Topný kabel je elektrický přístroj založený na principu provozu založeném na zákonu Joule-Lenz a určený k udržení teplotního režimu pod dozorovým zařízením. Majitelé soukromých domů instalují podobné systémy, které chrání odtok z mrazu v chladné sezóně.
Historie vytváření kabelových systémů vytápění
K dispozici je tak málo informací o vývoji kabelových topných systémů, o kterých byste se měli zabývat. Ve skutečnosti, jak říkají zdroje, byl zahájen ve 30. letech 20. století.Patentová přihláška byla podána v roce 1929!Rozdíl v správné výslovnosti: myšlenka na vytápění kabelů se objevila ve 20. letech. A 17. prosince 1929 byla podána přihláška a podána u patentového úřadu. To nějak chrání autora před tím, Christian Backer Berg si udělal něco nového, který by v budoucnu přinesl zisk.
Patent Christian Becker Berg
Praxe podání se liší podle země.Například v Kanadě se specializovaný státní institut zabývá přijímáním nedokončených nápadů, takže autor je schopen včas informovat o vývoji v postižené oblasti. Samozřejmě, údaje jsou známy pouze držitelům autorských práv.
Po předložení žádosti je jmenován odborný výbor, který posuzuje podstatu věci. Současně se hodnotí kvalita předložených dokumentů a novinka vynálezu. Důvodem odmítnutí je několik známek. Například, pokud je zřejmá zřejmost tvůrčího záměru nebo opakování již existujících patentů.Při posuzování žádosti Komise potřebuje vysvětlení od autora. Americký patentový spis číslo US1857615 A byl zkoušen více než dva roky a byl podán dne 17. prosince 1929 a byl schválen až 10. května 1932.V moderním Rusku je období přezkumu přibližně 12 měsíců.
Podle tohoto dokumentu byla veřejnosti představena něco podobného modernímu topnému prvku. Elektrický vodič je izolován krystalickým práškem, konstrukce byla umístěna v kovové trubce, jako v topném tělese pračky nebo železa. Jak koncipoval tvůrce, produkt měl představovat předmět popsaný v názvu článku. Pokud je to nutné, topný kabel zvýšil teplotu na požadovanou úroveň.Mimochodem, vynálezce nazval jeho výrobek tubulární( TEN - trubkový elektrický ohřívač).Takto je tato myšlenka vysvětlena( novinka a použitelnost ve výrobě):
- Jádro vysokoteplotního drátu je navíjeno do spirály, aby se zvýšila hodnota tepelného výkonu produktu( na jednotku délky).
Trubkový elektrický ohřívač
- Krystalické plnivo je nutné vydržet vysoké teploty. Dnes se polymery, které jsou ve 30. letech 20. století nemožné, aktivně využívají při konstrukci topných kabelů.
- Kovový plášť( v originální ocel, často používaný dnes, a měď) je potřebný k tomu, aby se teplo zvnějšku dostalo co nejlépe. A dnes jsou topné prvky konstruovány podle specifikovaného schématu. Kov poskytuje dostatečnou pevnost.
- Zvláštní výrobní proces zahrnoval umístění šroubovice krystalického hořčíku do kovové trubky, po níž následovala úprava párou. Kvůli popsaným podmínkám probíhala aktivní tvorba hydroxidu. Objemově se ukázalo více než 2krát více než hořčík zůstal. Prášek hydroxidu sloužil jako izolátor. Zbývající voda byla odpařena při "relativně vysoké teplotě".Pak jsou technologické detaily výrobního procesu.
Zvláštní hodnoty nejsou uvedeny. V moderní chemii je známo, že při teplotě 350 stupňů Celsia se hydroxid hořečnatý rozkládá a ztrácí vodu. Jaký postup měl na mysli vynálezce, snad jen sušení použité páry? Vynálezce nezveřejnil toto tajemství jako záruku, že tajemství patentu nebude třetí osobou zveřejněno ani v případě náhodného nebo úmyslného předání informací třetím osobám. V průběhu textu vynálezce upozorňuje na možný kontakt spirály pod proudem s kovovým pláštěm, což činí elektrickou izolaci výrobku nedostatečně vysokou( u moderních zařízení 20 MΩ).Pro vyřešení problému je vložena další spirála o něco většího průměru, která spolehlivě chrání napětí před vystupováním. Kabelový vytápěcí systém
Výše uvedený patent položil základ pro vynález odporového kabelu. Další vývoj vědeckého myšlení se po mnoho let zastavil. Následující původní patent z Norska je vyhlášen 14. května 1947.V USA je registrován pod číslem US2494589 A. Patent již požadoval návrh samoregulačního topného kabelu. Dvě proudové proudy jsou odděleny vrstvou polymerní matrice. Podstata vynálezu: se zvyšující se teplotou se rozšiřuje plast s diseminovaným kovovým práškem a pravidelně zvyšuje elektrický odpor. Výsledkem je, že proud klesá, teplo uvolněné zákonem Joule-Lenz se snižuje. Tyto procesy vedou ke snížení teploty.
Výsledkem je chlazení.Pak je matice komprimována, proud se opět zvětšuje, proces se vrátí do výchozího bodu. To se opakuje bezpočetkrát, díky čemuž se režim udržuje v normálním rozmezí.Vynález je jednoduše promyšlený automatizmus, vytvoření požadovaného návrhu pro vytápění objektů.Samoregulační kabel, který je vzhledem ke stávajícím funkcím, je pořizován libovolnou délkou( v praxi je toto omezení omezeno celkovým průchodem proudu, který vykazuje nejvyšší hodnotu v blízkosti zdroje energie a klesá na konec).
Vlastnosti topného kabelu
V každodenním životě se topný kabel častěji používá jako systém proti námraze pro okraje střech, kanalizací, verand, schodů, cest. V tomto případě je úkolem udržovat teplotu kolem nuly. Jiné aplikace se nazývají průmyslové.Někdy se topný kabel používá k ohřevu vody v potrubí, pokud je teplota nedostatečná.
topný kabel
Produkt pracuje neustále ve spojení s regulátorem, který provádí řídicí operace. Odporový topný kabel potřebuje snímač, není schopen nezávisle regulovat svou práci. Z místa instalace čidla a závisí na systému. Praktické aplikace, jejichž spotřeba není regulována, jsou velmi vzácné.V ostatních případech se mění napájecí napětí nebo jiné parametry. U samoregulačních kabelů nejsou tato opatření zbytečná.
Použití topného kabelu
Použití topného kabelu v průmyslu je deklarováno mezinárodní normou IEEE 515. Není k dispozici ke stažení zdarma v elektronické podobě a je prodáváno za cenu přesahující 100 dolarů.Organizace IEEE poskytuje účastníkům přístup k nim( za peníze).Někdy zdroje spekulují o zájmu tohoto dokumentu a dokonce nabízejí ke stažení spustitelný soubor pro instalaci. .. S obavami z nasazení trojských koní a jiných zlých duchů na počítači se vyvarujte podobných návrhů.Ruční vytápěcí systém ruského typu je považován za překlad do dokumentu GOST R IEC 62086-2, podle kterého jsou typy instalace rozděleny do tříd:
- I - je nutné udržovat teplotu nad určitým bodem. Charakteristické pro systémy proti námraze. Předpokládejme, že prudký nárůst teploty vyžaduje přesnost snímačů malou.
- II - udržování teploty ve středu a širokém rozsahu. Jako snímač je vhodný termostat.
- III - vyžaduje udržení teploty v úzkém rozmezí.Stejně jako u chladniček. Jako senzory se používají termočlánky. Použití kabelu
Topné systémy jsou( společně s typy uvedenými v seznamu) pro servisní objekt kritický( C) nebo nekritický( NC).V prvním případě je zajištěna signalizace selhání této části zařízení, hlavní linka by měla být doplněna záložní linkou( se samostatným napájecím zdrojem s elektrickým proudem a automatickým zapnutím příkazem regulátoru).V nekritických kabelových topných systémech jsou požadavky na teplotu sníženy, pokud parametry přesahují předpokládané škodlivé následky, nedojde k jejich vzniku.
Je požadována tepelná izolace. U systémů je podlahové vytápění substrátem pod topným tělesem s očekáváním, že energie jde výhradně nahoru. Taková opatření minimalizují náklady na elektřinu, navíc - změna provozních podmínek nosných konstrukcí.Proto je tloušťka tepelně izolační vrstvy zvolena podle stávajících podmínek. Například v typickém panelovém domě se zahřívání spodního stropu ze strany bytu snižuje, když je systém podlahového vytápění vybaven. To znamená, že deska zmrzne přes zimu od konce, což může vést k významnému snížení životnosti konstrukce budovy.
Uvádíme jednoduchý fakt: v souvislosti s ideologií rozvinutou v zemi bude tento požadavek považovat pouze vlastníci soukromých domů.Z ekonomického hlediska náklady na ztráty směřující k ohřevu stropu se někdy ukáží jako nižší než rozdíl v ceně mezi různými tloušťkami. Je možné se pokusit ušetřit peníze v tomto ohledu a nepoškodit společnou věc. Například rozdíl v ceně Penofolu A-05 a A-10 pro malou místnost bude o několik tisíc rublů, což je podobná množství kWh energie. V důsledku toho je nutné vypočítat ztráty vrstvou izolace - zjistit speciální počítačové programy - a porovnat náklady po celou dobu provozu.
Je zřejmé, že výsledek závisí na materiálu podlahové krytiny( poměr jeho odolnosti vůči přenosu tepla k penetaci Penofolu).Porovnejte s vypočtenou( podle projektu domu) vyhřívanou podlahu z atmosféry bytu. Jsou-li čísla podobné, nejsou příliš odlišné a je prokázána ekonomická proveditelnost použití tenčí vrstvy izolace, je rozumnější tuto možnost použít při položení topného kabelu.
V případě topných trubek na horní straně izolace je chráněna tuhá, obvykle kovová, plášť.Z překrytí suterénu je vrstva oddělena hydroizolací, aby se zabránilo namočení.Vlhkost v materiálech blokuje jejich užitečné vlastnosti. To se děje s minerální vlnou. Zateplovací vrstva musí odolat mechanickému zatížení.Za tímto účelem je možné jej položit pod bednu nebo jinak. Vhodným případem by byl laminátový substrát, který kombinuje dobrou odolnost proti mechanickému zatížení a izolačním vlastnostem.
Pokud jde o nebezpečí požáru, síla kabelu je obvykle nízká, nelze očekávat vysoké teploty ani v případě zlomení.Další věc je zkrat. Zajistěte jistič pro tento případ v rozvaděči. Pokud jde o výběr mezi dostupnými odrůdami, samoregulační kabel se stává bezpečným. Polymerní matrice s grafitovými přísadami zvyšuje odolnost při zvyšující se teplotě, což přirozeně snižuje zahřívání.Například na plochách pod nábytkem se sníží spotřeba elektrického proudu. To vše nevylučuje nutnost zakoupit a nainstalovat jistič.
Někdy je v tloušťce potěru umístěn topný kabel. Takové technologie používají stavebníci k sušení betonu. Konce napájení jsou potom odříznuty a kabel zůstává v tloušťce desky. Mělo by být zřejmé, že udržovatelnost systému je v tomto případě výrazně snížena, a je obtížné zajistit nepřítomnost vlhkostních podmínek a konstrukci vybavit požadovanou tepelnou izolací.
