Какви са общите елементи на отопление и материалите, използвани за тях?

Отоплителни елементи и сплави
Нагревателните елементи топлина чрез превръщане на електричеството в топлината на джаула чрез процес, наречен материал за отопление. Токът, преминаващ през отоплителния елемент, среща съпротивление, което води до нагряване на елемента.

Много устройства за отопление използват електрическа енергия за генериране на топлина. В тези устройства отоплителните елементи се използват за преобразуване на електрическа енергия в топлина. Работата на нагревателен елемент се основава на нагряващия ефект на електрическия ток.

Повечето нагревателни елементи използват никел - хром (NICR) проводник или лента като проводник. NICR е идеален материал, тъй като е евтин, има висока електрическо съпротивление и не се разлага или окислява във въздуха в рамките на работната си температура.

Производителността и живота на отоплителния елемент зависят от свойствата на използвания материал. Необходими свойства за материали за отоплителни елементи:

1. Висока точка на топене

2. Без окисляване в отворената атмосфера

3. Силата на силата на опън

4. Метал или сплав с достатъчна пластичност, която трябва да се нарисува в телена форма

5. Високо съпротивление

6. Коефициент на ниска температура на съпротивление

Следните материали се използват за производство на отоплителни елементи:

1. никел - хром (NICR) сплав

2. Желязо - хром - алуминий (fecral) сплав

3. Мед - никел (cuni) сплав

4. Платина

Търговски отоплителни елементи
Има пет вида търговски отоплителни елементи:

Гола никел - хром тел или лента: прав или навит, често срещан в тостери и сешоари.

Екран - отпечатани метални/керамични коловози, депозирани върху керамична - изолирана метална (обикновено стоманена) плоча. Тези елементи са широко използвани в чайниците и други домакински уреди от средата на 90-те години.

CALROD (запечатан елемент): Фина намотка от никел - хром тел с керамично свързващо вещество, затворено в здрава метална обвивка. Те могат да бъдат прави (както в тостери) или извити, за да се поберат по -малки пространства (като например в електрически печки, фурни и производители на кафе).

Топлинни лампи: високи - захранващи лампи с нажежаема жичка, обикновено работещи при по -малко от максимална мощност, излъчват предимно инфрачервено лъчение, а не видима светлина. Те обикновено се срещат в лъчезарни пространствени нагреватели и загреватели за храна, като се подлагат на формата на дълги тръби или R40 отражателни лампи. Стиловете на отражателните лампи често са оцветени в червено, за да се сведе до минимум производството на видима светлина; Тръбните форми винаги са ясни.

PTC керамични нагреватели: Този материал е кръстен с положителния си топлинен коефициент на съпротивление. Повечето керамика имат отрицателен коефициент; Повечето метали имат положителен. Докато металите стават малко по -резистивни при по -високи температури, тази керамика (обикновено бариев титанат и оловни композити от титанат) имат силно нелинейна термична реакция, така че нагревателите на PTC стават много резистивни над състава - зависима температура на прага. Това поведение кара материала да действа като свой собствен термостат, тъй като токът тече, когато е студено, но не и когато е горещо. Тънките филми на този материал се използват в нагревателите за размразяване на задния прозорец, докато елементите на пчелна пита се използват в по -скъпи сешоари и нагреватели за пространство.

Високи - температурно отопление елементи
Нагревателните елементи за високи - температурни пещи често са изработени от екзотични материали, включително платина, молибден дисилицид и силиконов карбид. Силиконовите карбидни запалители са често срещани при газовите фурни.

За много приложения нагревателните елементи могат да бъдат направени от тел или лента никел - хром сплави или желязо - хром - алуминиеви сплави. Те могат да произвеждат температури на пещта до 1280 градуса (2336 градуса F). За температурите на пещта до 1600 градуса (2912 градуса F) или по -ниски температури, изискващи висок вход на мощността, отоплителните елементи на силициев карбид често са идеалният избор. За температурите на пещта до 1800 градуса (3272 градуса F) и някои други приложения, молибденското отоплително нагряване могат да дадат отговор.

Метални сплави в тел/лента/пръчка: за температури на пещта до 1250 градуса никел - хром сплави (NICR) или желязо - хром - алуминиеви сплави често са идеалните, ниски - разходни разтвори.

Силиконов карбид: За температурите на пещта до 1600 градуса компонентите на силициевия карбид обикновено предлагат бързо отопление и много дълъг експлоатационен живот. За да се получи оптимална производителност от SIC компоненти, захранването трябва да бъде проектирано по подходящ начин за приложението. Често се изискват някои методи за регулиране на мощността, за да се приспособяват вариациите на съпротивлението, които могат да възникнат при този тип компоненти.

Молибден дисилицид: За температурите на пещта до 1700 или 1800 градуса елементите на молибден дисилицид осигуряват надежден източник на топлина. В някои случаи процесите, работещи при много по -ниски температури, могат да ги намерят благоприятни.