjeksiyon ve ekstrüzyon makinelerinin kafaları
120-130
10000 - 20000
Tek ısıtıcı 0.5-2
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: