Устройство керамического нагревательного элемента: Керамический нагреватель: принцип действия, виды, преимущества и недостатки — Мир Антенн

Содержание

современные технологии в обогреве дома

Для обогревания жилища разрабатывается все больше новых устройств и приборов. Керамические обогреватели являются одним из современных видов накопления и отдачи тепловой энергии. Их действие основывается на разогревании элемента, состоящего из керамических пластин. Обогревательные приборы подобного типа с успехом применяют как средства дополнительного отопления в частных домах и квартирах, офисах и производственных помещениях.

Главным принципом является применение в уникальном обогревателе специального керамического материала, который обеспечивает сбор тепла и медленную его передачу даже после выключения устройства.

Керамика служит человеку долгие века. Примером керамических изделий служит глиняная посуда и обожженный кирпич для строительства дома. Во всех случаях применения керамики в быту задействуется принцип аккумуляции тепла. Тела, нагретые до определенной температуры, излучают тепловые инфракрасные лучи с разными длинами волн, нагревающими окружающие предметы. Длина керамического инфракрасного луча находится в промежутке 9,0–10,3 мкм, такой показатель является комфортным для восприятия человеческим организмом.

Если говорить о прошлом керамических изделий, нужно сказать и о перспективах в будущем. Специалисты и разработчики нагревательных элементов различного типа прилагают максимум усилий для улучшения технологии использования материала. Прочная, долговечная и экологически чистая керамика красиво выглядит и резонирует мягкое лучистое тепло, комфортно воспринимаемое телом человека.

Как работает керамический обогреватель для дома

Нагревательный элемент – пластина с керамическими составляющими принудительно обдувается воздухом. Для этого в обогревателях устанавливают вентилятор. Такой обогревательный прибор не выжигает кислород в помещении, не сушит воздух, а нагревание происходит мягко и постепенно. Керамические элементы в составе прибора долго сохраняют тепло и отдают его окружающей среде.

К керамическим обогревателям относят все дующие приспособления, у которых спираль покрыта специальным слоем из обожженной и закаленной глины. Старые приборы такого типа с повышенной пожарной опасностью претерпели изменения и сегодня представляют собой современные агрегаты, защищенные от падения и перегрева.

Модели керамических обогревателей для дома оснащаются несколькими спиралями, которые позволяют регулировать мощность попеременным включением. Приборы оборудуются специальными воздушными фильтрами, датчиками измерения показателей окружающей среды и приспособлениями для регулирования показателей микроклимата.

Классификация обогревателей керамических

Электрические обогреватели

Являются самыми распространенными в нашей стране и простыми в использовании. Выпускаются разной мощности в зависимости от потребности в обогреваемой площади. В них, посредством разогретого воздуха, принудительно поставляемого на керамические пластины в одном элементе, происходит аккумулирование тепла, которое потом последовательно распространяется по комнате.

Такой принцип действия электрического прибора с керамикой отходит в прошлое, на сегодняшний день выпускают более экономные и эффективные приборы нагревания, которые также относят к электрическим источникам питания. К ним относят нагревательные керамические панели и инфракрасные обогревательные приборы.

Для удобства потребителя выпускают приборы, предназначенные для отопления различных квадратур помещения. Оборудование с длиной волны от 5 до 95 мкм обогревает небольшое и среднее помещение. Воздух в рабочей области нагревателя достигнет температуры от 150 до 570ºС. Чтобы обогреть большие помещения цехов, складов и торговых площадей нужны обогреватели с длиной волны до 560 мкм и температурой на выходе до 1000ºС.

Газовые обогреватели

Это еще один вариант использования инфракрасного излучения. Только тепловые волны производятся не электрической панелью, а генерируется открытым газовым пламенем, горящим над керамической горелкой. Мощность такого приспособления гораздо выше электрического, он способен нагревать поток горячего воздуха до 900ºС.

Если в таком приборе предусмотрен принудительный обдув вентилятором, то при помощи керамического газового нагревателя отапливаются крупные складские помещения и производственные павильоны. Но для производства такого количества тепла расходуется большое количество газового топлива в виде бутана и пропана. Стоимость газового керамического оборудования в два раза ниже электрического аналога.

Подразделение по размещению в комнате

Настенные типы

По внешнему виду керамический обогреватель настенного типа похож на кондиционер. Крепится он в нижней части стены, так как теплый воздух поднимается в верхние слои комнаты. Для небольших помещений применение такого прибора является наиболее актуальным, та как он быстро нагревает воздушное пространство и, при этом не занимает полезное пространство комнаты.

Напольные

Напольный керамический обогреватель ставится на полу и часто имеет большую мощность в отличие от настенного варианта. Все напольные приборы обязательно снабжены защитной кнопкой, которая срабатывает при опрокидывании устройства и не допускает контакта нагревательного элемента с огнеопасными поверхностями.

Настольные

Такие приборы, как правило, выпускают небольшой мощности, и служат они для дополнительного прогрева проблемной области в помещении. Оснащаются функцией автоматического поворота, что позволяет равномерно нагревать воздух во всех направлениях. Также снабжаются защитным отключением при падении.

Преимущества применения керамических приборов

При выборе нагревательного прибора, устанавливаемого в человеческом жилище, взвешивают все аргументы, чтобы не испортить экологическую чистоту комнатного климата. К достоинствам этого вида приборов относят:

керамический материал является природным видом, при нагревании до очень высоких температур, порядка 800–1000ºС никаких вредных веществ для человека не выделяется;
керамический материал, полученный сложным способом спекания и обжига, в процессе эксплуатации не окисляется и служит долгий срок;
специальные современные новинки позволяют осуществлять быстрый нагрев, присутствие в конструкции вентилятора способствует равномерному прогреву;
способность керамических материалов долго отдавать собранное тепло используется для экономии значительного количества электрической энергии или газового топлива;
незначительный вес и малогабаритные размеры позволяют использование приборов в помещениях небольшой площади, при этом не забирая драгоценных квадратных метров;
защитная функция отключения при падении защищает от пожаров и ожогов;
некоторые устройства снабжены лампой для очистки поверхностей и воздушного пространства от микробов и устройством ионизации, что очень важно для людей с ослабленным организмом;
работа керамического оборудования происходит бесшумно;
современный внешний вид разнообразен и позволяет подобрать корпус прибора по стилю и цвету;
последние модели приборов управляются пультом с исключением контактного варианта.

Если говорить о недостатках керамических приборов, то их практически не отмечается. Единственным неприятным фактором может стать высокая стоимость, но за прибор с отсутствием других недостатков имеет смысл ее заплатить.

Газовый керамический прибор

Этот нагреватель имеет высокое полезное действие и экономичен. Несмотря на то что внутри оттого прибора используется природный пропан или бутан, нагревание помещения происходит тепловыми инфракрасными лучами. Такие приборы преобразовывают энергию пламени в тепловые лучи при помощи керамической горелки, внутри которой и происходит горение газа. Керамический элемент разогревается до 900ºС, затем начинает испускать тепловые лучи, которые греют помещение.

К недостаткам относят:

все инфракрасные приборы греют более всего ту локальную область, куда они направлены;
довольно интенсивно выжигают кислород, что требует установки дополнительных датчиков, увлажнителей атмосферы.

Газовые обогреватели с керамическим элементом с успехом применяют для установки на улице для тех людей, которые предпочитают отдохнуть на свежем воздухе в кресле, но не любят дискомфорта от холодного воздуха. Одни виды таких обогревателей похожи на торшер, другие напоминают картину. Общим для них является расположение элемента нагревания так, что он распространяет тепло направленно в одну область.

Если говорить о керамических приборах стационарного типа, то они различаются по габаритным размерам и мощности. Их применяют для отопления маленьких комнат и больших помещений.

Настенные газовые нагреватели применяют для небольших помещений, они компактны и легко справляются с поставленной задачей. Некоторые виды газовых керамических нагревателей выпускают переносного типа, в которых предусмотрены небольшие газовые баллоны. Такие приборы легко нагреют палатку туристам в непогоду.

Чтобы правильно выбрать газовый керамический обогреватель, следуют определенным правилам:

прибор должен быть оснащен устройством регулирования мощности;
желательно наличие датчика для измерения показателя влажности воздуха и кислорода в его составе;
розжиг лучше осуществлять по пьезой;
в приборе должны присутствовать системы защиты при потухании пламени.

Керамические электронагревательные панели

Приборы сочетают в себе безупречный современный дизайн и новейшие технологии. Модели обогревателей совершили настоящий прорыв в сфере автономного отопления, их относят к эффективным решениям на рынке энергосберегающих технологий.

Ранее в выпускаемых моделях применялся один из способов обогрева, они представлялись мощными приспособлениями, но грели локальную зону. Это не позволяло добиться высокоэффективного прогрева всего помещения. После появления керамических электрических панелей были решены многие недостатки в системах автономного, альтернативного или вспомогательного обогрева жилища и производственных площадей.

В наше время очевидным становится спрос на такие модели в условиях рынка эффективных источников тепла, альтернативных способов подогрева и отопления. Применение в обогреве нескольких принципов распределения тепла, совмещенных в керамических панелях, создает максимально комфортные условия для присутствия человека в такой среде.

Конвекционный принцип

Явление конвекции применяется в большом количестве выпускаемых приборов отопления и служит переносу энергии из одного места в другое при помощи движущегося воздушного потока. Процесс происходит более интенсивно, если разница температур между источником тепла и нагреваемым объектом большая. Конвекция может происходить естественным способом, если в основу положен принцип разного веса холодных и теплых воздушных слоев, которые перемещаются. Для ускорения процесса конвекции в приборах нагревания применяют вентиляторы.

Инфракрасный принцип

К такому положению относят способность переносить тепло инфракрасными лучами, непосредственно нагревающими предметы в определенных зонах. Воздушное пространство нагревается непосредственно от твердых тел, отдающих тепло. Проходя через воздушное пространство, лучи не нагревают его, а только следуют до конечной точки — твердого тела на пути, которому отдадут тепло. В керамических панелях таким источником приема служит керамическая пластина для аккумулирования тепла.

В керамических панелях электрического действия нагрев помещения осуществляется за счет конвекции и мягкого действия инфракрасных лучей. По воздействию на организм действие тепловых лучей от керамического нагревательного элемента приравнивают к ощущению тепла от русской печи с природным оздоровительным эффектом.

Современные производители ставят прогрессивные технологии на путь служения человечеству, используя природные материалы для создания комфортного проживания и трудовой деятельности.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Нагревательные элементы. Их устройство и принцип работы.

В прошлой статье было рассказано в основном о трубчатых нагревательных элементах – ТЭНах и об открытых спиралях. Кроме этого существует еще и другие нагревательные элементы, некоторые из них практически ровесники открытой спирали, а другие появились относительно недавно, благодаря развитию современных технологий. Об этих нагревателях, новых и не очень, и будет рассказано сегодня.

Инфракрасные нагревательные элементы

Применяются в различных устройствах, прежде всего инфракрасных обогревателях для отопления помещений. Попросту говоря, это отопительные приборы, создающие комфорт в доме, квартире, офисе или цехе. Для различных условий применяются самые разнообразные конструкции обогревателей. Инфракрасные нагреватели могут применяться также в различном технологическом оборудовании, где требуется нагрев каких-то предметов.

Ярким примером такого технологического оборудования являются инфракрасные паяльные станции и современные лабораторные нагревательные шкафы и печи. Широко используется ИК нагрев в групповой пайке печатных плат с компонентами SMD.

Описание этого процесса опубликовано в журнале «Технологии в электронной промышленности №3, 2007». Статья называется «Инфракрасный нагрев в технологии пайки поверхностного монтажа», автор статьи В. Ланин. В статье приводятся очень интересные факты, как уже ставшие историей, так и имеющие место быть. Схема установки для инфракрасной пайки показана на рис. ниже.

Установка групповой пайки с ИК нагревом: 1 — вытяжная вентиляция, 2 — матрица ИК ламп, 3 — плата, 4 — ИК лампа, 5 — отражатель, 6 — устройство охлаждения, 7 — конвейер

ИК излучение, что это, и как оно работает

Инфракрасное излучение является одной из составных частей солнечного спектра. ИК лучи находятся в самой низкочастотной зоне солнечного света. Именно они несут нам на Землю тепло. При этом инфракрасные лучи беспрепятственно проходят сквозь воздух, нисколько не нагревая его. Нагревается земная поверхность, и все, что встречается на пути солнечных лучей. И только потом, от теплых предметов согревается воздух. Вот почему утром воздух прохладен, пока не взойдет Солнце. В точности также работают инфракрасные нагреватели, являющиеся основой промышленных и бытовых обогревателей.

Конечно, спектр рукотворных ИК нагревателей не столь широк, как у солнечного света, и находится в длинноволновой области ИК диапазона с длиной волны λ = 50—2000 мкм. Причем, чем меньше температура нагретого тела, тем больше длина волны. Вообще, диапазон ИК излучения намного шире и делится на три поддиапазона:

коротковолновая область: λ = 0,74—2,5 мкм
средневолновая область: λ = 2,5—50 мкм
длинноволновая область: λ = 50—2000 мкм

Но инфракрасные нагревательные элементы работают только в длинноволновой части ИК спектра. Различные ИК нагревательные элементы являются основой для создания инфракрасных обогревателей. Поскольку тепло от инфракрасных нагревательных элементов передается в основном теплоизлучением, то их часто называют инфракрасными излучателями.

Как устроены ИК обогреватели

В сущности, конструкция ИК обогревателя проста и незатейлива: нагревательный элемент – излучатель помещен в корпус той или иной конструкции, внутри корпуса имеется рефлектор – отражатель, клеммы для подключения излучателя, а снаружи клеммы для внешних проводов. На рисунке показан именно такой простенький вариант обогревателя.

Конструкция ИК обогревателя: 1 — отражатель (рефлектор), 2 — защитная сетка, 3 — переключатель, 4 — крепежная скоба, 5 — инфракрасная карбоновая лампа, 6 — крышка, 7 — клеммная коробка, 8 — шнур питания, 9 — вилка.

Сразу бросается в глаза, что обогреватель данной конструкции очень похож на прожектор для галогенных ламп, применяемый для подсветки рекламы, фасадов зданий, ступенек крыльца, части двора возле дома. В общем, какого-то сравнительно небольшого участка, так называемое локальное освещение.

Поэтому с помощью ИК обогревателей тоже возможен обогрев не всей площади помещения, а лишь какой-то его части. Экономия электроэнергии заметна невооруженным глазом: зачем греть все помещение, если можно нагреть необходимый угол? Пример точечного обогрева показан на рисунке.

Точечный ИК обогрев

Если требуется сделать отопление, например на производстве, то понадобятся обогреватели несколько иной конструкции, которые можно установить в потолок, наподобие светильников с дневными лампами. Такой вариант показан на рисунке ниже.

Обогрев больших помещений

Нагревательные элементы на карбоновых лампах

Карбоновая лампа, представляет собой вакуумную трубку из кварцевого стекла, внутри которой размещен излучающий элемент, сделанный из углеродного (карбонового) волокна, точнее из нескольких волокон свитых в жгут. Иногда этот излучающий элемент называют карбоновой спиралью, хотя это и не совсем правильно.

Карбоновое волокно появилось сравнительно недавно, но завоевало большую популярность в различных технологиях. Из него делаются не только карбоновые излучатели. С помощью специальных технологий из карбоновых волокон делают углепластики.

Спектр применения углепластиков очень широк, примерно около двадцати направлений: от авиастроения и ракетной техники до струн для музыкальных инструментов. Широко применяются углепластики в автомобилестроении, главным образом, в спортивных автомобилях. Те, кто увлекается любительским и спортивным рыболовством, по достоинству оценили все прелести карбоновых удилищ.

Карбоновое волокно имеет волокнистую структуру, что значительно увеличивает площадь излучения. Эта площадь в десятки и сотни раз превышает площадь спирали из нихрома, вольфрама, керамики, фламентина или других материалов. Такая развитая площадь приводит к тому, что теплоотдача карбонового волокна на 30…40% выше, чем у обычных нагревательных элементов.

Работа карбонового обогревателя

При подаче напряжения карбоновое волокно разогревается мгновенно, сразу начинается выработка лучистого тепла, причем, без вредного излучения в ультрафиолетовой части спектра. Повышенная теплоотдача карбонового волокна приводит к более экономному расходу электроэнергии, нежели у обычных нагревателей из нихромовой спирали.

При одинаковой потребляемой мощности карбоновые нагреватели вырабатывают большее количество тепла. Тепло при этом не уходит под потолок, как в случае отопления, например, масляным радиатором или батареей центрального отопления.

Оптическое излучение карбоновых ламп совсем незначительно. Чуть видимое красное свечение вовсе не влияет на зрение, не ослепляет, но свечение все-таки заметно. На рисунке выше показан работающий бытовой обогреватель на основе карбоновых ламп.

В верхней части обогревателя находятся переключатели, задающие режимы работы. В подставке обогревателя имеется электропривод, создающий повороты обогревателя в разные стороны, наподобие того, как это делают вентиляторы. Этими поворотами достигается увеличение площади обогрева.

Керамические инфракрасные нагреватели (излучатели)

Представляют собой обычный ТЭН, «заточённый» в керамическую оболочку – корпус. Теплом от ТЭНа разогревается керамика, а уже от нее тепловые лучи излучаются во внешнюю среду. Керамическая оболочка имеет площадь в несколько раз превышающую площадь ТЭНа, поэтому тепло отдается более активно.

Внешний вид керамического обогревателя показан на рисунке. Подобные нагревательные элементы часто называют панельными инфракрасными нагревателями. Форма нагревательных панелей самая разнообразная. Нагреватель может быть плоским, вогнутым или, наоборот, выпуклым.

Внешний вид керамического нагревателя

На передней поверхности можно рассмотреть конфигурацию ТЭНа, на задней поверхности находятся проволочные выводы изолированные керамическими бусами. Рабочая температура керамических нагревателей 700…750 градусов, удельная поверхностная мощность до 64 Квт/м2. Мощность керамических нагревателей может находиться в пределах от нескольких десятков ватт, до нескольких киловатт. Что называется, на все случаи жизни.

Некоторые типы керамических нагревателей имеют открытую, видимую спираль, например типа HSR. Рабочая температура нагревателя 900 °C, нагреватель предназначен для быстрого разогрева. Внешний вид нагревателя HSR показан на рисунке.

Нагреватель типа HSR

Керамические ИК нагреватели бывают трех типов: объемные (сплошные), полые, а также нагреватели со встроенной термопарой. Объемные элементы достаточно инерционны, долго разогреваются и медленно остывают. В тех случаях, когда нужно периодическое включение/выключение нагревателя, применяются полые нагреватели.

Они менее инерционны, что позволяет применять их в различных технологических процессах, где требуется поддержание точной температуры рабочей среды с помощью периодического включения/выключения излучателя. За счет пониженной массы скорость разогрева пустотелых излучателей на 40% выше, чем у объемных.

В отличие от объемных излучателей большая часть излучения полых излучателей направлена вперед. Излучению назад препятствует полый тепловой барьер с задней стороны, что обеспечивает щадящий температурный режим для элементов корпусных конструкций, а также повышает КПД излучателя. По сравнению с объемными излучателями той же мощности снижение потребления электроэнергии достигает 15%.

При использовании объемного излучателя такое распределение тепла можно получить только с использованием рефлектора. Некоторые типы панельных ИК нагревателей имеют встроенную термопару типа K или J, что позволяет осуществлять точный контроль и регулирование температуры. Очень удобно для применения в технологических процессах.

Технологических процессов, где применяются ИК излучатели достаточно много. Вот только некоторые из них:

Сушка краски (двухкомпонентные краски, эпоксидные лаки),
Обработка пластмасс (вулканизация ПВХ, термоформовка пластиков АБС, полиэтилена, полистирола, части автокузова, порошковая покраска)
Сушка клеящих веществ,
Обработка продуктов питания (поддержание в нагретом состоянии, гриль, стерилизация и пастеризация),
Текстильные изделия (шелкография, переводные картинки на футболках, латексирование ковровых покрытий),
Красота и здоровье (инфракрасные тепловые кабины, сауны)

Инфракрасные керамические лампы Эдисона

Относятся к полым керамическим излучателям, выпускаются с цоколем E27, как у обычной лампы накаливания. Этот цоколь давным-давно был изобретен великим изобретателем Т. Эдисоном. Именно буква «E» в названии цоколя увековечивает имя изобретателя, а 27 это диаметр цоколя в миллиметрах. Конструкция очень удобная: просто ввернули в патрон вместо лампы накаливания, и сразу стало тепло!

Считается, что эти нагревательные элементы, чаще всего, применяются в животноводстве. Даже на китайских сайтах с бесплатной доставкой, из корявого машинного перевода с английского языка, можно понять, что эти обогреватели предназначены для коровников, птичников и свинарников.

Инфракрасная лампа Эдисона

Почему нельзя такой излучатель повесить если не дома, то хотя бы на рабочем месте? Ведь далеко не секрет, что наши работодатели не особо утруждают себя созданием нормальных условий на рабочих местах: летом не хватает кондиционера, а в осеннюю пору, пока еще не включили отопление, приходится в цехе, мастерской или в конструкторском отделе одеваться в ватную телогрейку.

Для обогревателей Эдисона выпускаются металлические рефлекторы, что позволяет увеличить теплоотдачу в нужном направлении и снизить тепловое воздействие на стены и потолки. Собственно для этих же целей служат и рефлекторы, используемые с другими типами нагревателей.

Естественно, что вкручивать такие «лампочки» надо в высокотемпературный керамический патрон.

Нагревательные элементы для обогрева плоскостей

Нагрев до столь высоких температур нужен далеко не всегда, и в этих случаях приходится применять другие нагреватели, которые передают тепло не излучением, а находясь в непосредственном контакте с нагреваемым предметом. При этом нагревается поверхность определенной площади и формы, как плоская, так и криволинейная. Одним из таких типов нагревателей являются плоские эластичные нагревательные элементы, изготовленные из силикона.

Силикон это кремнийорганический полимер, состоящий из атомов кремния и углерода. В зависимости от молекулярной массы эти полимеры могут быть жидкими (кремнийорганические жидкости), эластичными (кремнийорганические каучуки) или твердыми продуктами (кремнийорганические пластики).

Кремнийорганические полимеры обладают хорошими диэлектрическими характеристиками, отличаются высокой термостойкостью, хорошими водоотталкивающими свойствами, физиологической инертностью, что позволяет использовать их для создания плоских нагревательных элементов. Такая конструкция называется силиконовыми нагревательными матами, и применяется в тех случаях, когда необходим равномерный нагрев какой-либо поверхности.

Силиконовые нагревательные элементы

Представляют собой конструкцию из двух слоев силикона, между которыми размещается нагревательный провод или вытравленная нагревательная пленка, что позволяет получить самые различные параметры нагревателя. Для увеличения механической прочности силикон армируется текстильным стекловолокном.

Эти нагреватели обладают высокой скоростью реагирования (малое время нагрева/остывания), точность поддержания температуры достаточно высока, особенно, если нагреватель оснащен сенсором температуры и термостатом.

Геометрические размеры силиконовых матов невелики, толщина нагревателей начинается от 0,7 мм, что позволяет использовать их в самых различных областях, начиная от аэрокосмических аппаратов и заканчивая подогревом бочек с маслами или красками.

Силиконовые нагревательные элементы

Силиконовые нагреватели имеют повышенную устойчивость к влаге и сырости, поэтому они рекомендуются для лабораторного оборудования, применения в сфере общественного питания, а также для защиты электронной аппаратуры от замерзания и конденсата. Единственным ограничением к применению силиконовых нагревательных элементов может служить относительно низкая рабочая температура: 200 °C в режиме длительной эксплуатации и 230 °C кратковременно.

Нагреватель из вытравленной пленки показан на рисунке ниже. Естественно, что эта проводящая дорожка показана условно, на самом деле она закрыта другим слоем силикона.

Нагреватель из вытравленной пленки

Нагреватели с вытравленными элементами, также, как и нагреватели с нагревательным проводом выпускаются самых различных форм и размеров, однако, вытравленные элементы позволяют получить самые разнообразные схемы распределения тепла. Кроме того большая площадь вытравленного нагревательного элемента обеспечивает большую плотность мощности и равномерность распределения тепла. Расстояние между вытравленными проводниками можно получить несколько меньше, чем в случае применения нагревательного провода.

Для удобства монтажа многие силиконовые нагреватели с обратной стороны оснащаются самоклеющейся пленкой. Современные клеевые технологии позволяют создать прочные соединения даже при повышенной температуре, на которой работают силиконовые нагреватели, поэтому соединение получается надежным и долговечным.

Нагреватели для бочек часто называются тепловыми рубашками. Такие же рубашки существуют для обогрева контейнеров, а также днищ бочек и контейнеров. Естественно, что эти нагреватели плоские, а их размеры соответствуют размерам бочек или контейнеров.

Миканитовые нагреватели

Также относятся к плоским нагревательным элементам. Их основой служит миканит – слюдяная бумага. Ее основа крошка из природной слюды, скрепленная жаростойким связующим составом. Несколько слоев такой бумаги спрессовываются и подвергаются обработке под высоким давлением и температурой, в результате чего получаются пластины требуемого размера.

Миканитовые нагреватели

Для обеспечения эксплуатационных качеств и механической прочности миканитовые «сэндвичи» выпускаются в корпусе из тонкого металла, что позволяет создавать нагреватели различной формы. На рисунке показаны плоские миканитовые нагреватели, нагреватели в виде манжетов. Подобные нагреватели применяются в оборудовании для обработки пластмасс, температура плавления которых находится в диапазоне 180…240°C, что вполне допустимо для миканитовых нагревателей.

Для улучшения теплопередачи нагреватели в металлических корпусах прижимаются к нагреваемому элементу с помощью металлических скобок и хомутов, а то и просто обвязываются проволокой.

В настоящее время существует великое множество различных систем и конструкций нагревателей, позволяющих выполнять любые технологические задачи. В этой статье было рассказано лишь о незначительной их части. Если кто-то заинтересовался этой проблемой всерьез, конкретно каким-либо типом нагревателя, технологией его применения, то подобную информацию всегда можно найти в поисковых системах Интернета.

Принцип работы и основные преимущества керамического обогревателя

5 —10 лет назад многие жители нашей страны, услышав фразу «керамический обогреватель», с трудом могли представить, что это такое. У некоторой части людей эта фраза была на слуху, но полной картины они не имели, и только небольшая горстка людей купила себе такую керамическую панель и вполне была счастлива приобретением. Одним словом, товар был, но о нём мало кто знал, да и особой потребности в нём не было — всех устраивал дешёвый газ, а электроотопление было чем–то не особо нужным. Исключением были лишь владельцы приусадебных домов, где подвести газовое отопление либо большая проблема, либо очень дорого, а зачастую и то, и другое вместе. Не во всех квартирных домах было тепло — ЖЭКи или экономили на подаче тепла, или имелись регулярные поломки котельного оборудования. Однако такая картина существовала до 2013–го года, когда газ начал резко дорожать для Украины, и следовательно, для кармана каждого гражданина, кто оплачивает коммунальные услуги. С этих пор рынок электрического отопления стал расти, как на дрожжах, а с ним и выросло производство и продажи керамических обогревателей.

Популярность керамических панелей продолжает расти по сей день, и мало кто остался в стороне от этого тренда. Для последних и подготовлен данный материал, чтобы дать представление, как устроен обогреватель, в чем его плюсы. А в следующей статье мы сравним керамические обогреватели с другими электрическими приборами отопления, расскажем, как подобрать для своего дома и какой торговой марке отдать предпочтение, чтобы не купить кота в мешке.

Итак, что такое керамический обогреватель?

Самое главное нужно для понимания, что это электроприбор, работающий от стандартной электросети. Второе, это прибор не только для догрева помещения, которое не получает тепло в полном объёме, но для организации основного и автономного отопления дома.

Конструктивно это выглядит так: в металлический корпус вставлена плита из различного материала — керамогранит, керамика, стеклокерамика, закалённое стекло — выбор зависит от предпочтения производителя и цены материала. Внутри между плитой и корпусом заложен нагревательный кабель, примерно аналогичный тому, который используют в электрических тёплых полах. Некоторые производители используют не кабель, а резистивную нагревательную ленту, или плёнку, но цель у них всех одна — при прохождении электрического тока нагреваться и отдавать тепло плите, которая «собирает» тепловую энергию и в дальнейшем излучает в помещение. В корпус могут быть добавлены радиаторы, магнезитовые плиты, теплоотражатели, конвекционные каналы — одним словом всё то, что конструктор данного обогревателя посчитал нужным вставить для увеличения КПД прибора.

Принцип работы керамического обогревателя

Нагрев воздуха при взаимодействии с обогревателем лежит в основе конвекции, на основе которой работает превалирующее большинство отопительных приборов (не обязательно электро). Нагретый воздух заставляет циркулировать воздушные массы, теплый перемешивается с холодным и происходит равномерный прогрев воздуха. В свою очередь воздух отдает тепло предметам, и таким образом всё помещение в совокупности с предметами в нём прогревается.

Плита выполняет роль не только аккумуляции тепла, но и выработки лучей красного спектра, невидимых для человеческого глаза, которые вызывают повышение температуры предмета, на которое они попадают. Это так называемое «инфракрасное излучение», известное нам по излучению Солнца. ИК–лучи греют предметы, но не греют воздух. Нагретые предметы, в свою очередь, передают тепло воздуху.

Двойной принцип отопления, используемый в керамических термопанелях, даёт максимальный эффект: одновременно получают тепло предметы, стены и люди, и окружающее пространство в помещении.

Преимущества керамического обогревателя

Из основных можно выделить следующее:

Экономичность и эффективность. Отзывы клиентов говорят о том, что при переходе на электроотопление с газа затраты на тепло снижаются в 2 — 3, а то и более раз, а при смене конвекторов на керамические панели количество киловатт уменьшается в 3 — 4 раза.
Цена. По сравнению с покупкой котла, радиаторов, а также монтажа газового оборудования купить керамический обогреватель по карману едва ли не любому взрослому человеку.
Используется как для основного, так и вспомогательного отопления. Можно установить один прибор, если в помещении прохладно, а можно смонтировать отопление всего дома.
Отдача тепла после отключения. Примерно минут 15 — 20 обогреватель в выключенном состоянии еще даёт тепло, тем самым не расходуя электричество.
Использование в помещениях с высокой влажностью. Сауны, ванные, санузлы, лоджии и балконы уже успешно отапливаются.
Монолитность сборки. Прибор нельзя разобрать, чем любят заниматься дети.
Экологичность. Никаких продуктов сжигания и рисков утечки газа.
Не сжигает кислород из воздуха и не высушивает воздух, чем «страдают» различные конвекторы и тепловентиляторы. Воздух не вызывает сухость во рту, покраснение глаз и другие малоприятные вещи, им легко дышится.
Современный внешний вид, различные цветовые вариации плитки, позволяя вписать обогреватель в любой дизайн.
Простота в монтаже, отсутствие обязательного сервисного обслуживания или замены изношенных частей.

Наша компания является дилером многих производителей керамических панелей уже более 10 лет. У нас большой выбор на складе как обогревателей, так и сопутствующих к ним товаров. Мы осуществляем просчет, доставку и монтаж обогревателей по Киеву и всей Украине. Мы подскажем, какой обогреватель лучше подходит под ваши требования и какой даст максимальный эффект. Звоните, пишите и приезжайте к нам в офис!

Нажмите, чтобы перейти к выбору керамической отопительной панели

Каталог

Керамический нагревательный. Критерии выбора электрического тепловентилятора. Где применяются современные нагревательные элементы?

К сожалению, центральные источники тепла не всегда в полной мере могут выполнять возложенные на них задачи. Поэтому зачастую приходиться прибегать к дополнительному способу обогрева. Решить проблему помогают обогреватели, которые на рынке представлены в широчайшем ассортименте. Одним из таких приборов является керамический нагреватель.

Приглашаем всех наших гостей из дома или за границу посетить нас. Для нас большая честь предложить вам образцы. Энергосбережение, супер быстрый нагрев. Воздух может проходить через внутренний и наружный обогреватели. Тепло может передаваться как внутри, так и снаружи нагревательного элемента.

Электрически и коррозионно-стойкие. Высокая несущая способность. Настройка устройств зажигания в соответствии с конкретными требованиями клиентов. Устройство зажигания горелки находится в системах отопления, в которых используется твердое топливо, такое как древесные гранулы, в качестве источника энергии. Задача здесь состоит в том, чтобы значительно зажечь биомассу за короткий промежуток времени, сохранив очень низкую эмиссию. ценности. В зависимости от положения элемента зажигания в котле время зажигания приблизительно секунд очень короткое.

Особенности конструкции и принцип работы

В основе отопительной техники данного типа лежит керамический Причем он может быть задействован в абсолютно разных отопительных приборах, отличающихся не только внешним видом, но и принципом действия.

Исходя из способа подачи тепла, приборы делятся:

На инфракрасные керамические нагреватели — нагревают предметы путем инфракрасного излучения;

Керамические конвекторы — работают по принципу принудительной конвекции.

Керамические ИК-нагреватели оснащены нагревательной керамической трубкой с никель-хромированной спиралью внутри. Они могут быть полые, объемные или газовые. Такие приборы хотя и считаются лучшими среди аналогов, но используются не столь активно, потому как способны обогреть лишь определенный участок, находящийся в зоне действия инфракрасных лучей.

Это также означает минимальные выбросы! Возможны пылающая древесная щепа, дрова, угольный кирпич или другая биомасса. Доступна массовая настройка. Малые электронагреватели типа вентилятора. Все небольшие электрические обогреватели основаны на электрических сопротивлениях и теплоте, которое они создают при прохождении через них электричества.

Преимущества нагревателей

В этом смысле нет существенной разницы на уровне небольших электрических обогревателей. Базовая технология такая же. Но на практике есть различия, которые стоит рассмотреть, а один из них — термовентиляции. Малые электронагреватели могут оснащаться вентилятором, который, конечно же, предлагает преимущества, но также и недостатки.

На сегодняшний день большой интерес вызывают (плиты), которые позволяют обеспечить теплом значительную площадь. Особенность обогрева заключается в том, что плита керамическая действует в двух направлениях одновременно: как конвектор и как инфракрасный обогреватель. Внутри конструкции находятся небольшие вентиляторы, которые прогоняют воздушные массы через теплообменник из керамики и равномерно выпускают в помещение уже прогретый поток воздуха. Плита керамическая имеет встроенный термостат, позволяющий устанавливать оптимальную температуру и предохраняющий само устройство.

Вентиляторы также могут помочь удалить горячий воздух изнутри и в окружающую среду устройства, что позволяет производить меньшие приборы без проблем перегрева. Небольшое количество электроэнергии, используемое вентиляторами небольших нагревателей, также не является энергетической проблемой и является эффективной; Это также соответствует созданию тепла. Небольшие электрические нагреватели на 100% эффективны с жесткой точки зрения преобразования электричества в тепло.

И именно эти последние грани используют фейерверки максимально. Хорошие нагреватели нагревателей также имеют то преимущество, что обеспечивают мгновенный поток горячего воздуха, направленный на пользователя или пользователей. То есть: они обеспечивают быстрый и сфокусированный нагрев. Они часто используются в течение коротких периодов времени только на время, необходимое для разминки их пользователей. И если это то, что вы хотите от маленьких нагревателей, то нагреватели являются хорошим вариантом для вас.

Классификация по источнику энергии

Обогреватели могут работать не только от электричества, но и на сжиженном газе.
В зависимости от энергоносителя керамические нагреватели бывают:

Электрические. Наиболее практичные и распространенные. Из-за простоты и удобства в эксплуатации электрические керамические обогреватели часто используют для обогрева детских комнат. Они не сушат воздух и не съедают кислород. К тому же их можно использовать в местах с высокой влажностью воздуха.

Недостатки поклонников

Нагреватели никогда не могут молчать и не нацелены на обогрев комнаты в целом; И со временем они могут стать довольно шумными. Другим возможным недостатком является их высокое электрическое потребление и тот факт, что они рециркулируют пыль и аллергены на уровне комнаты, где они установлены, — проблема, особенно серьезная для людей, склонных к аллергиям, а также для астматиков и людей с респираторными проблемами.

Выбор небольших вентиляторов

Короче: все небольшие электронагревательные приборы имеют одну и ту же базовую технологию, и их преимущества и недостатки всегда очень относительны; Но есть детали, такие как тип распределения тепла, скорость и объем перемещаемого воздуха или такие проблемы, как шум, рециркуляционная пыль и аллергены, которые необходимо учитывать.

Газовые. Работают за счет энергии, получаемой при сжигании высококалорийного пропана-бутана и по эффективности несколько уступают электрическим, хотя являются более дешевыми. Основная составляющая часть устройства — керамическая панель, внутри которой происходит беспламенное сгорание топлива. Газовый керамический нагреватель воздуха предполагает использование газового баллона, из которого топливо через шланг поступает к горелке. Чаще всего такие агрегаты применяют для отопления веранд, летних кафе, гаражей и складских помещений.

Другие аспекты, которые необходимо учитывать на уровне малых нагревателей

Так же, как внимание должно быть уделено деталям производства и качества. Также рассмотрите приборы с термостатами, переключателями температуры и мощности, а также защиту от перегрева и падения. А также рассмотрите другие грани устройства, в дополнение к тому, является ли это фан-типом или нет.

Металлические элементы — резисторы и радиационные трубки

Рассмотрим, в частности, тип нагрева, который они обеспечивают: лучистого или конвективного типа.

Солнце — лучший нагреватель. Керамические нагреватели обеспечивают большую безопасность и надежное местное отопление. Его нормальные рабочие температуры слишком низки, чтобы вызвать ожоги или начать огонь. Керамический блок обеспечивает стабильный и эффективный источник тепла для небольших помещений и рабочих мест.

Классификация по типу размещения

По типу установки керамические обогреватели бывают:

Настольные — это компактные по размеру приборы, которые, как правило, имеют небольшую мощность и предназначаются для быстрого обогрева небольших комнат.

Настенные обогреватели снаружи напоминают кондиционер и устанавливаются на любой высоте. Такой керамический нагреватель не занимает полезное пространство и больше всего подходит для прогрева средней площади.

Электрические нагреватели обычно используют резистивные ленты или провода для создания лучистого тепла. Эти элементы, расположенные перед металлическими отражателями, быстро нагреваются и охлаждают и обеспечивают только порывы тепла. Керамические элементы обеспечивают постоянное тепло, но ниже температуры горения бытовых материалов.

Нагреватели с открытыми нагревательными элементами представляют собой реальную опасность пожара при неправильном использовании. Ленты или провода часто терпят неудачу, высвобождая искры и даже куски горячего металла за решеткой нагревателя. В керамическом нагревателе керамический сердечник покрывает нагревательные элементы. Если они терпят неудачу, любой горячий мусор надежно содержится в керамической обертке. Керамическое покрытие фактически увеличивает срок службы элементов.

Напольные варианты являются самыми мощными и способны обогреть помещения с различной квадратурой.

Преимущества

К плюсам нагревателей с керамическими элементами можно отнести высокую эффективность, безопасность и надежность использования, создание оптимально комфортного микроклимата, быстрый прогрев помещения. Кроме того, по сравнению с традиционными они потребляют на треть меньше электроэнергии.

Настенные керамические тепловентиляторы

Керамический нагреватель может конвертировать до 85 процентов электроэнергии, подаваемой в пригодное для использования тепло. Хотя циркуляционный вентилятор в агрегате постоянно вращается, нагревательный элемент не работает. Перед тем, как сердечник полностью остынет, цикл нагрева снова начнется.

Более низкая рабочая температура керамических нагревателей делает шкафы меньше, безопаснее и практичнее. Вес и дизайн способствуют стабильности, что маловероятно, чтобы нагреватель опрокинулся. Как и для любого нагревателя, держите безопасное расстояние между керамическим нагревателем и легковоспламеняющимися материалами. Несмотря на это, небольшой размер керамических нагревателей делает их особенно полезными в небольших помещениях, таких как туалеты или небольшой офис. Вы даже можете разместить небольшие модели на компьютере.

Керамические нагреватели имеют высокий уровень пожаробезопасности. Благодаря встроенному термостату обеспечивается защита от перегрева. Помимо всего прочего такие нагревательные приборы единственные, которые можно использовать в помещениях с повышенной влажностью. Многие модели оснащены антибактериальной защитой и ионизатором.

Работа электрического инерционного излучателя

Накопление, конвекция, излучение. . Просто потому, что он идеально подходит для обогрева вашего дома и экономии энергии! Принцип инерционного электрического излучателя прост: прежде всего необходимо накапливать тепло, а затем восстанавливать его плавно и плавно, чтобы гарантировать оптимальный комфорт. Если вы положите руку на фасад вашего дома, который находится в тени, вы обнаружите, что холодно. Обратно, мы всегда летом, полночь, и ночь довольно крутая.

Когда вы приближаетесь к фронту своего дома, который остался на солнце весь день, вы обнаружите, что он теплый и чувствует мягкое тепло. Принцип электрического инерционного излучателя тот же. Сердце нагрева, накапливает тепло, чтобы лучше рассеять его. Разумеется, на этапе восстановления радиатор не потребляет электричество и не обеспечивает интересную экономию энергии. Следовательно, девиз инерционного излучателя: комфорт и экономия.

Дополнительное преимущество керамических обогревателей заключается в возможности их использования в жаркое время года в качестве вентилятора.

Недостатки

Как и все остальные нагревательные приборы, керамический нагреватель имеет свои недостатки. К ним относятся локальность действия ряда моделей, а также быстрое остывание помещения после отключения устройства. Многих покупателей смущает тот факт, что цена керамических обогревателей существенно выше остальных отопительных приборов. На самом деле при наличии стольких преимуществ это вполне оправдано.

Но будьте осторожны, не все технологии равны, мы должны сравнивать радиаторы с инерцией и быть внимательными к трем важным моментам. Сердце нагревает тело нагрева, регулирование. . Сердце нагрева, часть, которая накапливает тепло, является основным элементом даже существенным. Действительно, качество нагревательного сердечника зависит от качества инерции.

Радиатор А Инерция: различные типы нагревательных сердечников

Ядро нагрева инерционного излучателя иногда состоит из теплоносителя внутри нагревательного элемента, внешний вид которого напоминает старые радиаторы центрального отопления. Эта технология кажется довольно рудиментарной из-за низкого А также потому, что радиатор нагревается сзади, и большая часть тепла выделяется сверху, как на первых электронагревателях.

Многие задаются вопросом: в каких случаях стоит покупать керамические нагреватели? Отзывы свидетельствуют, что данная климатическая техника отлично подходит для обогрева спален и детских комнат, так как практически не сушит воздух. Некоторые предпочитают использовать керамические приборы в ванной из-за их устойчивости к влаге.

Нагревательный сердечник также может быть выполнен из алюминия. В этом случае он часто связан с корпусом радиатора, также выполненным из алюминия. Это не будет долго оставаться теплым, потому что алюминий очень проводящий, что означает, что он не удерживает тепло. Фактически, чистый алюминий имеет квази-нулевую инерцию, поэтому тепло быстро эвакуируется.

Тем не менее, нагревательный сердечник из чугуна сохраняет тепло дольше, но необходимо следить за тем, чтобы задняя часть радиатора не становилась слишком горячей, чтобы избежать излишнего нагрева наружных стен. Также убедитесь, что экранированный резистор, зажатый в сердечнике из чугуна, не генерирует шума.

Однако важно понимать, что керамический нагреватель ввиду мощносных характеристик не может полностью заменить основную систему отопления. Он способен лишь ее дополнить.

Выбирая прибор для дополнительного обогрева, прежде всего необходимо учитывать площадь помещения. Исходя из этого подбирается оптимальный тип климатической техники и ее мощность. Так, идеальным вариантом для маленькой комнаты будет настенный обогреватель, который сэкономит пространство и эффективно его прогреет. Кроме того, следует принимать во внимание степень закрытости помещения: электрические керамические приборы подходят для внутреннего обогрева, а газовые — для открытых площадок.

Наши бабушки и дедушки, промышленники и пекари уже поняли все преимущества, которые можно извлечь из этого исключительного материала, который был предложен нам по своей природе. Действительно, танк доменная печь состоит из огнеупорного кирпича. Однако использование природных огнеупорных материалов предполагает соблюдение определенных законов природы, которые должны быть прекрасно освоены, чтобы иметь возможность наилучшим образом формировать эти продукты, чтобы извлечь выгоду из их грозных свойств.

Высокотемпературный керамический нагревательный сердечник

Действительно, все начинается с тщательного выбора лучшей керамики. Слово «керамика» происходит от древнегреческих «керамосов», что буквально означает «земля гончара». Поэтому это общее слово, обозначающее любой объект, являющийся результатом затвердевания пасты, состоящей из глины, смешанной с водой. Сегодня сырье может существенно различаться в составе керамики.

Коротковолновая область: λ = 0,74—2,5 мкм,

Последние используются для производства кирпичей, в которые вставлены резисторы, которые способны выдерживать очень высокие температуры и противостоять коррозии и окислению, тем более что они тесно связаны с сырьем, В полной гармонии с ним и, таким образом, лишился какого-либо контакта с воздухом. Кроме того, кирпичи, накапливающие тепло, резисторы не подвергаются резким колебаниям температуры. Вот почему мы можем гарантировать такую гарантию на наших кирпичах.

Последние, изготовленные из специальной стали большой толщины, способствуют накоплению тепла и постепенно восстанавливают его в течение значительной продолжительности. Сегодня сталь очень хорошо контролируется. Это 100% перерабатываемый материал, который, как известно, длится. Устойчив, прост в обслуживании и гибкости, он также очень удобен, поэтому специальная конструкция инерционного радиатора предлагает большую поверхность теплообмена для высокой радиации, обеспечивающую равномерное распределение тепла и распределение от пола до потолка.

Средневолновая область: λ = 2,5—50 мкм,

Длинноволновая область: λ = 50—2000 мкм,

но инфракрасные нагревательные элементы работают только в длинноволновой части ИК спектра. Различные ИК нагревательные элементы являются основой для создания инфракрасных обогревателей. Поскольку тепло от инфракрасных нагревательных элементов передается в основном теплоизлучением, то их часто называют инфракрасными излучателями.

Как устроены ИК обогреватели

В сущности, конструкция ИК обогревателя проста и незатейлива: нагревательный элемент — излучатель помещен в корпус той или иной конструкции, внутри корпуса имеется рефлектор — отражатель, клеммы для подключения излучателя, а снаружи клеммы для внешних проводов. На рисунке 2 показан именно такой простенький вариант обогревателя.

Рисунок 2. Конструкция ИК обогревателя: 1 — отражатель (рефлектор), 2 — защитная сетка, 3 — переключатель, 4 — крепежная скоба, 5 — инфракрасная карбоновая лампа, 6 — крышка, 7 — клеммная коробка, 8 — шнур питания, 9 — вилка.

Поэтому с помощью ИК обогревателей тоже возможен обогрев не всей площади помещения, а лишь какой-то его части. Экономия электроэнергии заметна невооруженным глазом: зачем греть все помещение, если можно нагреть всего один угол? Пример индивидуального обогрева офисного работника показан на рисунке 3.

Рисунок 3. Точечный ИК обогрев

Это как раз тот вариант обогрева, который можно получить, используя обогреватель, показанный на рисунке 2. Если требуется сделать отопление, например в кафе, то понадобятся обогреватели несколько иной конструкции, которые можно установить в потолок, наподобие светильников с дневными лампами. Такой вариант показан на рисунке 4. В принципе, обогреватели можно развесить над каждым столиком, либо просто в шахматном порядке.

Рисунок 4. Полный обогрев

Подобных схем обогрева можно найти немало, ведь ИК обогреватели используются для отопления достаточно больших помещений: мастерских, складов, цехов, а то и вовсе небольших площадок на открытом воздухе. Например, это может быть беседка возле дома или веранда ресторана со столиками. В ИК обогревателе, показанном на рисунке 2, применяется инфракрасная карбоновая лампа, что это такое, как она устроена и какие у нее свойства?

Карбоновая лампа

Представляет собой вакуумную трубку из кварцевого стекла, внутри которой размещен излучающий элемент, сделанный из углеродного (карбонового) волокна, точнее из нескольких волокон свитых в жгут. Иногда этот излучающий элемент называют карбоновой спиралью, хотя это и не совсем правильно.

Оптическое излучение карбоновых ламп совсем незначительно. Чуть видимое красное свечение вовсе не влияет на зрение, не ослепляет, но свечение все-таки заметно. На рисунке 5 показан работающий бытовой обогреватель на основе карбоновых ламп.

Рисунок 5. Работа карбонового обогревателя

В верхней части обогревателя находятся переключатели, задающие режимы работы. В подставке обогревателя имеется электропривод, создающий покачивания обогревателя в разные стороны, наподобие того, как это делают вентиляторы. Этими поворотами достигается увеличение площади обогрева.

Керамические инфракрасные нагреватели (излучатели)

Представляют собой обычный ТЭН, «заточённый» в керамическую оболочку — корпус. Теплом от ТЭНа разогревается керамика, а уже от нее тепловые лучи излучаются во внешнюю среду. Керамическая оболочка имеет площадь в несколько раз превышающую площадь ТЭНа, поэтому тепло отдается более активно.

Внешний вид керамического обогревателя показан на рисунке 6. Подобные нагреватели часто называют панельными инфракрасными нагревателями. Форма нагревательных панелей самая разнообразная. Нагреватель может быть плоским, вогнутым или, наоборот, выпуклым.

Рисунок 6. Внешний вид керамического нагревателя

На передней поверхности можно рассмотреть конфигурацию ТЭНа, на задней поверхности находятся проволочные выводы изолированные керамическими бусами. Рабочая температура керамических нагревателей 700…750 градусов, удельная поверхностная мощность до 64Квт/м2. Мощность керамических нагревателей может находиться в пределах от нескольких десятков ватт, до нескольких киловатт. Что называется, на все случаи жизни.

Рисунок 7. Нагреватель типа HSR

Технологических процессов, где применяются ИК излучатели достаточно много. Вот только некоторые из них:

Сушка краски (двухкомпонентные краски, эпоксидные лаки),

Обработка пластмасс (вулканизация ПВХ, термоформовка пластиков АБС, полиэтилена, полистирола, части автокузова, порошковая покраска)

Сушка клеящих веществ,

Обработка продуктов питания (поддержание в нагретом состоянии, гриль, стерилизация и пастеризация),

Текстильные изделия (шелкография, переводные картинки на футболках, латексирование ковровых покрытий),

Красота и здоровье (инфракрасные тепловые кабины, сауны)

Инфракрасные керамические лампы Эдисона

Считается, что эти обогреватели, чаще всего, применяются в животноводстве. Даже на китайских сайтах с бесплатной доставкой, из корявого машинного перевода с английского языка, можно понять, что эти обогреватели предназначены для коровников, птичников и свинарников.

Рисунок 8. Инфракрасная лампа Эдисона

Естественно, что вкручивать такие «лампочки» надо в высокотемпературный керамический патрон.

Кварцевые и галогеновые излучатели

Представляют собой запаянную вакуумную трубку из кварцевого стекла, внутри которой находится спираль из металла с высоким сопротивлением. По сути дела, это . В зависимости от конструкции спирали излучатели делятся на два диапазона ИК излучения, — излучатели средневолнового диапазона и излучатели коротковолнового диапазона.

В первых из них спираль имеет звездчатую форму, во вторых внутри кварцевой трубки находится поддерживаемая нить накала, что прекрасно просматривается сквозь прозрачное кварцевое стекло. Спрашивается, зачем делать спирали различной конструкции, что получается в результате таких технологических изысканий?

Галогеновые излучатели с поддерживаемой нитью накала работают в высокочастотном диапазоне ИК, и обеспечивают возможность нагрева до 2600 °C. Этот нагревательный элемент имеет высокую мощность, очень быстрое время реагирования, что делает его незаменимым в коротких циклических процессах, где требуется высокая удельная мощность.

Нагревательные элементы для обогрева плоскостей

Нагрев до столь высоких температур нужен далеко не всегда, и в этих случаях приходится применять другие нагреватели, которые передают тепло не излучением, а находясь в непосредственном контакте с нагреваемым предметом. При этом нагревается поверхность определенной площади и формы, как плоская, так и криволинейная. Одним из таких типов нагревателей являются плоские эластичные нагреватели, изготовленные из силикона.

Силиконовые нагревательные элементы

Рисунок 9. Силиконовые нагреватели

Нагреватель из вытравленной пленки показан на рисунке 10. Естественно, что эта проводящая дорожка показана условно, на самом деле она закрыта другим слоем силикона.

Рисунок 10.

Нагреватели с вытравленными элементами, также, как и нагреватели с нагревательным проводом выпускаются самых различных форм и размеров, однако, вытравленные элементы позволяют получить самые разнообразные схемы распределения тепла. Кроме того бОльшая площадь вытравленного нагревательного элемента обеспечивает бОльшую плотность мощности и равномерность распределения тепла. Расстояние между вытравленными проводниками можно получить несколько меньше, чем в случае применения нагревательного провода.

Также относятся к плоским нагревательным элементам. Их основой служит миканит — слюдяная бумага. Ее основа крошка из природной слюды, скрепленная жаростойким связующим составом. Несколько слоев такой бумаги спрессовываются и подвергаются обработке под высоким давлением и температурой, в результате чего получаются пластины требуемого размера.

Для обеспечения эксплуатационных качеств и механической прочности миканитовые «сэндвичи» выпускаются в корпусе из тонкого металла, что позволяет создавать нагреватели различной формы. На рисунке 11 показаны плоский миканитовый нагреватель и нагреватель в виде манжеты. Подобные нагреватели применяются в оборудовании для обработки пластмасс, температура плавления которых находится в диапазоне 180…240°C, что вполне допустимо для миканитовых нагревателей.

Рисунок 11. Миканитовые нагреватели

НАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к нагревателю, в частности к нагревателю для ручного прибора, такого как прибор для ухода за волосами.

Ручные приборы, такие как приборы для ухода за волосами и тепловентиляторы, приобрели широкую известность. Указанные приборы содержат нагреватель, обеспечивающий нагрев текучей среды, протекающей через устройство, или нагрев поверхности, на которую направлен прибор. В большинстве своем указанные приборы имеют ручку пистолетного типа, содержащую переключатели, а также корпус, вмещающий такие компоненты, как вентиляторный узел и нагреватель. Как вариант, корпус может быть трубчатым, как в устройствах для горячей укладки волос. Таким образом, текучая среда и/или тепло выдувается из концевой части трубчатого корпуса, либо удерживается в указанном корпусе, причем устройство может иметь рукоятку, перпендикулярную трубчатому корпусу.

Традиционные нагреватели, как правило, имеют каркас из изоляционного и термостойкого материала, вокруг которого намотана резистивная проволока, например нихромовая проволока. Такие нагреватели могут генерировать выходную мощность примерно от 1200 до 1500 Вт, которая является достаточной для приборов для ухода за волосами, однако указанные нагреватели являются относительно тяжелыми, а в процессе их изготовления необходимо выполнить сложную укладку многометровой проволоки, обеспечивающей указанную выходную мощность. Нагреватель другого типа обладает эффектом самоограничения температуры, поскольку изготовлен с использованием материала с положительным температурным коэффициентом сопротивления (PTC), например, на основе титаната бария, который расположен между двумя электропроводными поверхностями. Тепло от нагревательного элемента отводится в воздушный поток с помощью ребер. Один PTC-нагревательный элемент может иметь мощность вплоть до примерно 200 Вт и способен обеспечить температуру до 260°C, причем для увеличения мощности и, соответственно, количества вырабатываемого тепла, можно соединить последовательно несколько нагревательных элементов, однако при этом увеличится размер и вес устройства.

Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного нагревателя с высокой удельной мощностью, небольшим весом и упрощенной укладкой проводов нагревательного элемента, способного обеспечить рабочую температуру по меньшей мере 400°C. Таким образом, в нагревателе предусматривается только один нагревательный элемент. В описании настоящего изобретения употребляется термин нагревательный элемент, который относится к резистивной дорожке, встроенной в керамический материал, причем нагреватель содержит нагревательный элемент, снабженный теплоотводящими элементами.

Таким образом, в изобретении предлагается нагревательный элемент из высокотемпературной совместно обжигаемой керамики (HTCC). На каждой из сторон нагревательного элемента закреплены ребра, которые улучшают отвод тепла. Ребра, закрепленные на нагревательном элементе, изготовлены из теплопроводящего материала, например: меди, алюминия или их сплавов. В связи с термическим несоответствием материалов нагревательного элемента и теплоотводящих ребер возникает ряд проблем. Первая проблема связана с тем, что процесс закрепления ребер проводят при высокой температуре. При охлаждении детали могут возникать остаточные напряжения на границе раздела между керамикой и металлом. На первом этапе охлаждения в печи может происходить разрушение керамики, если возникающие в керамике напряжения превышают критический порог. Таким образом, для ограничения напряжений существенное значение имеет температурный режим. Другая проблема связана с периодическим изменением температуры нагревателя от комнатной до максимальной рабочей температуры устройства и в обратном порядке, что может привести к накоплению остаточных напряжений и, как следствие, к отказу устройства, если напряжения превысят критический порог.

В нагревателе малой мощности тепловые напряжения менее критичны, поскольку к нагревательному элементу подводится относительно малая энергия, и максимальная температура, создаваемая в соединении, не является высокой. Кроме того, при изготовлении нагревателя могут использоваться способы соединения компонентов при комнатной температуре, поскольку во время работы нагреватель достигает сравнительно невысокой температуры. Таким образом, одной из задач изобретения является создание керамического нагревателя с нагревательным элементом мощностью вплоть до 1800 Вт.

Хотя имеется несоответствие коэффициентов теплового расширения, существует связь между керамическим материалом и ребрами. В результате взаимодействия материалов с разным коэффициентом теплового расширения в соединении на границе между двумя материалами возникают напряжения, что может вызвать разрушение одного или обоих материалов. Соединение должно обеспечивать надлежащий теплообмен между нагревательным элементом и ребром и должно выдерживать циклические изменения температуры, которые происходят в течение всего срока службы устройства, содержащего нагреватель. Таким образом, соединение должно иметь достаточную усталостную прочность, чтобы выдерживать циклические изменения температуры от комнатной температуры до максимальной рабочей температуры и в обратном порядке, причем температура плавления материала компонентов должна быть выше возникающей на границе раздела максимальной рабочей температуры.

Нагреватель согласно первому варианту осуществления изобретения содержит керамический нагревательный элемент и по меньшей мере два ребра для отвода тепла от керамического нагревательного элемента, причем керамический нагревательный элемент продолжается вдоль плоскости в одном измерении, а по меньшей мере два ребра продолжаются в сторону от этой плоскости, при этом по меньшей мере два ребра соединены с керамическим нагревательным элементом посредством дискретных соединительных участков.

Наличие дискретных соединительных участков означает, что ребра не по всей длине соединены с керамическим нагревательным элементом, то есть в соединении имеются зазоры или разрывы. Указанные зазоры предназначены для снятия напряжения между ребром и нагревательным элементом. Когда нагреватель имеет высокую температуру, либо его температура изменяется до или от температуры окружающей среды, материал ребер расширяется или сжимается больше, чем материал нагревательного элемента. Зазоры или разрывы позволяют ребрам расширяться и несколько деформироваться, благодаря чему в нагревательном элементе не возникают чрезмерные напряжения. Другими словами, зазоры способствует снижению напряжений между нагревательным элементом и ребрами при повышении температуры.

Предпочтительно, дискретные соединительные участки представляют собой множество практически одинаковых областей контакта между керамическим нагревательным элементом и по меньшей мере двумя ребрами. Наличие одинаковых областей контакта является благоприятным, в противном случае в соединении на границе ребра с нагревательным элементом на разных участках по длине ребра было бы разное термическое несоответствие, в результате чего отдельные участки были бы более склонны к растрескиванию и/или отделению.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, дискретные соединительные участки отделены одинаковым зазором, при этом расстояние между ними (частота зазоров) является одинаковым. Опять же, когда нагреватель имеет единообразную конфигурацию, наличие одинаковых областей контакта является благоприятным, в противном случае в соединении на границе ребра с нагревательным элементом на разных участках по длине ребра было бы разное термическое несоответствие, в результате чего отдельные участки были бы более склонны к растрескиванию и/или отделению. Альтернативно, когда нагреватель имеет неединообразную конфигурацию, например криволинейную конфигурацию, зазоры в смежных областях нагревателя могут иметь разный размер и частота зазоров может быть разной, что позволяет обеспечить потенциально возможное снятие напряжений в зависимости от рабочей температуры.

Ребро сформировано из металлического листа, который обрабатывается для получения дискретных соединительных участков. Ребро, предпочтительно, имеет толщину от 0,2 до 0,5 мм. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, для создания дискретных соединительных участков формируют зазоры посредством электроэрозионной обработки (EDM). В результате указанной эффективной обработки создается множество параллельных прорезей, которые продолжаются от одного конца металлического листа по направлению к дистальному концу. Второй этап заключается в изготовлении ребер, имеющих дискретные соединительные участки, посредством гибки металлического листа под углом 90° в V-образном штампе. Таким образом, получено множество «L-образных» элементов, имеющих ножку, которая формирует ребро, и основание, которое формирует дискретный соединительный участок для соответствующей ножки.

Предпочтительно, ребро имеет определенную толщину, при этом размер зазора между смежными дискретными соединительными участками составляет от 0,8 до 1,2 толщины ребра.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, керамический нагревательный элемент содержит резистивную дорожку, расположенную между слоями керамического материала. Предпочтительно, керамический нагревательный элемент выполнен из высокотемпературной совместно обжигаемой керамики (HTCC), причем дорожка наносится на керамический материал в его «сыром» состоянии, покрывается другим слоем керамического материала, после чего нагревательный элемент спекается как единый блок.

Предпочтительно, по меньшей мере два ребра расположены с каждой стороны керамического нагревательного элемента. Указанные ребра способствуют регулированию температуры нагревателя, поскольку тепло отводится от центрально расположенной резистивной дорожки и рассеивается с обеих сторон нагревателя. Они также защищают нагревательный элемент от изгибающих нагрузок при изменении температуры.

Предпочтительно, нагреватель содержит множество ребер, продолжающихся от обеих сторон керамического нагревательного элемента. Керамический нагревательный элемент продолжается от первого конца ко второму концу в одной плоскости. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, высота ребер изменяется от первого конца ко второму концу нагревательного элемента. Поскольку ручные приборы, в частности приборы для ухода за волосами, как правило, имеют трубчатую конфигурацию, может быть использован нагреватель традиционной конфигурации.

Кроме того, предпочтительно, чтобы между первым концом и вторым концом нагревательного элемента ребра были расположены на по существу одинаковом расстоянии. При таком расположении ребер легче регулировать термическое несоответствие по длине ребра за счет уменьшения температурного градиента в керамическом нагревательном элементе. Таким образом, зазоры между дискретными участками позволяют регулировать напряжения, связанные с различием термического несоответствия в одном направлении, а расстояние между ребрами позволяет регулировать напряжения, связанные с различием термических градиентов в другом направлении.

Как упоминалось выше, известны нагреватели, содержащие нагревательный элемент с положительным температурным коэффициентом (PTC) и применяемые в приборах для ухода за волосами, однако указанные нагреватели имеют малую мощность. Материал, используемый для изготовления нагревательных элементов с положительным температурным коэффициентом (PTC), представляет собой керамику, размещенную между двумя электропроводными поверхностями. Поверхности могут быть сотовидными, пропускающими воздух через отверстия. Скорость теплопередачи может быть увеличена за счет присоединения к электродам теплоотводящих элементов, причем электроды изготавливают из электропроводного, как правило металлического материала, а указанные теплоотводящие элементы также изготавливают, как правило, из металла, следовательно, процесс соединения указанных деталей является достаточно простым. Две детали можно склеить, чтобы обеспечить прочную связь. Таким образом, проблемы, связанные с тепловым расширением, можно минимизировать, во-первых, за счет использования нагревателя PTC, создающего более низкую температуру, по сравнению с нагревателем более высокой мощности, и, во-вторых, за счет применения клея, который, являясь пластичным материалом, способен устранять указанное несоответствие на границе раздела.

Другой аспект изобретения относится к креплению металлического теплоотводящего ребра к керамической поверхности нагревательного элемента.

В изобретении предлагается способ крепления металлического ребра к керамическому нагревательному элементу, включающий следующие этапы:

(а) нанесение припоя на поверхность керамического нагревательного элемента;

(b) расположение металлического ребра поверх припоя для создания модели нагревателя;

(c) осуществление пайки модели нагревателя в печи при температуре от 750 до 900°С, чтобы расплавить припой и вызвать взаимодействие припоя и керамического нагревательного элемента.

Предпочтительно, материал припоя представляет собой сплав, содержащий серебро, медь и титан. Предпочтительнее, сплав сформирован из композиции, содержащей 72% серебра и 28% меди с добавлением от 1 до 5 мас.% титана. Титан повышает реакционную способность припоя, вступая в реакцию с керамическим нагревательным элементом с образованием сложных интерметаллических фаз. Температура должна быть достаточно высокой для расплавления припоя, но не настолько высокой, чтобы расплавилось металлическое ребро. Ребро, предпочтительно, изготавливают из меди, нержавеющей стали или ковара.

Предпочтительно, способ включает дополнительные этапы:

(i) нанесение металлизационной пасты на поверхность керамического нагревательного элемента;

(ii) спекание покрытого керамического нагревательного элемента;

(iii) химическое осаждение никелевого слоя на спеченный покрытый керамический нагревательный элемент для получения первичной металлизированной поверхности;

(iv) нанесение флюса на первичную металлизированную поверхность; причем этапы (i)–(iv) проводятся перед этапом (a), а на этапе (c) дополнительно расплавляют флюс, расположенный между металлическим ребром и первичной металлизированной поверхностью, причем указанный этап выполняют при температуре около 600°C.

В изобретении предлагается альтернативный способ крепления металлического ребра к керамическому нагревательному элементу, включающий следующие этапы:

(а) нанесение металлизационной пасты на поверхность керамического нагревательного элемента;

(b) спекание покрытого керамического нагревательного элемента для получения первичной металлизированной поверхности;

(c) химическое осаждение никелевого слоя на покрытый спеченный керамический нагревательный элемент для получения вторичного металлизационного слоя поверх первичного металлизационного слоя;

(d) нагрев никелированного керамического нагревательного элемента для обеспечения диффузии никеля в первичный металлизационный слой;

(е) нанесение флюса на металлизированную поверхность;

(е) нанесение припоя поверх флюса;

(g) расположение металлического ребра поверх припоя для создания модели нагревателя;

(h) осуществление пайки модели нагревателя в печи для расплавления припоя и флюса между металлическим ребром и металлизированной поверхностью.

Предпочтительно, пайку осуществляют при температуре от 550 до 650°С. Наиболее предпочтительной является температура 610°С.

Предпочтительно, керамический нагревательный элемент представляет собой многослойную керамическую подложку, содержащую резистивную дорожку, нанесенную методом трафаретной печати на внутренний слой подложки в «сыром» состоянии. Предпочтительно, резистивную дорожку изготавливают из вольфрама. Керамический материал представляет собой нитрид алюминия, оксид алюминия, нитрид кремния, оксид бериллия, диоксид циркония или карбид кремния. Предпочтительно, керамический материал представляет собой нитрид алюминия. Температура спекания керамического нагревательного элемента будет зависеть, среди прочего, от используемого материала, причем в случае нитрида алюминия температура, предпочтительно, превышает 1800°С.

Предпочтительно, металлизационная паста содержит керамический материал, используемый для формирования керамического нагревательного элемента, тугоплавкий материал, такой как вольфрам, плюс связующие вещества и наполнители. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, в качестве тугоплавкого материала используется вольфрам, платина, молибден или их сплавы. Особенно предпочтительным тугоплавким материалом является вольфрам. Металлизационную пасту наносят на керамический нагревательный элемент, предпочтительно, толщиной от 10 до 12 мкм.

Предпочтительно, спекание покрытого керамического нагревательного элемента проводят при тех же условиях, что и спекание непокрытого керамического нагревательного элемента. Это особенно благоприятно, когда покрытие и нагревательный элемент содержат одинаковый керамический материал, в таком случае усадка покрытия будет, по существу, аналогична усадке керамического нагревательного элемента и тепловые напряжения между двумя слоями будут минимизированы.

Предпочтительно, никелевый слой наносят щеточным методом, методом погружения или методом химического осаждения. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, наносят слой никеля толщиной от 3 до 5 мкм.

Предпочтительно, флюс наносят на металлизированную поверхность в виде пасты. Припой изготавливают, предпочтительно, из фольги.

Металлическое ребро изготавливают, предпочтительно, из алюминиевого сплава. Хотя другие металлы и сплавы являются подходящими, например медь, нержавеющая сталь и ковар, предпочтительно, использовать материал, имеющий относительно низкий модуль упругости и более низкий предел текучести. При использовании материала с более низким модулем упругости снижаются напряжения на границе раздела керамика-ребро, поскольку тепловое расширение вызывает деформацию материала. Более низкий предел текучести означает, что металл с большей вероятностью деформируется при более высокой температуре, что снижает нагрузку на керамику вблизи соединения.

Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, предлагается способ изготовления керамического нагревательного элемента, способного функционировать при температуре 400°C, включающий следующие этапы:

(а) изготовление керамического нагревательного элемента из высокотемпературной совместно обжигаемой керамики;

(б) покрытие поверхности керамического нагревательного элемента металлизационной пастой;

(с) спекание покрытого керамического нагревательного элемента для получения первичной металлизированной поверхности;

(d) химическое осаждение никелевого слоя на спеченный покрытый керамический нагревательный элемент для получения вторичного металлизационного слоя поверх первичного металлизационного слоя;

(e) нагрев никелированного керамического нагревательного элемента для обеспечения диффузии никеля в первичный металлизационный слой для получения металлизированной поверхности;

(f) нанесение флюса на металлизированную поверхность;

(g) нанесение припоя поверх флюса;

(h) изготовление теплоотводящего ребра, имеющего множество дискретных соединительных участков, причем каждая смежная пара дискретных соединительных участков отделена промежутком;

(i) расположение теплоотводящего ребра поверх припоя таким образом, чтобы соединительные участки плотно прилегали к припою для создания модели нагревателя,

(j) осуществление пайки модели нагревателя в печи для расплавления припоя и флюса, расположенных между металлическим ребром и металлизированной поверхностью.

Предпочтительно, дискретные соединительные участки представляют собой множество практически одинаковых областей контакта между керамическим нагревательным элементом и по меньшей мере двумя ребрами. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, дискретные соединительные участки отделены друг от друга зазором или промежутком одинакового размера.

Предпочтительно, зазоры или промежутки для создания дискретных соединительных участков выполняют электроэрозионной обработкой (EDM). В результате указанной эффективной обработки создается множество параллельных прорезей, которые продолжаются от одного конца металлического листа по направлению к дистальному концу. Второй этап заключается в изготовлении ребер, имеющих дискретные соединительные участки, посредством гибки металлического листа под углом 90° в V-образном штампе. Таким образом, получено множество «L-образных» элементов, имеющих ножку, которая формирует формирующую ребро, и основание, которое формирует дискретный соединительный участок для соответствующей ножки.

Предпочтительно, нагреватель содержит множество теплоотводящих ребер, которые продолжаются от обеих сторон керамического нагревательного элемента.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, керамический нагреватель выполнен в виде прямоугольного керамического нагревательного элемента, подходящего для изготовления нагревателя трубчатой или квадратной конфигурации. Альтернативно, керамический нагревательный элемент может быть дугообразным. Предпочтительно, дугообразный керамический нагревательный элемент имеет постоянную кривизну. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, дугообразный керамический нагревательный элемент имеет внутренний радиус и наружный радиус, исходящие из одной точки.

Ребра дугообразного нагревателя, предпочтительно, изогнуты. Предпочтительнее, кривизна ребер соответствует кривизне керамического нагревательного элемента. Чтобы придать ребрам изогнутую конфигурацию, после второго этапа производственного процесса, на котором формируются дискретные соединительные участки, выполняют третий этап, заключающийся в штамповке ребер в гибочном штампе.

Согласно указанному варианту осуществления изобретения, от внутреннего радиуса к наружному радиусу керамического нагревательного элемента целесообразно создать разное расстояние между ребрами. Точнее говоря, от внутреннего радиуса к наружному радиусу нагревательного элемента увеличивают расстояние между смежными ребрами. Расстояние между смежными ребрами изменяют по двум соображениям: первым из них является уравнивание потоков текучей среды, выходящих через выход нагревателя, за счет усложнения прохождения потока текучей среды на внутреннем радиусе нагревателя, поскольку путь прохождения текучей среды между смежными ребрами на внутреннем радиусе нагревателя самый короткий и поток текучей среды быстро проходит через эту область нагревателя. Кроме того, поскольку между смежными ребрами на наружном радиусе нагревателя длина пути для потока текучей среды больше длины пути для потока между смежными ребрами на внутреннем радиусе, текучая среда, проходящая через эту область нагревателя, дольше находится внутри нагревателя, поэтому указанный поток текучей среды может быть несколько горячее, чем поток текучей среды, проходящий между смежными ребрами на внутреннем радиусе. Следовательно, необходимо увеличить расстояние между смежными ребрами на наружном радиусе нагревателя и, таким образом, увеличить объем текучей среды, проходящей через указанную область, чтобы уменьшить разность температур между потоками текучей среды на выходе из нагревателя. Соответственно, снижаются колебания температуры воздуха в плоскости выходного отверстия устройства, а также снижаются колебания температуры по керамическому нагревательному элементу.

Далее изобретение будет описано посредством примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показан вид сбоку паяного образца;

на фиг. 2 – профиль поверхности стандартного листа и многосекционного листа перед пайкой;

на фиг. 3а – пример схемы расположения дорожки на прямоугольном нагревательном элементе;

на фиг. 3b – пример схемы расположения дорожки на дугообразном нагревательном элементе;

на фиг. 4а – конфигурация основания и ребра прямоугольного керамического нагревательного элемента;

на фиг. 4b – конфигурация основания и ребра дугообразного керамического нагревательного элемента;

на фиг. 5а – многосекционное основание;

на фиг. 5b – увеличенный вид участка многосекционного основания, представленного на фиг. 5а;

на фиг. 6 – теплоотводящее ребро с дискретными соединительными участками;

на фиг. 7а – изометрический вид группы ребер, припаянных к прямоугольному керамическому нагревательному элементу;

на фиг. 7b – изометрический вид двух групп ребер, припаянных к дугообразному керамическому нагревательному элементу;

на фиг. 8а – изометрический вид группы ребер разной высоты, припаянных к прямоугольному керамическому нагревательному элементу;

на фиг. 8b – вид сбоку группы ребер разной высоты, припаянных к керамическому нагревательному элементу;

на фиг. 9а – изометрический вид группы изогнутых ребер, припаянных к керамическому нагревательному элементу;

на фиг. 9b – вид сбоку группы изогнутых ребер, припаянных к керамическому нагревательному элементу;

на фиг. 10а – вид в поперечном разрезе припаянного ребра;

на фиг. 10b – вид сбоку припаянного ребра;

на фиг. 11а – изометрический вид дугообразного паяного нагревателя;

на фиг. 11b – увеличенный вид участка паяного нагревателя, представленного на фиг. 11а;

на фиг. 12а – первая сторона удерживающей конструкции для получения прототипа нагревателя;

на фиг. 12b – собранная удерживающая конструкция для получения модели нагревателя;

на фиг. 13а – вид сбоку ребер, расположенных с разным интервалом;

на фиг. 13b – вид сбоку ребер с расположенными в шахматном порядке дискретными соединительными участками;

на фиг. 14а – вид с торца нагревателя в кожухе;

на фиг. 14b – изометрический вид нагревателя в кожухе;

на фиг. 15а – вид в поперечном разрезе устройства, подходящего для вмещения нагревателя согласно изобретению;

на фиг. 15b – частичный изометрический вид устройства, подходящего для вмещения нагревателя согласно изобретению;

на фиг. 16 – вид сбоку альтернативного устройства, подходящего для вмещения нагревателя согласно изобретению.

Первым этапом создания нагревателя является изготовление нагревательного элемента из высокотемпературной совместно обжигаемой керамики. Были изготовлены три нагревательных элемента: из оксида алюминия, нитрида алюминия и нитрида кремния. Использовались материалы, серийно выпускаемые фирмой Precision Ceramics: высококачественный оксид алюминия с содержанием 99,6% оксида алюминия (марка продукта AT 79), высококачественный нитрид алюминия, серийно выпускаемый с 2015 года, и нитрид кремния (марка продукта SL 200 BG). На прямоугольной подложке при спекании были сформированы образцы керамических нагревательных элементов размером 70 × 30 × 0,5 мм. Первоначально на поверхность первого слоя керамики в «сыром» состоянии была нанесена вольфрамовая дорожка методом трафаретной печати. Была приготовлена суспензия, содержащая вольфрам и материал того же состава, что и керамика, используемая для формирования нагревательного элемента, а затем был нанесен второй слой керамики в «сыром» состоянии. Обычно температура спекания превышает 1000°С, в указанном примере температура спекания составляла около 1800°С. Толщина полученной вольфрамовой дорожки составляла от 18 до 20 мкм. На фиг. 3 в качестве примера показаны две дорожки 300, 310. Специалистам в данной области техники понятно, что для разных керамических композиций и размеров образцов требуются разные условия спекания, причем необходимая информация доступна в многочисленной технической литературе.

Таблица 1. Испытываемые образцы с различным сочетанием керамики и металла.

Керамика	Медь C103	Нержавеющая сталь S430	Ковар
	Сплошной лист	Сплошной лист	Многосекционный лист	Сплошной лист	Многосекционный лист
Al₂O₃	5 образцов	5 образцов	5 образцов	5 образцов	5 образцов
Al₃N₄	5 образцов	5 образцов	5 образцов	5 образцов	5 образцов
Si₃N₄	5 образцов	5 образцов	5 образцов	5 образцов	5 образцов

Процесс пайки проводили на прямоугольных образцах 70 × 30 × 0,5 мм керамического нагревательного элемента 10 в вакуумной печи при температуре 850°C с использованием припоя 20. Припой, имеющий состав AgCuTi, представлял собой фольгу толщиной 0,05 мм для активной пайки, при этом металлический слой 30 наносили только на одну сторону керамики, что могло бы привести к короблению после пайки и вызвать образование отдельных трещин. В таблице 2 приведены показатели живучести образцов различных сочетаний материалов после проведения пайки. На фиг. 1 показан вид сбоку созданной структуры, а на фиг. 2 – сплошной металлический лист 40 и отличающийся от него многосекционный лист 50. Применение многосекционного листа 50 являлось первой попыткой снять напряжения путем создания разрывов в соединении между керамикой и металлическим материалом. На стороне металлического листа, которая должна быть соединена с керамическим нагревательным элементом 10, были выполнены прорези 52 в двух направлениях для снятия напряжений.

Таблица 2

Керамика	Медь C103	Нержавеющая сталь S430	Ковар
	Сплошной лист	Сплошной лист	Многосекционный лист	Сплошной лист	Многосекционный лист
Al₂O₃	100% (5/5)	0% (0/5)	0% (0/5)	100% (5/5)	80% (4/5)
Al₃N₄	100% (5/5)	0% (0/5)	0% (0/5)	0% (0/5)	20% (1/5)
Si₃N₄	100% (5/5)	0% (0/5)	0% (0/5)	60% (3/5)	40% (2/5)

Был сделан вывод, что образцы с нержавеющей сталью разрушались, поскольку процесс пайки проводился при температуре ниже температуры пластической деформации этого сплава, и металл в соединении упруго деформировался, создавая напряжения в соединении. С другой стороны, при использовании меди, которая в этих условиях может пластически деформироваться, образование напряжений в соединении снижается.

Далее проводили испытания образцов с теплоотводящими ребрами. Ребра 44, 54 изготовлены из листового материала и продолжаются ортогонально от оснований 42, 56 соответственно. Как показано на фиг. 4а, основание 42 представляет собой сплошной прямоугольный лист с выполненными за одно целое с ним ребрами 44. Ребра 44 и основание 42 образованы из медного блока, который был механически обработан для удаления материала между ребрами 44. Как показано на фиг. 4b, ребра 54 и основание 56 также составляют единое целое, при этом сформированы из дугообразного медного блока в результате механической обработки для получения дугообразных ребер 54, выполненных за одно целое с дугообразным основанием 56. На фиг. 5а и 5b показан многосекционный лист 50 с теплоотводящими ребрами 54, выполненными за одно целое с многосекционным листом. Указанные образцы были образованы из блока ковара, который был обработан для удаления материала между ребрами 54 и создания прорезей 52 для снятия напряжений, то есть создания дискретных соединительных участков 58. На прямых или прямоугольных образцах ребра имели одинаковую геометрию, и пайку проводили при одинаковых условиях. Показатели живучести после пайки приведены в таблице 3.

Таблица 3

Керамика	Медь C103	Ковар
	Прямой лист	Изогнутый лист	Прямой лист
Al₂O₃	0% (0/3)	0% (0/1)	67% (2/3)
Al₃N₄	67% (2/3)	100% (1/1)	33% (1/3)

Успешно выдержавшие пайку образцы были подвергнуты испытаниям при циклических термических нагрузках, в результате чего все образцы разрушились из-за растрескивания металлокерамического соединения в связи с возникшими напряжениями. Был сделан вывод, что причиной разрушения медных образцов является холодная обработка, после которой медь с течением времени упрочняется, а также несовпадение коэффициентов теплового расширения.

Третьим испытанием являлось испытание образцов с алюминиевыми теплоотводящими ребрами 60 (фиг. 6). Для изготовления ребер был выбран специальный сплав (Al 1050-O), так как указанный сплав обладает наиболее подходящими свойствами для изготовления эффективного нагревателя, поскольку он имеет более низкий предел текучести и менее подвержен деформационному упрочнению.

Как показано на фиг. 6-11, теплоотводящие ребра 60 имели небольшую контактную площадь с керамическим нагревательным элементом. Ребра, изготовленные из алюминиевых листов 1050-O, имели толщину t 0,3 и 0,5 мм, включая дискретные контактные участки 62 в основании, которые создают многосекционную поверхность контакта с керамикой. Группы 160 ребер были идентичны на каждой из сторон керамического нагревательного элемента, в результате чего момент на керамике был сбалансирован. Размеры l и d контактных участков ребер были 2 × 2 мм, однако были также проведены дополнительные испытания с образцами, имеющими размер контактных участков 1,5 × 1,4 мм (см. фиг. 10a и 10b). Каждое ребро 60 было отштамповано из металлического листа, благодаря чему сокращаются затраты на сырьевой материал и упрощается процесс изготовления по сравнению с фрезерованием металла, либо литьем металла под давлением для получения образцов с ребрами сложной трехмерной конфигурации.

Для изготовления прямых ребер металлический лист разрезали с применением электроэрозионной резки (EDM) проволокой (фиг. 6) и формировали ножки посредством гибки листа под углом 90° в V-образном штампе. При изготовлении дугообразных ребер окончательным этапом была штамповка для придания ребрам изогнутой конфигурации.

Поскольку использовались отдельные ребра 60, для удержания в нагревателе всех ребер на месте во время пайки применяли фиксирующее приспособление, изготовленное из графита, который не вступает во взаимодействие с материалом ребер при температуре пайки. Конструкция применяемого приспособления показана на фиг. 12a и 12b. Первая часть 200 приспособления удерживает ребра с одной стороны, затем устанавливают керамический нагревательный элемент 10 и присоединяют вторую часть 210 приспособления для удержания ребер 60 с другой стороны 160а.

Поскольку ребра были изготовлены из алюминия, активную пайку не применяли (из-за слишком высокой температуры).

Далее выполняли следующие операции: сначала поверхности керамического нагревательного элемента 10 тщательно очищали, затем покрывали первичным металлизирующим слоем 100. В частности, на каждую сторону керамического нагревательного элемента методом трафаретной печати наносили вольфрамовый слой толщиной от 10 до 12 мкм. А именно, наносили металлизационную пасту, содержащую вольфрам в качестве компонента, после чего проводили спекание покрытой детали. В вольфрамовой пасте в качестве компонента использовался такой же керамический материал, как и в нагревательном элементе, поэтому при спекании создавались аналогичные условия.

Вторичный слой 110, нанесенный поверх вольфрама представлял собой никелевое покрытие толщиной от 3 до 5 мкм. В испытываемых образцах использовался никелевый сплав Ni-11P (близкий к эвтектическому). Процесс нанесения покрытия также известен как «электролитический» или «автокаталитический» процесс. Никелевый слой предотвращает поверхностное окисление вольфрамового слоя на воздухе и улучшает смачиваемость поверхности припоем. Чтобы вызвать диффузию никеля в первичный вольфрамовый слой, проводили термическую обработку образца при температуре приблизительно 800°C в восстановительной атмосфере.

В качестве альтернативы химическому осаждению можно использовать другие методы нанесения покрытия, например: щеточный метод нанесения покрытия или метод погружения.

На каждую поверхность покрытия наносили флюс. Одним из примеров флюса является флюс Harris Al braze-1070, который наносили с помощью кистевого аппликатора. На каждую сторону металлизированного керамического нагревательного элемента 100, 110 первоначально наносили 0,082 ± 0,003 г флюса. В образцах для дальнейших испытаний на каждую сторону дополнительно наносили 0,0808 ± 0,002 г флюса. Флюс содержал как алюминий, так и кремний, при этом в процессе пайки он плавился, удаляя оксиды и улучшая смачиваемость поверхностей. Следует отметить, что при введении в припой кремния в качестве легирующего элемента снижается температура плавления и вязкость расплавленного металла, в результате чего улучшается способность сплава заполнять зазоры. Эвтектическая композиция (на переходе от твердой фазы к жидкой фазе) обеспечивает самую низкую температуру плавления бинарного сплава и самую низкую вязкость.

Далее поверх флюса наносили паяльный припой 120. Примером припоя является материал Prince и Izant Al-718. Указанный материал поставляется в виде фольги толщиной 590 мкм. В одном случае при использовании одного листа фольги обеспечивалось нанесение на каждую сторону 0,271 ± 0,004 г припоя. В другом случае наносили 0,527 ± 0,006 г припоя на сторону (два слоя фольги по 50 мкм на сторону).

Другим примером подходящего материала является материал NOCOLOK® Sil Flux, поставляемый фирмой Solvay. Указанный материал представляет собой пасту, содержащую как припой, так и флюс, следовательно, отпадает необходимость в двухэтапном процессе нанесения.

Технически чистый материал марки Al1050-O, выбранный в качестве теплоотводящего материала, подвергали отжигу. Радиатор, изготовленный из теплоотводящего материала, является нетрадиционным «ребристым радиатором», поскольку сформирован без «основания радиатора», а лишь с использованием ребер. Указанные ребра через «фланцевое» соединение связаны непосредственно с поверхностью, выделяющей тепло.

Ребра 60 были изготовлены из листового проката посредством электроэрозионной резки проволокой и гибки. В процессе резки в нижней части ребер создавались небольшие прорези. В результате указанного эффективного процесса формировалось множество ножек 64, причем между каждыми двумя смежными ножками выполнялись параллельные прорези 66, которые продолжались от одного края металлического листа по направлению к дистальному краю. Второй этап заключался в изготовлении ребер, имеющих дискретные соединительные участки, посредством гибки металлического листа под углом 90° в V-образном штампе. В результате было получено множество «L-образных» элементов, имеющих ножку 64, которая формирует ребро, и основание, которое формирует дискретный соединительный участок 62 для соответствующей ножки.

Процесс пайки проводили в печи. Пайку некоторых образцов проводили в вакуумной печи, однако вакуумная пайка образцов была признана нецелесообразной, наряду с этим, процесс нагрева был длительным, так как нагрев обеспечивался лишь за счет излучения. В дальнейшем пайку образцов проводили в восстановительной атмосфере при давлении, которое составляло приблизительно одну атмосферу. Модель нагревателя собирали внутри кожуха 200, 210 и помещали в печь при комнатной температуре, а затем нагревали до температуры около 610°C в атмосфере, содержащей 95% азота и 5% водорода. Процесс нагрева занимал около часа, что является наилучшим показателем для используемой печи, хотя потенциально нагрев можно проводить при более высокой скорости, что позволяет сократить продолжительность пайки. Температуру поддерживали в течение заданного времени, затем образец охлаждали до комнатной температуры. Заданное время составляло около 2 минут, но указанное время может меняться в зависимости от теплоемкости кожуха 200, 210 и самого нагревателя.

После извлечения из печи нагреватель промывали в ультразвуковой горячей водяной бане при температуре 40°С для удаления остатков флюса между дискретными соединительными участками.

Теоретически, невозможно обеспечить прочное соединение между керамикой и металлом из-за несоответствия коэффициентов теплового расширения (CTE) соединяемых материалов. Кроме того, даже если в процессе соединения двух материалов удалось избежать разрушения керамики, полученное соединение не способно выдержать множества термических циклов в процессе эксплуатации нагревателя.

При использовании отдельных ребер 60 в нагревателе уменьшается площадь контакта между радиатором и керамическим нагревательным элементом 10, в результате чего смягчаются проблемы, связанные с несоответствием коэффициентов теплового расширения в одном направлении, а именно по ширине керамического нагревательного элемента. Кроме того, из-за наличия дискретных контактных участков 62 вдоль каждого отдельного ребра 60 смягчаются проблемы, связанные с несоответствием коэффициентов теплового расширения в другом направлении, а именно по длине керамического нагревательного элемента 10. Дискретные соединительные участки, действуя аналогично прорезям, снимают возникающие напряжения.

Далее будут рассматриваться несколько вариантов конфигурации керамического нагревателя. Как показано на фиг. 7а и 7b все ребра 60 могут иметь одинаковую высоту. Указанные ребра используются в простейшем варианте выполнения паяного нагревателя. Поскольку большинство устройств для ухода за волосами имеют трубчатый кожух, ребра могут иметь разную высоту. На фиг. 8а и 8b показаны ребра разной высоты. По меньшей мере одно ребро 60 может иметь максимальную высоту. В представленном примере два ребра 60 имеют максимальную высоту, и при изготовлении трубчатого нагревателя их располагают посередине керамического нагревательного элемента. Керамический нагревательный элемент 10 имеет первый край 12 и второй край 14, при этом ребра максимальной высоты находятся в средней части керамического нагревательного элемента 10 относительно указанных краев. По мере приближения к любому из краев, а именно к первому краю 12 или второму краю 14, высота ребер 60a, 60b, 60c становится все меньше, что позволяет сформировать нагреватель трубчатой конфигурации.

На фиг. 3а показан пример нагревательных дорожек 300, 310 в прямоугольном керамическом нагревательном элементе, который описывался выше. В этом примере питание на обе дорожки 300, 310 подается через первую пару соединителей 324 на первом конце 320 керамического нагревательного элемента, и через вторую пару соединителей 326 на втором конце 322 керамического нагревательного элемента 10. Как известно специалистам в данной области техники, соединители могут быть расположены в разных местах вдоль керамического нагревательного элемента.

На фиг. 3b показан дугообразный керамический нагревательный элемент 150. В представленном примере две нагревательные дорожки 302, 312 не являются смежными, как указывалось ранее, а, предпочтительнее, расположены одна за другой и имеют общий соединитель 330, который находится в центре керамического нагревательного элемента 150 между первым концом 320 и вторым концом 322. Указанный общий соединитель может быть соединителем, подающим напряжение, или соединителем, связанным с нейтралью. Для первой дорожки 320 предусмотрен второй соединитель 332 рядом с первым концом 320 керамического нагревательного элемента 150, а для второй дорожки 312 предусмотрен второй соединитель 334 рядом со вторым концом 322 керамического нагревательного элемента 150. Указанные два вторых соединителя 332, 334 являются, соответственно, соединителями, связанными с нейтралью, или соединителями, подающими напряжение.

В качестве альтернативы соединителям, предусмотренным по краям керамического нагревательного элемента 150, на фиг. 13a и 13b показаны соединители, занимающие другое местоположение. В указанных примерах нагревательные дорожки чередуются, как на фиг. 3а, но все соединители 340, 342, 344 предусмотрены на первом конце 322 керамического нагревательного элемента 150. Опять-таки, один из соединителей 344 является общим соединителем и обеспечивает либо подачу напряжения на керамический нагревательный элемент 150, либо связь с нейтралью, а два других соединителя 340, 344, соответственно, являются соединителями, связанными с нейтралью, или соединителями, подающими напряжение.

На фиг. 11а и 11b показан паяный нагреватель с ребрами 60, 60а, 60b, 60с и 60d разной высоты, как описывалось выше со ссылкой на фиг.8а и 8b, однако ребра припаяны к дугообразному керамическому нагревательному элементу 150.

На фиг. 13а показан паяный нагреватель с ребрами 60, отстоящими друг от друга на разное расстояние. Дугообразный керамический нагревательный элемент 150 имеет внутренний радиус r₁ и наружный радиус r₀, которые исходят из общего центра с. Между ребрами на внутреннем радиусе r₁ нагревателя предусмотрено расстояние x_i, а между ребрами на наружном радиусе r₀ нагревателя предусмотрено расстояние x₀, при этом x₀ больше, чем x_i, причем расстояние между ребрами последовательно увеличивается от внутреннего радиуса r₁ к наружному радиусу r₀. Указанное изменение расстояния между ребрами позволяет регулировать температуру и поток текучей среды, проходящей от первого конца 322 ко второму концу 324 нагревательного элемента. Фактически, изменяется ограничение потока в каналах (в промежутках между ребрами). Эта конструктивная особенность позволяет перераспределять поток текучей среды. На наружном радиусе нагревателя канал имеет большую длину (более длинные ребра). Следовательно, увеличивается время пребывания заданного объема воздуха в канале, и, по мере прохождения через канал, воздух нагревается больше. Если увеличить расстояние между ребрами, расход воздуха в каналах между указанными ребрами увеличится. Поскольку сокращается время пребывания воздуха в каналах, воздух нагревается меньше. В приведенном примере внутренний радиус составлял около 29 мм, а наружный составлял около 59 мм. Длина центрального пути, являющегося средней линией между внутренним радиусом и наружным радиусом, составляет 69 мм. Высота ребра 60 составляет около 13 мм.

На фиг. 13b показаны ребра 60, которые необязательно должны быть выровнены относительно первого конца 322 нагревательного элемента. В некоторых устройствах конфигурация входной стороны 350 нагревателя не позволяет расположить все дискретные соединительные участки 62 на одном и том же расстоянии от входной стороны 350, в частности, первое ребро 600 может быть смещено относительно смежных ребер 602, 604.

На фиг. 14a и 14b показан нагреватель 80 в кожухе 82. Обычно кожух изготавливают из изоляционного материала, такого как слюда. Для представленных примеров прямоугольных нагревателей применение слюды является приемлемым. Однако при дугообразной конфигурации нагревателей намотка листов слюды является затруднительной, особенно в центральной части на внутреннем радиусе, поскольку необходимая длина слюды меньше, чем на наружном радиусе. В связи с этим и с учетом того, что теплоотводящие ребра не находятся под напряжением, кожух может быть изготовлен из металла. Вообще говоря, для проводного нагревателя недопустимо использование металлического кожуха, так как может возникнуть риск контакта нагревательного элемента под напряжением с кожухом, если произойдет повреждение устройства. Теоретически, при указанной конструкции устройства кожух 82 может соприкасаться с нагревателем 80, однако было установлено, что целесообразно создать небольшой зазор 90 между кожухом 82 и концами 84 ребер, а также первым краем 86 и вторым краем 86 керамического нагревательного элемента 150. Зазор 90 может иметь размер от 0,5 до 2 мм, чтобы обеспечивался достаточный воздушный промежуток, позволяющий контролировать поток по криволинейной траектории и регулировать температуру кожуха. В этом случае температура наружной поверхности кожуха 82 может составлять 75°С при температуре окружающей среды 25°С.

На фиг. 15а и 15b показан пример фена, для которого подходит описанный нагреватель. Фен 700 имеет ручку 720, на одном конце которой расположен вход 702 для текучей среды, при этом от входа 702 для текучей среды вдоль ручки 720 продолжается канал 704 для потока текучей среды, подаваемого к выходу 706 для текучей среды. Текучая среда втягивается во вход 702 для текучей среды с помощью электромотора 710, расположенного внутри ручки 720. В этом примере нагреватель 80 изогнут или имеет дугообразную конфигурацию и находится в переходной области между ручкой 720, имеющей первое направление, и выходом 706 для текучей среды, имеющим второе направление. В рассматриваемом примере второе направление ортогонально первому направлению, что является предпочтительным, так как выход для текучей среды можно легко направлять на волосы пользователя, когда пользователь держит устройство за ручку.

Описанный здесь керамический нагревательный элемент рассчитан на 400°C при потребляемой мощности 1500 Вт и обеспечивает максимальную температуру текучей среды на выходе 125°C. В таблице 4 представлены полученные данные.

Таблица 4

Расход	Максимальная температура на выходе	Температура 1 дорожки	Температура 2 дорожки	Мощность	Давление в нагревателе
9 л/с				514 Вт	469 Па
				766 Вт	506 Па
				1003 Вт	541 Па
11 л/с				584 Вт	617 Па
				895 Вт	689 Па
				1197 Вт	734 Па
13,5 л/с				663 Вт	875 Па
				1038 Вт	947 Па
				1504 Вт	1050 Па

Внутри фена, представленного на фиг. 15a и 15b, огибающая поверхность нагревателя в сборе, состоящего из нагревателя 80 кожуха 82, имеет максимальный наружный диаметр 35 мм. Согласно приведенным в таблице данным, в указанном нагревателе 80 обеспечивается мощность нагревательного элемента 1500 Вт при расходе проходящего через фен воздуха 13,5 л/с, причем при расходе воздуха 13,5 л/с и потребляемой мощности 1500 Вт максимальное падение давления в нагревателе в сборе составляет 1000 Па. Кроме того, при разном расстоянии между ребрами, как показано на фиг. 13a, максимальная разница температур по поперечному сечению выходящего воздушного потока составляет ±5°C.

На фиг. 9а и 9b показан альтернативный вариант ребер 260, для изготовления которых вместо штамповки отдельных листов выполнялась гибка металлического листа с приданием гофрированной или зубчатой конфигурации и формированием основания 262, которое припаивается к керамическому нагревательному элементу 62. Процесс формирования отдельных соединительных областей 262 выполняли после процесса штамповки, но как описывалось ранее. При этом между смежными ребрами 260 создавалась общая соединительная область 262. Таким образом, дополнительно минимизировалась площадь контакта и, соответственно, минимизировались области термического несоответствия между металлическим ребром и керамическим нагревательным элементом. Кроме того, формировалась верхний участок 264, к которому через два соседних ребра 260a, 260b подавалось тепло, следовательно, увеличивалась подача тепла к концевому участку ребра.

На фиг. 16 показан еще один пример устройства 800 для горячей укладки волос, для которого подходит прямоугольный нагреватель, показанный на фиг. 7b. Устройство имеет трубчатую конфигурацию, при этом на одном конце оно имеет вход 802 для текучей среды, а на дистальном конце имеет выход 804 для текучей среды, между которыми проходит канал для потока текучей среды. При использовании устройства вентиляторный блок втягивает текучую среду во вход, а нагреватель обеспечивает заданный нагрев текучей среды, которая затем выпускается через выход устройства.

Настоящее изобретение подробно описано на примере фена и устройства для горячей укладки волос, однако оно применимо к любому прибору, способному втягивать текучую среду внутрь и направлять выпускаемый наружу поток указанной текучей среды.

Прибор может использоваться с нагревателем или без него; при этом выходящий с высокой скоростью поток текучей среды обеспечивает сушку волос.

Текучая среда, которая проходит через прибор, обычно представляет собой воздух, но может представлять собой другую комбинацию газов или другой газ и может содержать добавки, улучшающие характеристики прибора или усиливающие воздействие на объект, на который направлен выходящий поток, например на волосы и средства укладки этих волос.

Настоящее изобретение не ограничивается приведенным выше подробным описанием. Для специалистов в данной области техники очевидны всевозможные модификации изобретения.

Керамический нагревательный элемент в тепловентиляторе

Керамический тепловентилятор

Дополнительный обогрев помещений становится актуальным тогда, когда возникают перебои с центральным отоплением, а также в межсезонье – когда его еще не включили или уже отключили. Одним из самых простых средств, которые не дадут вам замерзнуть, является тепловентилятор. Они обладают рядом достоинств: низкая цена, компактность, высокая скорость обогрева помещений, простота в эксплуатации.

Независимо от типа и фирмы-производителя все тепловентиляторы устроены достаточно просто и состоят из:

непосредственно нагревательного элемента, который греет воздух;
вентилятора, лопасти которого этот воздух разгоняют;
терморегулятора, позволяющего выбрать температуру нагрева.

Так как же выбрать тепловентилятор, если все они, по большому счету, одинаковые?

Люди, использовавшие подобную технику, советуют ориентироваться на тип нагревательного элемента, исходя из которого, такие приборы делят на два типа:

спиральные тепловентиляторы – нагревательным элементом служит металлическая спираль;
керамические тепловентиляторы электрические – нагрев осуществляют керамические пластины.

Если сравнивать два этих типа вентиляторов, то у спиральных есть только одно явное преимущество – низкая цена, в остальном же они существенно проигрывают керамическим тепловентиляторам.

Особенности керамических тепловентиляторов

Особенности использования тепловентиляторов бытовых керамических:

керамические пластины нагреваются до меньшей температуры, а тепла отдают больше;
они не сжигают кислород, в отличие от своих спиральных «коллег», и находиться в обогретом ими помещении более комфортно;
керамические нагревательные элементы не загрязняют воздух продуктами сгорания и более безопасны с точки зрения вероятности возникновения пожаров;
они могут работать как обогреватели и как обычные вентиляторы;
воздух в помещении нагревается быстро, но также быстро и остывает;
керамические тепловентиляторами используются только для быстрого кратковременного нагрева пространства. В качестве постоянного источника тепла лучше приобрести другой тип обогревателя.

В зависимости от модели, тепловентиляторы керамические могут быть настенными или напольными, переносными. Очевидный плюс первых – возможность зафиксировать прибор на стабильном безопасном месте одновременно является и минусом, ведь иногда возникает необходимость в мобильном обогревательном устрйстве.

Настенный керамический тепловентилятор

К одним из самых популярных самостоятельных или вспомогательных обогревателей относят настенный керамический тепловентилятор. По своему виду он чем-то напоминает тепловую завесу или внутренний блок сплит-системы. У него есть масса достоинств, о которых стоит узнать получше, но и недостатки тоже имеются.

Конструкция прибора

Основные узлы этого устройства – это вентилятор и нагревательный элемент. Первый засасывает воздух из помещения в прибор, где происходит его нагрев, а после потоки отправляются обратно, постепенно прогревая воздух по всему объему. Что касается вентиляторов, то они бывают двух видов: тангенциальными и осевыми. Первые отличаются большими размерами, что позволяет им перегонять немалые объемы воздушных масс. При этом уровень шума у них минимальный. Осевые вращаются с большей частотой, что и обеспечивает их высокую производительность. Однако, уровень создаваемого шума у них выше, хотя в настенных керамических тепловентиляторах для дома чаще всего устанавливают именно тангенциальные вентиляторы.

Керамический нагревательный элемент получают путем прессования порошка, а затем обжига в печи при высокой температуре. Готовую керамическую пластину оборудуют большим числом крохотных отверстий, через которые проходят воздушные массы, подгоняемые вентилятором. При этом их нагрев осуществляется с большей скоростью по сравнению с нихромовой спиралью моделей прошлых лет или трубчатым ТЭНом. Кроме того, тепловентилятор может иметь керамический нагревательный элемент как из стеклокерамики, так и металлокерамики. Последние по своим характеристикам мало чем отличаются от спиральных моделей, поэтому их пожаробезопасность намного ниже, чем у ближайшего собрата.

Достоинства и недостатки

Пожалуй, главное достоинство заключается в очень быстром прогреве помещения. Производительность таких отопительных приборов составляет 50 кубометров воздуха в час и более. К прочим достоинствам керамических тепловентиляторов для дома можно отнести:

повышенную пожарную безопасность, потому как непосредственный контакт нагревательных элементов с воздухом отсутствует;
небольшие размеры, открывающие большие возможности в плане дизайна интерьера;
легкость в управлении. Тут надо сказать, что эти агрегаты могут иметь как ручное, так и электронное управление. Последнее осуществляется с помощью пульта дистанционного управления;
мобильность. Нагревательное устройство можно легко перевесить с места на место;
обилие разновидностей.
Керамические бытовые обогреватели для дома
В продаже можно найти керамический тепловентилятор с функцией не обогревателя, а тепловой завесы. Такие устройства часто устанавливают в дверных проемах торговых центров для предотвращения проникновения холодного воздуха с улицы внутрь помещения;
наличие тормостата. Керамический тепловентилятор с термостатом не выйдет из строя из-за превышения определенной температуры.

Кроме того, такие обогревательные устройства нередко оснащают дополнительными функциями, существенно повышающими удобство и комфорт при эксплуатации. Так, наличие дополнительных воздушных фильтров по достоинству оценят аллергики, ведь они не дают частицам пыли разлетаться по комнате вместе с воздушными массами. Ионизаторы воздуха способны насытить его полезными ионами, а увлажнители решить проблему с повышенной сухостью. Устройство может работать и как обычный вентилятор летом, а также иметь защиту от брызг, что дает возможность повесить его на стену в ванной комнате.

Такой тепловентилятор будет стоит намного больше своего спирального собрата, но за удобство и собственную безопасность есть смысл и переплатить.

На современном этапе электронные блоки управления (ЭБУ) находят широкое применение в бытовой технике. Холодильники, стиральные машины, даже утюги оснащены подобными устройствами. Это не удивительно, так как в системах контроля температуры и управления механизмами ЭБУ являются настолько универсальными, что трудно представить им замену. Применение электронных блоков управления в климатическом оборудовании является наиболее актуальным. Это позволяет задать определенный режим работы оборудования, а также визуально проконтролировать текущее состояние установленных параметров. Приборы с механическим управлением лишены этой возможности.

Одним из представителей климатического оборудования являются керамические обогреватели. Их выпускают многие производители. Рассмотрим устройство и ремонт такого обогревателя на примере модели PCWH, выпускаемой фирмой POLARIS.

Описание

Технические характеристики и основные функции:

-мощность: 2000 Вт;

— 2 режима нагрева;

— таймер;

— автоматическое поддержание заданной температуры в диапазоне 1830°С;

— настенный монтаж;

— защита от перегрева;

— светодиодный символьный индикатор режимов работы;

— ионизация воздуха;

— пульт дистанционного управления;

— питающее напряжение: 220230 В/50 Гц.

Устройство обогревателя

Обогреватель состоит из керамического нагревательного элемента, тангенциального вентилятора, электромотора вентилятора, шагового двигателя жалюзи, блока ионизатора и ЭБУ, пульта дистанционного управления (ПДУ). Вид тепловентилятора в разборе изображен на рис. 1.

Рис. 1

Электронный блок управления выполнен на двух платах силовой, а также плате индикации и управления, соединенных между собой шлейфом проводов. Структурная схема ЭБУ тепловентилятора представлена на рис. 2.

Рис. 2

Силовая плата включает в себя блок питания и элементы коммутации нагрузки рис. 3.

Блок питания состоит из понижающего трансформатора, мостового выпрямителя и стабилизатора (поз. 1, рис. 3). В качестве стабилизатора используется интегральная микросхема 78L05. Нагревательные элементы управляются посредством электромагнитных реле. Мотор вентилятора и блок ионизатора коммутируются симисторами (поз. 2, рис. 3). В устройстве применены симисторы фирмы Motorola MAC97A6. Они рассчитаны на коммутацию нагрузки до 800 мА (при напряжении до 400 В).

Рис. 3

Плата индикации и управления представлена на рис. 4 и 5. На плате размещен светодиодный символьный индикатор, микроконтроллер (1), микросхема драйвера шагового двигателя (2), разъем шагового двигателя (3), разъем датчика температуры (4), ИК приемник (5), разъем силовой платы (6) и разъем кнопок управления (7).

Рис. 4

Рис. 5

На стороне пайки печатной платы индикации и управления размещены микросхемы драйверов светодиодного индикатора. На рис. 5 они выделены прямоугольником.

К механической части тепловентилятора можно отнести систему привода жалюзи, которая изображена на рис. 6 и 7.

Рис.

Как выбрать тепловентилятор

Рис. 7

Возможные неисправности и методы их устранения

Тепловентилятор не включается

Проверяется цельность термопредохранителя TF1, надежность соединителей CP2, CP6 сопротивление первичной обмотки трансформатора питания. Если в ходе проверки неисправность не выявилась, то проверяют напряжение +5 В на выходе стабилизатора. Выход из строя микросхемы стабилизатора является наиболее частой неисправностью. Если напряжение стабилизатора в норме, но дефект сохраняется, следует проверить и заменить конденсатор 1000 мкф в цепи фильтра выпрямителя (поз. 1, рис. 3).

Нет управления с ПДУ

Наиболее вероятной причиной этого дефекта служит отказ ИК излучателя или кварцевого резонатора пульта. Также причиной может оказаться плохое качество пайки выводов микроконтроллера ПДУ или выводов ИК-приемника. Данная неисправность в большинстве случаев устраняется путем пропайки платы после тщательного осмотра соответствующих элементов.

Не вращается вентилятор

В первую очередь необходимо проверить свободно ли вращается ротор вентилятора если его крыльчатка вращается легко, то проверяется электрическая часть привода. Мультиметром проверяется цельность обмоток электромотора вентилятора, а также емкость рабочего конденсатора С1 (рис. 2). Проверяются элементы цепи управления электромотора, осматривается качество пайки их выводов (поз. 2, рис. 3).

Отсутствует нагрев

Осматривается качество пайки элементов в цепи управления обмотки электромагнитного реле на силовой плате. Проверяется само реле и качество контактов клемм на выводах нагревательных элементов.

Не работают жалюзи

Осматривается механическая часть привода (рис. 6, 7) жалюзи. Проверяется надежность контакта в разъеме CN3 (поз. 3, рис. 4) на плате индикации и управления, а также целостность выводов шагового двигателя.

Неисправности, связанные с платой индикации и управления, встречаются крайне редко, и связаны они чаще всего с так называемой холодной пайкой» или отказом микроконтроллера.

Александр Гло

Копирование статьи запрещено. Эксклюзивное право размещения предоставлено журналом Ремонт и Сервис

2017г Master-TV.com

Сухие ТЭНы: керамические или трубчатые? Отличия :: информационная статья компании Полимернагрев

Что собой представляет стандартный сухой ТЭН, знают не только те, кто работает с нагревом в промышленном масштабе, но и все кто имеет хоть малейшее представление о работе бытового бойлера или стиральной машины. Развитие технологического оборудования требует также и новых подходов в области нагрева. На этой основе и были разработаны нагревательные элементы нового образца, обладающие повышенной стойкостью и улучшенной защитой. К таковым устройствам относятся сухие керамические ТЭНы, состоящие из стеатитовых модулей. Чтобы иметь представление, о чем идет речь предлагает рассмотреть данную тему более подробно.

Чем отличается стандартный металлический сухой ТЭН от керамического нагревателя?

Принцип работы обоих нагревателей не имеет особых отличий, а вот производительность, конструктивное решение и способ установки разные.

Сравнение сухих ТЭНов стандартной сборки и сухих керамических ТЭНов:

Подвижность нагревательного элемента. В сухих стандартных электрических ТЭНах элемент нагрева состоит из медного сплава или стали не поддающейся коррозии. При вибрации, возникающей в процессе работы оборудования, данный элемент может смещаться внутри колбы. У керамического нагревателя элемент нагрева усажен плотно и в процессе работы не поддается влияниям вибрации. Теплообмен в данном случае будет совершаться на высоком качестве.
Комбинированное нагревательное устройство. У ТЭНа из керамики элемент нагрева размещается в керамической основе, которая имеет свойство длительного сохранения температуры. По этой причине даже после отключения ТЭНа от сети нагреватель удерживает набранное тепло еще длительный отрезок времени. Таким образом, экономится расход энергии, и тепловая энергия сохраняется долго.

Особенности стеатита

Стеатит является минеральным материалом природного происхождения. Добывают его из необработанной тальковой руды. В процессе изучения стеатита были выявлены его целебные свойства, но научные исследователи больше интересовались его теплоаккумулирующими свойствами. Первоначально свойства сохранения тепла были обнаружены после того, как минерал был нагрет, а затем помещен в холодную воду, где он не терял свою температуру в течение часа.

Первоначально люди использовали стеатит (керамику) для создания печей и теплоизоляционных покрытий, используя его как в чистом виде, так и в смеси с другими элементами. Со временем этот минерал стал широко использоваться при изготовлении электронагревателей.

Устройства нагрева, в основу которых входит стеатит или керамика в настоящее время используются для подогрева масла, воды, гальванических растворов и даже устанавливаются на пивоваренном заводе.

Дополнительные преимущества

Керамика может поглощать избыточное тепло, при этом защищая металлический нагревательный элемент и другие металлические детали, входящие в конструкцию нагревателя. Процессы коррозии металлических компонентов в таком нагревателе значительно медленнее по сравнению со стандартными устройствами, и срок службы увеличивается.

Благодаря особой форме керамического компонента сухого тэна, его полезные качества могут быть использованы максимально, что увеличивает срок его службы.

Для замены керамического сухого нагревателя, как в случае стандартного, нет необходимости сливать жидкость из контейнера.

Керамические / стеатитовые сухие электронагреватели доказали свою практичность только с положительной стороны. Они способны работать в течение длительного периода и при правильном обслуживании обеспечивают равномерную подачу тепла по всей отапливаемой площади. Безопасность генерируемой энергии экономит и без того дорогостоящее электричество.

Заказать сухой керамический ТЭН от «Полимернагрев» можно заполнив заявку на сайте или в телефонном режиме. Вся контактная информация указана на сайте. Доставка осуществляется по всем регионам России.

производителей нагревательных элементов | Поставщики нагревательных элементов

Список производителей нагревательных элементов

Приложения

Нагревательные элементы служат для питания нагревательных приборов современного поколения. Электрические обогреватели, фены, паяльники, душевые кабины, водонагреватели, плиты, тостеры, сушилки для одежды и т. Д. — вот лишь несколько примеров бесчисленных приборов, в которых используются нагревательные элементы. Нагревательные элементы также чрезвычайно важны в промышленных и коммерческих условиях, где они используются для приведения в действие таких механизмов, как: диффузионные насосы, печи, печи и погружные нагреватели жидкости из нержавеющей стали.

Нагревательные элементы необходимы для различных отраслей промышленности. Некоторые из наиболее известных из этих отраслей включают: HVAC, электронику, здравоохранение, водоснабжение, домашнее отопление, бытовую технику, промышленное производство, металлообработку, коммерческое приготовление пищи, полупроводники, керамику и стекло.

История нагревательных элементов

В 1879 году Томас Эдисон использовал углеродную нить, чтобы зажечь свою лампочку накаливания. Поскольку эта нить накала также генерировала тепло, ему приписали изобретение первого нагревательного элемента.Однако мы не начали использовать такие элементы специально для производства тепла до следующего столетия. Однако мы работали над формами отопления.

Процесс, с помощью которого работает отопление, был впервые описан и разработан как первый закон термодинамики в конце 19 века Джулиусом Робертом Майером и Джеймсом Прескоттом Джоулем. Вскоре после этого изобретатели века начали применять термодинамику для создания нагревательных элементов. Например, в 1868 году художник из Лондона Бенджамин Уодди Моган разработал первый газовый водонагреватель.Однако из-за отсутствия системы вентиляции для рассеивания паров он был небезопасен для домашнего использования. 21 год спустя Эдвин Рууд, американец норвежского происхождения, изобрел первый электрический водонагреватель, который работал намного лучше.

Карбид кремния — один из первых обнаруженных нагревательных элементов, которые до сих пор используются. Он был открыт в 1891 году американским изобретателем Эдвардом Г. Ачесоном, который обнаружил его случайно при попытке синтезировать алмазы. Вместо этого он получил синтетический материал, который чрезвычайно тверд и идеально подходит для высокотемпературных применений и полупроводников.В следующем десятилетии, в 1905 году, Альберт Марш открыл никель-хром (хромель). Поскольку NiChrome может достигать температуры в 300 раз выше, чем у конкурирующих нагревательных элементов того времени, он произвел революцию в отрасли. В 1906 году Марш запатентовал свое открытие. Всего три года спустя General Electric начала продавать первый успешный электрический тостер с использованием никель-хрома. Вскоре производители электрифицировали чайники. Сначала их нужно было нагревать на элементах змеевика, но позже в них встроили нагревательные элементы.

Раньше нагревательные элементы использовались только богатыми и прибыльными предприятиями. Однако во время экономического бума после Второй мировой войны электрические приборы с нагревательными элементами наводнили рынок и стали обычным явлением в доме. Тремя типичными нагревательными приборами того времени были: барные нагреватели, электрические радиаторы и переносные масляные радиаторы. В 1950-х годах лучистое отопление в баре было невероятно популярным, потому что модели были портативными и их можно было подключить где угодно. К тому же они очень быстро давали тепло.Однако, хотя они были менее опасны, чем обогреватели, работающие на топливе, они не имели достаточной защитной защиты и подвергали пользователей опасности ожогов. Кроме того, если они будут опрокинуты или кто-то накинет на них одежду, они могут легко начать возгорание. Сегодня некоторые люди все еще используют нагреватели для бара, хотя они должны соответствовать гораздо более высоким стандартам безопасности, чем в 1950-х годах. Из стержневого нагревателя родились многие другие нагреватели с проволочными элементами, такие как инфракрасные нагреватели, которые мы используем сегодня.

В 1960-е годы, когда домовладельцы стали все больше и больше полагаться на отопление дома, цены резко выросли.Чтобы снизить расходы на отопление, производители в Великобритании изобрели новый тип нагревателя — накопительный нагреватель. Накопительные нагреватели работали с использованием электрических нагревательных элементов, которые нагревали термоблоки внутри теплового тела в течение ночи. Затем в течение дня пользователи могли отпускать тепло по мере необходимости, не производя больше электроэнергии. В 1970-х годах правительства всего мира столкнулись с нефтяным кризисом, и поэтому стали использовать больше электрических нагревательных элементов. В конце концов, накопительные обогреватели вышли из моды, потому что им приходилось управлять вручную и от пользователей требовалось много профилактических действий.Кроме того, они не были энергоэффективными. С наступлением 1990-х годов люди начали заменять свои промышленные и домашние системы отопления на более современные электрические радиаторы, которые легче контролировать, они быстрее нагреваются и более энергоэффективны. Еще одним нововведением 90-х годов стала трафаретная печать металлокерамических дорожек на металлокерамике с изоляцией. Созданные таким образом нагревательные элементы широко используются в бытовой технике, например, в чайниках.

Цифровой рост 21 века позволил нагревательным элементам и системам, которые они обслуживают, стать более чувствительными, интуитивно понятными и энергоэффективными.Сборки нагревательных элементов теперь включают такие элементы, как светодиодные экраны, управление Wi-Fi, интеллектуальные счетчики, цифровые клавиатуры и цифровые программаторы для графиков нагрева. Подобные особенности позволяют современным нагревательным элементам работать с исключительной точностью и сложностью. Еще одним отличием нагревательных элементов 21 века является тот факт, что они в гораздо меньшей степени зависят от ископаемого топлива, поскольку экологичность, энергоэффективность и здоровье стали гораздо более важными.

Характеристики

Нагревательные элементы отвечают за преобразование электричества в тепло.Что касается передачи энергии, они следуют теории джоулева нагрева. Когда электрическая энергия проходит через элемент, она попадает на большое сопротивление. Сопротивление преобразуется в электрическую энергию, которая преобразуется в тепловую. Количество произведенной тепловой энергии зависит от того, насколько материал сопротивляется приложенному электрическому току. Измерение удельного сопротивления проволочного элемента заданной длины основано на сопротивлении на длину и площади поперечного сечения. Инженеры измеряют это в Ом на метр.В свою очередь, они используют омы для расчета киловаттной (кВт) нагрузки элемента. Нагрузка в кВт показывает, сколько электроэнергии несет нагревательный элемент.

Типы нагревательных элементов

Разновидности нагревательных элементов, используемых в промышленных, коммерческих и бытовых приложениях, включают: погружные, кварцевые, гибкие, инфракрасные, проволочные, керамические, электрические, металлические и композитные, среди многих других.

Погружной нагревательный элемент
Погружные нагревательные элементы используются для нагрева газов и жидкостей; они обладают особой способностью без сбоев погружаться в нагреваемые материалы.Погружные нагреватели также характеризуются быстрым, эффективным и рентабельным нагревом. Типы материалов, которые они обычно нагревают, включают гальванические ванны, слабые кислоты, масла, воду, соли, воздух и химические растворы. Погружные нагревательные элементы используются в основном в таких системах, как: технологические системы, бойлеры, водонагреватели, системы теплопередачи, масляные нагреватели и резервуары для хранения.

Кварцевый нагревательный элемент
Кварцевые нагревательные элементы преобразуют электрические токи в инфракрасные лучи, пропуская их через специальные резисторы.При этом они обеспечивают быстрый нагрев. Эти высокие скорости процесса делают их очень популярными для использования в промышленных приложениях, таких как отверждение пленки, термоформование, порошковые покрытия, клейкое уплотнение и сушка краски, а также для зонального контроля в автомобильной, полиграфической, нефтехимической, текстильной, стекольной и электронной промышленности.

Гибкий нагревательный элемент
Гибкие нагревательные элементы могут соединяться с различными составами и формами и обеспечивать прямой нагрев. Такая универсальность возможна, потому что они очень тонкие и гибкие.

Инфракрасный нагревательный элемент
Инфракрасные нагревательные элементы излучают тепло в форме инфракрасных волн, которые представляют собой тип электромагнитного излучения, известного своей способностью эффективно передавать тепло. Инфракрасные нагревательные элементы используются вместе с излучающими нагревателями, такими как канальные, погружные и трубчатые нагреватели, которые нагревают воздух или жидкость в больших масштабах. Они поддерживают промышленные печи, обогрев сосудов высокого давления, обогрев резервуаров для хранения, бойлеры, водоочистные установки, производство пара и многое другое.

Проволочный нагревательный элемент
Обычно нагревательные элементы, независимо от их типа, имеют форму катушек или проводов. Фактически, проволочные нагревательные элементы являются одними из наиболее широко используемых нагревательных элементов для промышленной и коммерческой сушки. Чтобы сделать их, производители наносят на них электрические схемы. Они используются в обогревателях для обработки поверхностей, печах и многих других сушилках.

Керамический нагревательный элемент
Другой тип нагревательного элемента, керамический нагревательный элемент, используется при конвекционном нагреве; керамические элементы встроены в обогреватели, печи и полупроводники.Существует несколько типов керамических нагревательных элементов, включая дисилицид молибдена и PTC.

Элемент дисилицида молибдена
Дисилицид молибдена — это материал, который проявляет свойства как металла, так и керамики. Обладая чрезвычайно высокой температурой плавления (точнее, 3690 º F), он считается идеальным для ряда нагревательных элементов большой мощности, используемых в различных отраслях промышленности, включая производство стекла.

PTC
PTC, который расширяется до положительного теплового коэффициента сопротивления, представляет собой высокопрофильный керамический материал, который используется в обогревателях оттаивания заднего стекла автомобилей, обогревателях помещений и дорогих фенах для волос.Также доступна керамика PTC на полимерной основе, которая используется во многих специальных нагревателях. Эти элементы увеличивают нагрев, поскольку их сопротивление увеличивается. Управлять нагревом этих элементов просто, потому что они являются выбором для саморегулирующихся электронагревателей.

Электрический нагревательный элемент
Электрические нагревательные элементы также широко распространены, особенно при обслуживании промышленных электрических нагревателей.

Нагреватель картриджа
Нагреватель картриджа подает локализованное тепло к деталям оборудования при производстве металла, пенопласта, пластмассы, пищевой промышленности и упаковки.

Нагревательные элементы на металлической основе
Как следует из названия, тела нагревателей на металлической основе состоят в основном из металлов. Поскольку металл обычно является хорошим проводником тепла и электричества, элементы на основе металла являются одними из самых эффективных нагревательных элементов. Они используются как в бытовой, так и в промышленной технике. Их можно разделить на множество подтипов, включая нагревательные элементы на основе нихрома и нагревательные элементы на основе проволоки резистивных элементов.

Нагревательный элемент из нихрома
Большое количество электронагревателей имеют элементы, изготовленные из нихрома, который представляет собой сплав, состоящий в основном из никеля и хрома.В нагревателях на основе нихрома используются сплавы, состоящие из 80% никеля и 20% хрома.

Нагревательный элемент с проволочным сопротивлением
Некоторые металлические детали состоят из набора высокопрочных проводов и лент. Эти провода могут быть прямыми или свернутыми в бухту в зависимости от конструкции и теплопроизводительности прибора. Эти провода используются как сопротивление. Приложения, в которых вы можете найти такое обеспечение, — это тостеры и портативные массажеры для тела. Кантал, нихром и мельхиор — несколько наиболее часто используемых металлов в конструкции проводов сопротивления.

Змеевиковый нагреватель
Змеевиковые нагреватели, ленточные нагреватели или ленточные нагреватели помогают экструзионным каналам и бункерам сохранять пластичность материалов в процессе экструзии.

Композитные нагревательные элементы
Композитные нагревательные элементы — это нагревательные элементы, состоящие из смеси металлических и керамических материалов. Эти нагревательные элементы доступны во многих типах, включая, среди прочего, трубчатые элементы, радиоактивные элементы и съемные нагревательные элементы с керамическим сердечником.
Трубчатый нагревательный элемент
Трубчатые элементы — это в основном металлические трубы с тонкой спиралью из нихрома, которая нагревает приложение. Трубчатые нагревательные элементы, названные в честь своей трубчатой формы, используются в духовках, посудомоечных машинах и многом другом. Им можно придать стандартную форму или индивидуальную форму для конкретного приложения.

Радиоактивный нагревательный элемент
Радиоактивные элементы, также известные как тепловые лампы, представляют собой мощные лампы накаливания, которые в основном излучают инфракрасные волны, а не видимый свет.Чаще всего их используют в излучающих обогревателях и во многих типах подогревателей пищи. Они бывают двух основных типов: трубчатые и лампы с отражателем R40. Нагревательные элементы для рефлекторных ламп бывают нескольких основных стилей: с золотым покрытием, с рубиново-красным покрытием и прозрачные.

• Лампы с золотым покрытием имеют на внутренней стороне осажденную золотую дихроичную пленку. Это уменьшает видимый свет и пропускает большую часть коротких и средних инфракрасных волн. Они в основном используются для обогрева людей.
• Лампы с рубиновым покрытием выполняют ту же функцию, что и лампы с золотым покрытием.Они намного дешевле, чем лампы с золотым покрытием, но позволяют получить более сильный видимый свет.
• Прозрачные лампы не имеют покрытия и используются в основном в промышленных производственных процессах.

Съемный керамический сердечник
Эти нагревательные элементы состоят из спиральной проволоки сопротивления, пропущенной через один или несколько цилиндрических керамических сегментов, которые могут иметь или не иметь центральный стержень. Они работают, когда вставлены в металлическую трубку или оболочку, запечатанную с одного конца. Благодаря этому пользователи могут легко заменять или ремонтировать съемные элементы, не опасаясь что-либо сломать.Обычно они используются для нагрева жидкости под давлением.

Композитный элемент из углеродного волокна
Эти нагревательные элементы состоят из комбинации углеродного волокна и резистивного материала, такого как никель, термореактивного материала, такого как эпоксидная смола, или термопласта, такого как PEEK. Композитные элементы из углеродного волокна, как правило, устойчивы к коррозии, экстремальным температурам и легки. Они часто используются для защиты от обледенения самолетов, обогрева потребителей и промышленного обогрева.

Принадлежности

Если и какие принадлежности для нагревательного элемента вам понадобятся, будет полностью зависеть от вашего применения.Вот несколько примеров из нескольких, которые вы можете встретить: держатели проводов и элементов, термовыключатели, ручные соединительные зажимы, плоскогубцы, плетеный провод, силиконовые уплотнительные кольца, болты, адаптеры, удлинители, шнуры питания и электрические коробки.

Правильный уход за нагревательными элементами

Для обеспечения безопасной и эффективной работы вы должны правильно соединить нагревательный элемент и его применение. Невыполнение этого может привести к короткому замыканию, пожару, повреждению продукта или потере оборудования.

Большинство обогревателей со временем теряют свою теплопроизводительность. Когда производительность нагревателя снижается, это просто означает, что возникла проблема с его нагревательным элементом. Таким образом, время от времени вам нужно будет менять нагревательный элемент. Как правило, производители предлагают приобретаемые на складе опционы или заменяемые элементы на заказ, в зависимости от потребностей клиента. Чаще всего этот процесс замены имеет довольно короткое время выполнения и считается частью регулярного графика технического обслуживания.Однако, если нагревательный элемент выходит из строя в предмете конечного пользователя, таком как фен, вероятно, более экономично заменить весь предмет, а не его нагревательный элемент.

Производители могут предложить установить сменный элемент, или вы можете сделать это самостоятельно. Продолжайте читать, чтобы получить пошаговое руководство по тестированию и замене старого нагревательного элемента. Наши советы способствуют безопасности пользователей; однако, если вы не уверены, вам следует попросить специалиста провести тестирование и замену.

1. Сначала произведите визуальный осмотр.Если вы видите какие-либо признаки обесцвечивания, повреждения или подгорания на катушке, значит, элемент необходимо заменить. Если вы не заметили ничего необычного во время первоначальной оценки, можете продолжать.
2. Рассчитайте сопротивление элемента. Это математическое упражнение; вы можете использовать калькулятор, чтобы найти сопротивление детали. Простая формула для этого расчета: R = (V x V) ÷ P. В этом уравнении R обозначает сопротивление, V — напряжение, а P обозначает мощность, необходимую элементу.
3. Когда у вас есть сопротивление, пора проверить элемент с помощью измерительного прибора — мультиметра. Настройте прибор на показание сопротивления и выберите для этого подходящую шкалу измерения. Убедитесь, что нагреватель не подключен к источнику питания. Теперь измерьте сопротивление элемента, прикоснувшись к клеммам нагревательных элементов выводами мультиметра.
4. Сопоставьте показание сопротивления, показанное мультиметром, с рассчитанным вами.

Если есть совпадение, значит, с элементом нет проблем.В этом случае, если в последнее время вы заметили какие-либо нарушения в нагреве вашего прибора, возможно, это связано с другой проблемой. Вам необходимо проверить это в ремонтной службе.

Однако, если наблюдаемое значение выше или ниже, чем вы рассчитали, вам необходимо заменить элемент. Вы можете сделать это с помощью профессиональных услуг или посмотреть видеоурок по замене элемента.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если вы выполняете этот тест в водонагревателе, вам нужно будет слить всю воду из резервуара и дать ей полностью высохнуть.Также следует отключить устройство и выключить панель прерывателя. После этого осторожно отсоедините электрические провода и откройте резервуар, чтобы выполнить проверку и замену.

Стандарты

Все нагревательные элементы должны соответствовать стандартам безопасности UL (Underwriters Laboratories). UL имеет стандарты соответствия для широкого спектра применений нагревательных элементов, таких как электрические воздуховоды для отопления, коммерческое электрическое приготовление пищи и нагревание, а также нагревательные элементы с электрической оболочкой. Мы также рекомендуем, чтобы все электрические нагревательные элементы соответствовали стандартам Национального электротехнического кодекса (NFPA 70).Хотя стандарты NFPA не соблюдаются на национальном уровне, многие штаты приняли их в качестве закона. В зависимости от вашей отрасли, области применения и региона возможно, что ваши нагревательные элементы должны будут соответствовать дополнительным стандартам. Чтобы узнать больше, обсудите ваши спецификации с вашим поставщиком.

Как найти подходящего производителя

Нагревательные элементы могут сделать или сломать ваше приложение. Более того, при неправильном подборе или установке они могут быть опасными. Поэтому важно, чтобы вы работали только с надежным и опытным профессионалом.Более того, для достижения наилучших результатов вам необходимо сотрудничать с производителем нагревательных элементов, который стремится производить для вас самые лучшие и полезные продукты. Найдите такого производителя, просмотрев множество производителей высококачественных нагревательных элементов, которые мы перечислили на этой странице.

Нагревательные элементы Информационное видео

Зачем использовать керамические нагревательные элементы PTC?

Нагреватель

PTC или нагревательный элемент PTC — удивительные устройства.

Что означает нагреватель PTC?

PTC, положительный температурный коэффициент, определяет характеристики керамического элемента.Когда температура керамического устройства повышается из-за протекающего через него тока, сопротивление увеличивается. Когда заданная температура приближается, сопротивление цепи стремится к бесконечности, эффективно перекрывая ток и тепло.

Эта заранее заданная схема управления регулируется в соответствии с температурой окружающего воздуха и ограничивает количество тепла, необходимое для доведения агрегата до заданной температуры. Чем ниже температура наружного воздуха, тем меньше сопротивление цепи.При увеличении тока температура увеличивается до достижения заданного значения, и устройство отключается.

Устройство NTC с отрицательным температурным коэффициентом работает наоборот. При повышении температуры сопротивление в цепи падает.

Проволока сопротивления, такого типа мы видим во многих обогревателях, работает по другому принципу. Когда по проволоке течет ток, сопротивление в проволоке создает тепло. Отдельное устройство контролирует ток в цепи, которая определяет температуру и ограничивает ток.

В некоторых случаях реостат уменьшает или увеличивает сопротивление цепи, снижая ток и тепло. Фактическое сопротивление электрическому току провода не меняется.

Какова электрическая формула PTC?

Простой подход для вас, инженеры-любители, ток = напряжение / сопротивление, или
I = V / R.
Напряжение постоянно и остается неизменным.Если сопротивление цепи увеличивается, ток падает или имеет положительный коэффициент.
Мощность или P = I X V или ток, умноженный на напряжение. Если напряжение снова остается постоянным, то вырабатываемая мощность, которая производит тепло, является функцией тока.
Больше тока, больше мощности и больше тепла. Меньше тока, меньше энергии и меньше температуры.
Если требуется больше тепла или более высокие температуры, требуется большее напряжение или ток. Потребляемая энергия определяется доступными напряжениями цепи в панели или устройстве.

Как изготавливаются керамические элементы PTC?
Керамические материалы легируют титанатом бария в лаборатории для создания необходимого точного температурного порога. Нагреватель может быть разработан для конкретного применения и температуры. Для более полного объяснения прочтите сообщение Что такое PTC, ваше исчерпывающее руководство по производственному процессу PTC.

Насколько дешевы в эксплуатации нагреватели PTC?
Эти обогреватели обладают высокой энергоэффективностью.Технически, если в цепи используется не больше электроэнергии, чем необходимо для достижения заданной температуры, затраты на ее эксплуатацию будут меньше. Кроме того, нет необходимости в дополнительных устройствах для контроля температуры, что снижает затраты. Основываясь на этих двух факторах, да, нагреватели с положительным температурным коэффициентом дешевле в эксплуатации. Они дешевле, чем типичный резистивный нагреватель.
Эти обогреватели очень рентабельны в установке и эксплуатации, практически не требуют обслуживания в течение всего срока службы устройства. Нет лучшего способа производства тепла с меньшими затратами для промышленного применения.
Нагревательные элементы PTC, используемые в системах промышленного отопления
Промышленное отопление — это огромные печи, разливка горячего металла, напоминающего лаву, и печи для длительного отжига, но есть еще один набор нагревательных элементов, о котором не так часто говорят. Применения подмножества или точечного нагрева имеют более низкие температуры и мощность, чем более крупные нагревательные печи.
Меньшие по размеру приложения требуют меньшего напряжения и электроэнергии, но требуют постоянного точного контроля температуры.Нагреватели с положительным температурным коэффициентом PTC идеально подходят для этих применений.
Допуск на вариации нагрева намного меньше, чем у печи для металла или стекла с температурой 2200 градусов F. Эти приложения требуют точного контроля температуры в большинстве закрытых шкафов или других электронных устройств. Медицинское устройство, которое должно поддерживать заданную температуру, не имеет места для сложных схем управления, но контроль температуры имеет решающее значение.
Другой пример — удаленные системы SCDA
, в которых электроника и средства управления нуждаются в защите от экстремальных условий окружающей среды.Керамические нагревательные элементы PTC представляют собой идеальное решение для обоих приложений.

Существуют ли различные типы электрического обогрева PTC?
Эти саморегулирующиеся нагреватели обычно предварительно монтируются на заводе-изготовителе и устанавливаются на другие устройства. Производитель гарантирует качество и электрическую изоляцию соединений. Керамические компоненты небольшие, и их сложно установить без специальных инструментов.
Соединение устройств с соответствующими устройствами теплопередачи требует опыта в проектировании элементов для различных применений.Этот опыт и знания получены из тысяч различных установок в любых условиях окружающей среды.
По типу их применения можно определить типы нагревателей с использованием керамических элементов PTC.
Тепловентиляторы
Нагревательные элементы установлены в корпусе с вентилятором, который обдувает компоненты воздухом. Такая конфигурация помогает передавать тепло в большее пространство. Обогреватель домашнего помещения с вентилятором — отличный пример того, как работает этот тип обогревателя.
Конвекционные обогреватели
В этом случае нагревательный элемент, прикрепленный к алюминиевым пластинам, монтируется в шкафу. Естественный поток воздуха за счет конвекции обеспечивает циркуляцию тепла, выделяемого компонентом. Этот тип устройства может быть установлен в нижней части шкафа, нагревая воздух, когда он входит в нижнюю часть, создавая естественный поток и сводя к минимуму конденсацию из внешнего воздуха.
Поверхностные обогреватели
Он имеет алюминиевый корпус и крепится непосредственно к нагреваемой поверхности компонента.Он передает тепло от керамического элемента через поверхность радиатора и связанные поверхности. Эти обогреватели лучше всего использовать на поверхностях, которые проводят тепло. В зависимости от области применения существуют фланцевые и нефланцевые версии.
Патронные нагреватели
Патронные нагреватели герметично закрываются по отношению к нагреваемым элементам или жидкостям и вставляются в контейнер. Внешние выводы подключаются к внутренней электрической цепи. Температура внутри контейнера ограничена расчетной температурой устройства PTC в картридже.
Воздухонагреватели
Он похож на тепловентиляторы, но с особыми перфорированными поверхностями,
эффективно передает тепло воздуху, проходящему по этим поверхностям.
Наши продукты PTC выдерживают испытание
Узнайте больше.
Есть вопросы или нужна помощь?
Каждый тип или группа имеют свои характеристики, которые делают их более эффективными для этого конкретного приложения.Если вы сомневаетесь в том, какой тип компонента или устройства подходит для вашего использования, лучше всего обратиться к экспертам . Нагревательные элементы PTC по индивидуальному заказу могут быть изготовлены для вашего конкретного применения.
Замечательно звездный керамический нагревательный элемент ptc Предложение местного послепродажного обслуживания
Просмотрите Alibaba.com и изучите широкий спектр чудесного. керамический нагревательный элемент ptc . Когда у тебя есть право. Керамический нагревательный элемент ptc , ваши процессы нагрева будут высокопроизводительными.Это поможет вам достичь ваших целей дома или в бизнесе. С разнообразной коллекцией. Керамический нагревательный элемент ptc , вы гарантированно найдете наиболее подходящий в соответствии с вашими требованиями.
. Керамический нагревательный элемент ptc на Alibaba.com состоит из великолепных и прочных материалов и конструкций, которые способствуют повышению производительности и долговечности. Файл. Керамический нагревательный элемент ptc удивительно устойчив к высоким температурам, чтобы гарантировать, что на них не оказывает неблагоприятное воздействие выделяемое ими тепло.Они также отличаются удивительным механизмом контроля температуры, который позволяет вам достигать и поддерживать желаемое количество тепла. Соответственно, вы всегда получаете то, чего ожидаете от этой премиальной линейки. керамический нагревательный элемент ptc .
Большой плюс, который вы увидите в них. Керамический нагревательный элемент ptc является сверхэффективным, поскольку у них низкое энергопотребление, но при этом их рабочие характеристики превосходны. Таким образом, они способствуют устойчивости и позволяют вам экономить на счетах за электроэнергию.Расход этих. Керамический нагревательный элемент ptc record невероятно эффективен, гарантируя вам лучшую производительность и рентабельность. Их обслуживание несложно, потому что они. Керамический нагревательный элемент ptc легко чистится, чтобы защитить его от загрязнений, которые могут нарушить их работу.
Примите правильное решение сегодня и улучшите свои процессы отопления. Просмотрите широкий спектр великолепных. Керамический нагревательный элемент ptc на Alibaba.com. Независимо от ваших требований, вы подберете для себя лучший вариант. Сравните разные. Керамический нагревательный элемент ptc. оптовиков и поставщиков и их предложения, чтобы вы могли реализовать наилучшую ценность за каждый потраченный доллар.
Применение высокотемпературных керамических погружных нагревателей
Погружные нагреватели, также называемые байонетными нагревателями, представляют собой электрические нагревательные устройства с прямым контактом, используемые для нагрева материала внутри контейнера. Они доступны во многих конструкциях, конфигурациях и диапазонах температур, чтобы удовлетворить различные потребности в обогреве.В следующей статье представлен обзор погружных нагревателей с описанием их работы, некоторых из их основных преимуществ, доступных типов и типичных промышленных применений.
Как работают погружные нагреватели?
Во время операций нагрева нагревательный элемент погружного нагревателя погружается непосредственно в необработанный материал либо через верх емкости, либо через штуцер, вставленный в боковую часть емкости. Как только элемент находится в нужном положении, включается нагреватель.Когда электричество проходит через устройство, оно нагревает элемент, который затем передает тепло окружающему материалу. Время, необходимое нагревателю для нагрева всего материала в контейнере до желаемой температуры, зависит от общего количества материала в контейнере и уровня мощности нагревателя.
Преимущества погружных нагревателей
При использовании на промышленных объектах погружные нагреватели обладают рядом преимуществ, в том числе:
Высокая эффективность нагрева
Погружные нагреватели — это эффективный и действенный метод нагрева большого количества материала.По сравнению с другими металлическими или неметаллическими нагревательными элементами, сверхвысокотемпературные керамические погружные нагреватели обладают еще большей эффективностью. Они могут нагреваться до 1200 ° C и обеспечивать до 98% эффективности нагрева воды.
Низкие требования к техническому обслуживанию
Погружные нагреватели могут работать почти непрерывно при минимальном техническом обслуживании. Это качество снижает общие эксплуатационные расходы и время простоя, необходимое для обслуживания и ремонта.
Широкая универсальность
Погружные нагреватели подходят для нагрева самых разных материалов.Эта универсальность особенно полезна для предприятий, которые должны нагревать разные материалы, поскольку им не нужно вкладывать средства в разные нагреватели для каждого материала.
Типы погружных нагревателей
Погружные нагреватели обычно производятся в одном из двух типов:
• Погружные нагреватели с фланцевым креплением оснащены трубчатыми нагревательными элементами со шпильками, которые приварены к фланцевому компоненту. При установке компонент фланца согласовывается с фланцем, который приваривается к стенке резервуара или патрубку.Этот тип погружного нагревателя часто используется для нагрева жидкостей в резервуарах для хранения и хранения. Он легко выполняет операции по мониторингу и контролю. Фланцевые компоненты доступны в исполнении ANSI или по индивидуальному заказу.
• Нагреватели трубной резьбы , также известные как нагреватели резьбовых пробок, имеют трубчатые нагревательные элементы, изогнутые в виде шпильки, которые приварены к компоненту резьбовой пробки. Этот тип погружного нагревателя подходит для защиты от замерзания и нагрева технологической воды в системах с циркуляционной жидкостью.Подобно погружным нагревателям с фланцевым креплением, им легко управлять и контролировать. Фитинги с трубной резьбой обычно соответствуют национальным стандартам трубной конической резьбы (NPT).
Типичные промышленные применения погружных нагревателей Погружные нагреватели
находят применение в широком спектре промышленных, коммерческих и жилых помещений. Они часто используются в качестве нагревателей воды и других жидкостей, кондиционеров, устройств зажигания, кранов мгновенного приготовления горячей воды, реакторов, парогенераторов и т. Д.
В промышленном секторе они обычно используются различными заводами и объектами, такими как центры очистки сточных вод, для одного из следующих:
• Крупномасштабные операции нагрева и / или плавления
• Регулировка температуры технологической жидкости
• Защита от замерзания
Погружные нагреватели от Pelonis Technologies
Компания Pelonis Technologies предлагает ультравысокотемпературные керамические погружные нагреватели, подходящие для широкого спектра применений как в промышленном, так и в коммерческом секторах.Наши нагреватели демонстрируют высокую теплопроводность и большую эффективность нагрева (как для газообразных, так и для жидких материалов), чем другие металлические и неметаллические нагревательные элементы, доступные сегодня на рынке. Некоторые из ключевых функций включают:
• Саморегулирующийся
• Может использоваться в воздухе или в воде
• Коррозионная стойкость (к кислотам и щелочам)
• Минимальный риск образования накипи на водонагревателе
• Электрическая изоляция: <10 мА (даже в разорванном состоянии)
• Максимальный диапазон нагрева: до 1200 ° C за 40 секунд
• Эффективность нагрева: до 98% (в воде)
• Плотность ватт: <70 Вт / см2 (в воде) и <25 Вт / см2 (в воздухе)
Для получения дополнительной информации о наших погружных нагревателях посетите наш каталог продукции или свяжитесь с нами сегодня.
Китай Производитель керамических нагревателей, Нагревательный элемент, Поставщик водонагревательного элемента
Zhuhai Huiyou Electronic Co., Ltd находится в Чжухае, прибрежном городе на юге китайской провинции Гуандун. Компания является одним из крупнейших производителей электрокерамики в Китае, специализируется на исследованиях, разработке и производстве керамических нагревателей большинства разновидностей в Китае, а также на внедрении передового оборудования для производства, тестирования и мониторинга как в стране, так и за рубежом.Наша компания владеет большим …
Zhuhai Huiyou Electronic Co., Ltd находится в Чжухае, прибрежном городе на юге китайской провинции Гуандун. Компания является одним из крупнейших производителей электрокерамики в Китае, специализируется на исследованиях, разработке и производстве керамических нагревателей большинства разновидностей в Китае, а также на внедрении передового оборудования для производства, тестирования и мониторинга как в стране, так и за рубежом. Наша компания владеет большой сборочной линией и передовым в мире оборудованием для спекания, пайки, нарезки и измельчения, использует строгие процедуры стандартных испытаний и выборочного отбора проб, а также оснащена хорошо разработанным оборудованием для контроля качества для контроля качества продукции на каждом этапе.
Нагревательный элемент Huiyou всегда лидирует в торговле. Мы достигли многих выдающихся достижений, накопили глубокие культурные месторождения и интегрировали передовые бизнес-концепции и механизмы управления для новой производственной технологии и современного оборудования, была определена строгая проверка в соответствии с SGS и RoHS, чтобы обеспечить лидерство в отечественной отрасли по качеству продукции, технические характеристики и уровень обслуживания.
Наш керамический нагреватель изготавливается путем нанесения суспензии сопротивления на необработанные керамические детали из оксида алюминия, затем обжига при температуре 1700 градусов и сварки свинцовой никелевой проволоки.Таким образом, продукт становится средне-низкотемпературным нагревательным элементом, служащим новым продуктом, заменяющим нагревательный сплав и нагревательный элемент PTC. Он широко используется для средне- и низкотемпературного обогрева в сельскохозяйственных технологиях, коммуникациях, Medicare и повседневной жизни, таких как вентилятор, обогреватель, дополнительный обогреватель для кондиционера, промышленный осушитель, осушитель воздуха, шина электрического обогрева, электрический утюг, прямой / утюжок для завивки волос, термос, электрическая плита, водонагреватель, промышленная сушилка, электрическое устройство для склеивания, укупорочное устройство, устройство защиты от конденсата цилиндра UTR, оборудование для инфракрасной физиотерапии, внутривенное инъекционное нагревание, быстрое приготовление пищи, мини-термостатическая ванна для специальных хрустальных деталей.и т. д.
Наши керамические нагреватели доступны из оксида алюминия и обладают многими отличными характеристиками, которых нет в нагревателях с оболочкой.
1. Компактный, легкий и энергосберегающий.
Высокая удельная мощность, хорошая тепловая эффективность.
Возможно размещение нескольких нагревательных элементов на единицу.
2. Превосходные термические свойства.
Быстрое нагревание.
Доступно индивидуальное распределение температуры.
Высокий уровень изоляции допускает прямой контакт с водой, керосином и металлом.
3. Высокая надежность.
Превосходная диэлектрическая прочность и электрическая изоляция.
Более длительный срок службы благодаря стойкой к окислению конструкции восприимчивого материала.
Превосходная химическая стойкость.
4. Отсутствие электрического шума, белый цвет, опрятность, отсутствие ржавчины, отсутствие загрязнения, отсутствие разрывов, отсутствие слабой пайки.
Есть ли преимущества у нагревателя с керамическим нагревательным элементом?
Могут быть преимущества / недостатки с точки зрения безопасности, хотя все электрические обогреватели должны соответствовать определенным правилам безопасности, и все они потенциально опасны при использовании рядом с детьми и домашними животными (ожоги), драпировками и мебелью (пожары) и водой (удары). .
С точки зрения эффективности, хотя некоторые типы электрических обогревателей могут показаться лучше производящими горячий воздух, это скорее связано с качеством и скоростью вентилятора (для тех, у кого есть вентиляторы), чем с чем-либо еще. Каждый электрический нагреватель в основном ограничен простым уравнением: 1 кВт · ч = 3 412 БТЕ. В отличие от освещения и других применений, где более эффективное устройство означает «меньше тепла», за исключением вентилятора (который потребляет очень мало энергии по сравнению с нагревательным элементом), вся энергия, используемая в обогревателе , должна быть преобразована в тепло.Если он «потрачен впустую», он просто нагревается в другом месте (например, провода нагреваются), и конечный результат составляет те же 3412 БТЕ / кВтч.
Размер большинства переносных обогревателей зависит от размера имеющейся цепи. В США это означает 15А. У многих людей есть цепи на 20 А, особенно в новых домах, но очень часто розетки рассчитаны на нагрузки 15 А (NEMA 5-15 вместо NEMA 5-20), так что это эффективный предел — большинство производителей не заботятся о том, чтобы обогреватель побольше, потому что это приведет к слишком большому возврату из-за того, что «какие безумные вещи они продают, не подходящие для моей торговой точки!».Кроме того, если ваш обогреватель был рассчитан на 20 А, то если вы поместите любую другую значительную нагрузку (даже несколько сотен ватт, например, компьютер, кухонный комбайн или что-то еще) на ту же цепь, вы будете регулярно отключать выключатели. Так что по умолчанию 15А. Это означает, что максимум 15 x 125 = 1875 Вт (именно поэтому вы увидите 1875 как ограничение для множества таймеров и других устройств). Но постоянные нагрузки (а обогреватель в комнате, которая начинается с холода, определенно является непрерывной нагрузкой) ограничены 80% = 1500 Вт.Таким образом, вы видите подавляющее большинство портативных обогревателей в США мощностью 1500 Вт. А 1500 Вт тепла — это 1500 Вт тепла, независимо от того, насколько хорош вентилятор, насколько красивое покрытие или какой новый тип нагревательного элемента используется. Хороший вентилятор, безусловно, поможет рассеять тепло, но, в конце концов, 1500 Вт могут не так много. Печь для типичного дома может быть 50 000 БТЕ или более. 5100 БТЕ могут сделать лишь так много.
Что такое керамический обогреватель
Многие спрашивают, что такое керамический обогреватель.Керамический нагреватель — это электрическое устройство, которое генерирует тепло с помощью керамического нагревательного элемента PCT (положительный температурный коэффициент). Это потребительский продукт на рынке.
Эти нагреватели имеют керамическую пластину и алюминиевые перегородки, когда электричество проходит через керамическую пластину, она начинает нагреваться. Керамическая пластина нагревается так быстро. Керамическая нагревательная пластина имеет очень высокую температуру для нагрева. Тепло поглощается алюминием. Вентилятор, который находится внутри обогревателя, нагнетает горячий воздух в вашу комнату.Подробнее, обзор обогревателей Lasko.
Керамические обогреватели очень легко переносить, и они выделяют много тепла из небольшого ящика. Эти обогреватели обычно более энергоэффективны и безопасны, чем другие виды обогревателей. Пластина керамических нагревателей хоть и нагревается очень быстро. Пластиковые корпуса остаются прохладными. Эти обогреватели наиболее подходят для использования в комнате, офисе или небольшой части дома.
Тип керамических нагревателей
Вопреки своему названию это керамический нагреватель.Но он сделан не полностью из керамики. Керамический обогреватель обычно имеет пластик в большинстве своих компонентов и немного металла.
Керамическая часть нагревателя представляет собой нагревательный элемент. Которая изготовлена из керамики с положительным температурным коэффициентом (PTC). Этот элемент нагревает проходящий над ним воздух. Благо керамический обогреватель должен работать долгие годы, не повреждая и не ломаясь. До сих пор растягиваете голову и думаете, что такое керамический обогреватель? Не волнуйся.Очень скоро все должно обрести смысл. Керамические нагреватели бывают двух типов. Номер один излучающий, а номер два — конвективный обогреватель. Давайте посмотрим на каждый тип обогревателя и посмотрим, чем они отличаются.
Конвективные керамические обогреватели
Большой и большой керамический обогреватель чаще всего встречаются в соединительной форме. У этого типа керамических обогревателей другой способ нагрева. Этот метод нагрева нагревателей — это электрический нагрев, серия алюминиевых деталей называется ребрами.Затем передайте тепло керамическому нагревательному элементу. В то же время блок нагревателя всасывает холодный воздух из основного нагревателя. Затем направьте прохладный воздух на керамический элемент и металлические детали.
После этого нагрейте воздух и разогрейте его по комнате. Большинство конвективных обогревателей также имеют вентилятор, который нагнетает теплый воздух в комнату или окружающее пространство. Это дополнительное преимущество, позволяющее очень быстро обогреть всю комнату: горячий воздух поднимается вверх, а холодный — опускается. Итак, мы знаем, что холодный воздух будет направлен вниз.Удобно близко к впускному отверстию керамического нагревателя. Насколько быстро прогреется ваша комната, зависит от ее размера.
Излучающие обогреватели
И наоборот, излучающие керамические обогреватели все еще используют электроэнергию для нагрева керамической пластины. Но они не используют никаких вентиляторов, чтобы вдувать воздух в комнату. Вместо этого керамические обогреватели излучают тепло прямо на объекты на своем пути. Этот тип обогревателя выделяет высокотемпературное тепло по сравнению с окружающими предметами.
Какой будет более низкая температура. Но, естественно, через несколько минут они нагреваются сильнее. Лучистый обогреватель не нагревается, как конвективный. Но лучистый обогреватель длится долго. Потому что он находится внутри объектов, а не в воздухе. Таким образом, лучистый обогреватель обычно считается более эффективным для выработки идеального тепла.
Конструкция и размер керамических обогревателей
На рынке вы найдете несколько конструкций и размеров керамических обогревателей.Включая космические модели, компактные модели, настенные модели и модели башни. Это отличие подогревателей, работающих в системе, разное. Почти все обогреватели современного дизайна имеют предохранительные выключатели, кнопки автоматического отключения, регулируемые параметры нагрева и регулируемый термостат. Некоторые обогреватели также имеют дистанционное управление и функцию тепловентилятора.
Компактные керамические обогреватели
Компактные керамические обогреватели хороши для небольшого помещения. Где пространство в большом почете. Можно сказать, что это личный обогреватель.Этот обогреватель легкий и имеет низкий профиль. Идеально подходит для личного отопления. Можно разместить на полу, на столе, стуле, шторах, каркасах кроватей.
Керамические настенные обогреватели
Это переносной обогреватель. Он крепится на стене. Это постоянное дополнение к комнате, в отличие от компактных и башенных обогревателей. Этот обогреватель также практичен для небольшого пространства, где вы хотите отапливать точечное отопление или более длительное отопление спальни или офиса. Также можно использовать настенный обогреватель в ванной, а также в другом помещении, где нет места для размещения обогревателя.Убедитесь, что вы приобрели керамический настенный обогреватель, который также имеет вытяжной вентилятор для удаления влаги и предотвращения накопления плесени или грибка.
Керамические башенные обогреватели
Керамические башенные обогреватели становятся популярными, и популярность растет с каждым днем. Этот обогреватель хорошо подходит для маленькой или средней комнаты. Башенный нагреватель способен рассеивать горячий воздух по наибольшей площади. Он также имеет возможность колебания. Это будет направлять горячий воздух по комнате быстрее, чем другой переносной обогреватель.
Чем хорош керамический обогреватель?
Керамические обогреватели обладают широким спектром преимуществ, что является очень хорошим знаком. Давайте посмотрим на керамический обогреватель хорошего размера.
Экономия электроэнергии
Керамический обогреватель — это энергоэффективное устройство. Он преобразует от 85 до 90% потребляемой электроэнергии в тепло. Практически мгновенно влияет на температуру окружающего пространства. Керамический обогреватель помогает поддерживать температуру в помещении без потерь электроэнергии.В конечном итоге керамические обогреватели могут значительно снизить расходы на электроэнергию.
Точный нагрев
Когда ваш керамический обогреватель оснащен вентилятором, очень легко направить воздушный поток именно туда, куда вы хотите подавать горячий воздух. Вентилятор обогревателя также помогает равномерно распределять теплый воздух по комнате.
Перегрев
Керамические нагревательные элементы имеют установленные механизмы. Это предотвращает перегрев системы.Этот обогреватель оснащен функцией определения наклона. Он находится в основании обогревателя. Если будет обнаружен какой-либо наклон или неправильное движение. Итак, если что-то пошло не так, обогреватель автоматически отключится. Вот почему он снижает риск возможной аварии и обеспечивает безопасность пользователя.
Безопасность
Керамический обогреватель безопаснее других портативных обогревателей. Скорее, чем наличие открытых нагревательных элементов. Керамические нагревательные элементы надежно закрыты керамическим покрытием.Если элементы выходят из строя, некоторые кусочки горячего металла или любой мусор надежно помещаются в корпус. Это означает, что керамический обогреватель имеет меньший риск возгорания. Чтобы узнать больше о безопасности керамического нагревателя, прочтите это.
Легко носить с собой
Размер керамического нагревателя и конструкция корпуса очень привлекательны. Легко переносить из одной комнаты в другую. Переносной керамический обогреватель популярен благодаря своим размерам и энергоэффективности.
Начальная стоимость
Купить керамический нагреватель не так уж и дорого.Цена на этот товар от низкой до высокой. Итак, вы можете купить этот обогреватель в свой бюджет. Кроме того, прямо сейчас вы можете найти их на любой бюджет.
Техническое обслуживание
Керамический нагреватель не требует технического обслуживания. Потому что в нем такие прочные элементы. Вам нужно пропылесосить вентиляционное отверстие раз в неделю. Так что пыль или летательные аппараты не накапливаются. Пыль для обогревателя не так опасна. При необходимости очистки, конвекционный ток может разнести пыль по вашей комнате.
Более стабильная тепловая мощность
Керамический нагреватель сам по себе имеет полуконвективный режим.Итак, он быстро начинает выделять тепло. Тогда тепло будет продолжать производить устойчивое и надежное тепло. Это означает, что вы почти мгновенно почувствуете тепло. Хотя на то, чтобы вся комната стала идеально теплой, потребуется время.
Система охлаждения
Керамический нагреватель очень быстро нагревается. Но они также быстро остывают за несколько минут. Однако он не требует много времени, чтобы остыть, как другие типы обогревателей. Например, лучистый обогреватель или инфракрасный обогреватель.В результате керамический обогреватель лучше подходит для семей с детьми или домашними животными. Также лучше для взрослых, которые забывают и по незнанию трогают активный обогреватель.
Безопасный обогрев
Керамический обогреватель имеет встроенные функции безопасности в виде термостойкости. Это означает, что поликристаллический керамический нагреватель достигает определенной температуры. В игру вступают свойства сопротивления термистора, которые не позволяют керамическому нагревателю забирать больше тепла. Это безопасный выход тепла.
Что такое керамический нагревательный элемент?
Керамический нагревательный элемент обычно используется в катушке, ленте (прямой или гофрированной), полоске проволоки, которая излучает слишком много тепла, например, нить накаливания лампы.Когда электрический ток проходит через нагревательный элемент, катушка светится красным, чем горячая. После этого преобразуйте электрическую энергию в тепло. Керамический нагревательный элемент обычно изготавливается на основе никеля или железа. Этот нагревательный элемент имеет высокую температуру плавления — около 1400 ° C, что составляет 2550 ° F. Не окисляется даже при высоких температурах, не сильно расширяется при нагревании. Имеет разумное сопротивление.
Эффективны ли керамические обогреватели?
Кто-то спрашивает, являются ли керамические обогреватели энергоэффективными? Наши керамические обогреватели эффективнее? Инфракрасные обогреватели эффективнее керамических? Это аналогичный вопрос, и вам нужно об этом знать.Керамический обогреватель — это электрический обогреватель другого типа. Распространяет тепло за счет конвекции. Керамические нагреватели обычно изготавливаются небольшого размера. Его очень легко переносить из комнаты в комнату. Они более эффективны.

современные технологии в обогреве дома

Как работает керамический обогреватель для дома

Классификация обогревателей керамических

Электрические обогреватели

Газовые обогреватели

Подразделение по размещению в комнате

Настенные типы

Напольные

Настольные

Преимущества применения керамических приборов

Газовый керамический прибор

Керамические электронагревательные панели

Конвекционный принцип

Инфракрасный принцип

Нагревательные элементы. Их устройство и принцип работы.

Инфракрасные нагревательные элементы

Установка групповой пайки с ИК нагревом: 1 — вытяжная вентиляция, 2 — матрица ИК ламп, 3 — плата, 4 — ИК лампа, 5 — отражатель, 6 — устройство охлаждения, 7 — конвейер

ИК излучение, что это, и как оно работает

Как устроены ИК обогреватели

Точечный ИК обогрев

Обогрев больших помещений

Нагревательные элементы на карбоновых лампах

Керамические инфракрасные нагреватели (излучатели)

Внешний вид керамического нагревателя

Нагреватель типа HSR

Инфракрасные керамические лампы Эдисона

Инфракрасная лампа Эдисона

Нагревательные элементы для обогрева плоскостей

Силиконовые нагревательные элементы

Силиконовые нагревательные элементы

Нагреватель из вытравленной пленки

Миканитовые нагреватели

Миканитовые нагреватели

Принцип работы и основные преимущества керамического обогревателя

Итак, что такое керамический обогреватель?

Принцип работы керамического обогревателя

Преимущества керамического обогревателя

Керамический нагревательный. Критерии выбора электрического тепловентилятора. Где применяются современные нагревательные элементы?

Особенности конструкции и принцип работы

Преимущества нагревателей

Классификация по источнику энергии

Недостатки поклонников

Выбор небольших вентиляторов

Другие аспекты, которые необходимо учитывать на уровне малых нагревателей

Металлические элементы — резисторы и радиационные трубки

Классификация по типу размещения

Преимущества

Настенные керамические тепловентиляторы

Работа электрического инерционного излучателя

Недостатки

Радиатор А Инерция: различные типы нагревательных сердечников

Высокотемпературный керамический нагревательный сердечник

НАГРЕВАТЕЛЬ

Керамический нагревательный элемент в тепловентиляторе

Керамический тепловентилятор

Особенности керамических тепловентиляторов

Настенный керамический тепловентилятор

Конструкция прибора

Достоинства и недостатки

Керамические бытовые обогреватели для дома

Как выбрать тепловентилятор

Сухие ТЭНы: керамические или трубчатые? Отличия :: информационная статья компании Полимернагрев

Особенности стеатита

Дополнительные преимущества

производителей нагревательных элементов | Поставщики нагревательных элементов

Список производителей нагревательных элементов

Нагревательные элементы Информационное видео

Зачем использовать керамические нагревательные элементы PTC?

Нагреватель

Тепловентиляторы

Конвекционные обогреватели

Поверхностные обогреватели

Патронные нагреватели

Воздухонагреватели

Замечательно звездный керамический нагревательный элемент ptc Предложение местного послепродажного обслуживания

Применение высокотемпературных керамических погружных нагревателей

Как работают погружные нагреватели?

Высокая эффективность нагрева

Низкие требования к техническому обслуживанию

Широкая универсальность