Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Инфракрасные обогреватели. Достоинства и недостатки.







увеличить...

Все более популярным становится отопление помещения при помощи инфракрасного излучения. Рассмотрим достоинства и недостатки инфракрасных обогревателей, а также чем они отличаются от прочих видов отопительных приборов.

Немного фактов

Самым главным отличием данного вида прибора, является то, что первоначально тепло от излучателя будет не по всему помещению, а лишь непосредственно перед обогревателем. Но это не является каким-то огромным недостатком, т.к. впоследствии тепло будет излучать не только ИК-устройство, но и нагретые им стены, пол и предметы.

Инфракрасные обогреватели могут быть работать на электричестве, природном газе или пропане. Различные обогреватели имеют разные максимальный выходной уровень температуры, различные органы управления, и различные элементы и формы излучающих поверхностей.

Однако существуют некоторые преимущества, и недостатки, которые, как правило, распространяются на все инфракрасные обогреватели.

Как инфракрасные обогреватели работают

Инфракрасные обогреватели испускают лучи, которые поглощают другие предметы, температура которых слегка повышается от нагревателей.

Электрические портативные ИК-обогреватели – это популярный тип устройства, которое отлично работает как в бытовых условиях, так и в производственных. Они, как правило, очень безопасны в использовании и являются более популярными, чем мало- или газонаполненные модели.

Они обеспечивают сильные волны теплого воздуха, которые эффективны для покрытия больших территорий. Эти радиаторы идеально подходят для спален и прихожих. Низкий профиль, безопасные и простые в установке, неприхотливые в уходе.

Масляные обогреватели работают при помощи специальных термических нефтяных ресурсов. Они безопасны, эффективны и экономичны.

Такие модели чаще всего представлены в виде каминов или декоративных настенных элементов интерьера. Естественно, эти устройства более безопасны, чем настоящие камины, но стоят на порядок дороже.

Достоинства инфракрасных обогревателей

Инфракрасные излучатели мгновенно нагреваются

В то время как другие обогреватели в основном передают тепло в воздух, при этом обходя предметы или людей, инфракрасные приборы действуют напрямую. Высокая скорость работы обеспечена сильным и четким лучом, который направлен непосредственно в точку обогрева, уже от которой тепло расходится по всему помещению и нагревает окружающие элементы. Они чрезвычайно эффективны, если Вы хотите сразу ощутить тепло или понежиться на диване под теплыми лучами.

Тихо, безопасно и равномерно

Инфракрасные обогреватели работают бесшумно, так как они не используют вентилятор, а просто излучают свет. Они прекрасно подходят для чувствительных к шуму, помещений, таких как спальни или детские комнаты.

Тепло отражается в полированном металле, так оно распространяется на несколько метров, создавая мягкий, удобный источник тепла. Кроме того, эти типы приборов используются для пайки и сушки благодаря равномерному тепловыделению на всей территории пятна обогрева.

Инфракрасные обогреватели также являются фактически более безопасными и экологичными, чем другие отопительные приборы, так как они не снижают влажность и содержание кислорода в помещении. Другие нагреватели могут высушить пазухи носа и кожу, а также вызвать статическое электричество.

Поскольку эти обогреватели производят тот же тип тепла, что и солнце, Вы сможете оценить все преимущества естественного солнечного света без опасных последствий ультрафиолетового излучения. Инфракрасный нагрев даже может содействовать здоровому кровообращение.

Экономные и эффективные

Инфракрасные обогреватели не излучают опасных для здоровья веществ, ядов, токсинов. Они работают без каких-либо сгорания углерода, никаких токсичных побочных продуктов сгорания, нет открытого огня и топливопроводов. По сути, инфракрасные обогреватели ничего не добавляют к воздуху, и из него ничего не берут.

Поскольку они отапливают только определенные территории и объекты, они не тратят энергию на обогрев всего помещения. Также нет необходимости прогревать комнату, поскольку эти обогреватели работают мгновенно. Некоторые используют только 300 ватт электроэнергии, и практически 100% созданного тепла передается с минимальными потерями.

Минимальное техническое обслуживание

Поскольку здесь нет движущихся частей, мотор не изнашивается, воздушные фильтры не засоряются, их не нужно регулярно прочищать и смазывать. Все, что вам нужно сделать, это периодически очищать отражатели, чтобы держать устройство в отличном рабочем состоянии.

Стильный дизайн

Некоторые модели инфракрасных обогревателей являются на самом деле очень стильными! Воздушные и водные модели могут быть декорированы деревом, что отлично впишется в классический интерьер, а для квартиры с дизайном хай-тек можно подобрать ультрасовременные пластиковые или даже стеклосиликатные варианты. Это одни из немногих обогревателей, которые не будут бельмом на глазу хозяевам и гостям дома.

Недостатки инфракрасных обогревателей

Безопасность

Излучатели инфракрасных обогревателей иногда нагреваются до очень высоких температур, так что они могут быть опасны для использования среди детей и домашних животных. Многие компании предлагают технику разного уровня нагрева поверхности излучения, для бытового и промышленного использования. Некоторые инфракрасные обогреватели заключены в прохладный на ощупь корпус и рассеивают тепло с помощью вентилятора. Более традиционные модели оснащены специальными котроллерами, которые отключают питание при перегреве.

В сельском хозяйстве используют оптическое излучение с длиной волн от нескольких миллиметров до 1нм (1 нм = 10-9 м). Оптическое излучение включает в себя инфракрасное (невидимое), видимое и ультрафиолетовое (невидимое) излучения.

Инфракрасное излучение (ИК – излучение) имеет длину волны 1 мм…780 нм; видимое – 780…380 нм; ультрафиолетовое – 380…1 нм.

В сельском хозяйстве широко применяют инфракрасное излучение области А, которое характеризуется большой проникающей способностью в ткани животных и оказывают на них тепловое воздействие.

Ультрафиолетовое излучение (УФ – излучение) имеет также три области: УФ-А с длиной волны 380…315 нм – длинноволновое; УФ-В – 315…280 нм – средневолновое; УФ-С с длиной волны менее 280 нм – копротковолновое.

При широко используемом безвыгульном содержании скота и птицы проявляется сезонное солнечное голодание. Значительно уменьшить отрицательные последствия этого можно правильной организацией ультрафиолетового облучения и светового режима, что позволяет повысить надои молока на 8…12 %, привесы поросят и телят на 15…18 %, яйценоскость кур на – 15…25 %, улучшить качество молока и яиц.

Видимое излучение имеет большое значение в жизнедеятельности человека, позволяя ориентироваться в пространстве, различать цвета окружающих предметов, выполнять различные технологические операции, а так же, как и инфракрасное, и ультрафиолетовое, может повышать продуктивность скота и птицы.

43. Индукционный нагрев. Физическая сущьность и основные достоинства и недостатки данного метода нагрева. Область использования в отрасли АПК. Преимуществами такого нагрева являются:

- равномерный нагрев стенок рабочей камеры;

- сравнительно низкие температуры проводников, близкие к темпе­ратуре среды в рабочей камере;

- проявление теплового действия только в момент размещения в электромагнитном поле материалов с ферромагнитными свойствами и отсутствие нагрева по отношению к окружающей среде;

- быстрый нагрев стенок камеры.

Серьезными недостатками аппаратов, реализующих индукционный нагрев, являются повышенный расход дорогостоящих цветных металлов (в первую очередь меди на изготовление обмотки) и перегрев в холостом режиме нагрева при отсутствии нагрузки.

Для плавления черных металлов пользуются индукционными печами одного типа — индукционными тигельными печами. Сложность и высокая стоимость электрооборудования установок тигельных печей ограничивают область их применения. В то же время индукционный нагрев и конструктивные особенности тигельных печей позволяют выплавлять в них стали и сплавы, производство которых другими более дешевыми способами затруднено. В частности, по сравнению с дуговыми печами можно назвать следующие основные преимущества индукционных тигельных печей: Передача энергии с помощью электромагнитного поля исключает загрязнение металла материалом электродов. Это позволяет легко выплавлять в индукционных печах безуглеродистые стали и сплавы, производство которых в дуговых печах затруднено из-за науглероживающего действия электродов. Отсутствие концентрированного источника тепла над металлом обеспечивает малую скорость поглощения металлом азота и водорода из атмосферы, а также незначительный угар легирующих элементов Естественное перемешивание жидкого металла под действием электромагнитных сил способствует выравниванию температуры и химического состава металла и ускоряет протекание металлургических процессов. Процесс легко поддается регулированию температурного режима. Высокая производительность индукционных печей позволяет выдавать плавки через короткое время сравнительно небольшими порциями. индукционная печь отличается небольшими габаритами. Все это позволяет организовать поток металла для массового литья на небольшой рабочей площади и при небольшом числе литейного оборудования. При работе индукционных печей значительно ниже уровень шума, меньше выделяется дыма, меньше тепловое излучение. Это создает для сталеваров индукционных печей более благоприятные условия работы, чем при обслуживании дуговых печей. Однако, помимо высокой стоимости электрооборудования, индукционным печам как сталеплавильным агрегатам свойственны недостатки, которые в основном заключаются в следующем: Нагрев шлака в них происходит главным образом за счет тепла, выделяющегося в металле. Поэтому температура шлака ниже. Температуры металла, и холодные вязкие шлаки затрудняют удаление из металла фосфора и серы. Рассеивание магнитного потока в зазоре между индуктором й металлом вынуждает уменьшать толщину футеровки тигля. Малая же толщина футеровки и трудность ремонта вертикальных стенок тигля служат причиной низкой стойкости футеровки. Эти недостатки ограничивают применение индукционных печей для того, что бы массово производить сталь. В этих печах целесообразно выплавлять лишь стали и сплавы специальных марок, которые невозможно или неэкономично (вследствие трудностей технологии) плавить в других агрегатах, а также стали и сплавы, высокая стоимость которых позволяет пренебречь большими затратами на электрооборудование и электроэнергию (когда экономия от уменьшения угара ценных легирующих элементов компенсирует увеличение капитальных затрат и энергетических ресурсов). В силу указанных причин на металлургических заводах индукционные печи находят ограниченное применение для производства особо низкоуглеродистых сталей и сплавов. В последнее время их все шире используют для плавления металла в вакууме или в атмосфере инертных газов. За рубежом крупные (до 60 т) печи этого типа используют как накопители чугуна (миксеры). Наибольшее распространение индукционные печи получили в цехах фасонного и мелкого стального литья.

Индукционный нагрев – это электрический нагрев с применением электромагнитной индукции. Если поместить предмет из электропроводного материала внутрь катушки, по обмотке которой проходит переменный ток, во вложенном в полость катушки предмете переменным магнитным полем индуцируются вихревые токи. В сущности, речь идет о трансформаторе, в котором вторичной обмоткой является заготовка (обмотка, замкнутая накоротко), а первичной обмоткой является катушка, которая в индукционных нагревателях называется индуктором. Вихревые токи нагревают вложенный предмет (заготовку). Тепло к заготовке подводится переменным магнитным полем, а не градиентом температуры, как при непрямых нагревах, и возникает прямо в заготовке. Все остальное вокруг может быть холодным. Это значительное преимущество индукционного нагрева.

Тепло в заготовке не образуется равномерно по всему сечению. Напр.: при нагреве заготовки цилиндрической формы наибольшая плотность тока будет на поверхности, а к середине снижается приблизительно экспоненциально. Это явление называется скин-эффект.

jx = Jo e-kx

Глубина, в которой плотность тока снижается до значения Jo/e, т.е., на 0, 368 плотности на поверхности, называется глубиной проникновения δ

где:

  • ω = 2π f угловая частота, f - частота
  • ρ удельное сопротивление материала заготовки
  • µo проницаемость вакуума (4π x 10-7Hm-1)
  • µr удельная проницаемость материала заготовки.

На практике целесообразно это отношение откорректировать:

В поверхностном слое толщины одной глубины проникновения образуется 86, 5% всего тепла, в слое двух глубин проникновения δ 98%, в слое 3δ 99, 8 % (относится к цилиндру с диаметром более 8 δ).

Очевидно, что глубина проникновения зависит от частоты тока индуктора и от удельного сопротивления и относительной проницаемости материала заготовки при рабочей температуре заготовки.

Поставленная задача достигается тем, что ПРОТОЧНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ" > индукционный проточный нагреватель, содержащий в каждой фазе обмотку и многослойный магнитопровод, выполненный в виде коаксиальных полых труб, одна из которых, наружная - немагнитная, а внутренняя - ферромагнитная с зазором между ними для прохождения и двухстороннего обогрева жидкости, дополнительно содержит симисторный регулятор напряжения, блок фазоимпульсного управления, нуль орган и датчик температуры, причем обмотки нагревателя соединены с сетью посредством симисторного регулятора напряжения, а последний с блоком фазоимпульсного управления и через нуль орган с датчиком температуры, имеющим тепловой контакт с внутренней ферромагнитной трубой, содержащей внутри себя магнитопровод из электротехнической стали.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.