Câble chauffant

Un câble chauffant est un appareil électrique basé sur le principe de fonctionnement basé sur la loi de Joule-Lenz et destiné à maintenir le régime de température d'une installation surveillée. Les propriétaires de maisons privées installent des systèmes similaires pour protéger le drain des eaux de gel pendant la saison froide.

Historique de la création de systèmes de chauffage par câble

Il existe si peu d'informations sur le développement des systèmes de chauffage par câble qu'il convient de s'y attarder. En effet, comme le disent des sources, le début a été pris dans les années 30 du 20ème siècle. Mais la demande de brevet a été déposée en 1929!La différence dans la prononciation correcte: l’idée du chauffage par câble est apparue dans les années 20.Et le 17 décembre 1929, une demande a été déposée et déposée auprès de l'office des brevets. Cela a en quelque sorte protégé l'auteur du pillage de l'idée. Christian Backer Berg a imaginé quelque chose de nouveau pour lui qui ferait des bénéfices dans le futur. Brevet

La pratique du dépôt varie selon les pays. Par exemple, au Canada, un institut spécial de l’État s’occupe de la réception des idées inachevées, de sorte que l’auteur puisse obtenir des informations sur l’évolution de la situation dans la zone touchée. Bien entendu, les détails ne sont connus que des détenteurs de droits d'auteur.

Une fois la demande soumise, un comité d'experts est nommé pour examiner le fond de la question. Dans le même temps, la qualité des documents soumis et la nouveauté de l’invention sont évaluées. Le motif du refus est constitué de multiples signes. Par exemple, si l’évidence d’une intention créatrice est reconnue, ou une répétition de brevets déjà existants. Au cours de l'examen de la demande, la commission a besoin d'explications de l'auteur. Le brevet américain US1857615 A ​​était en cours d'examen pendant plus de deux ans et, déposé le 17 décembre 1929, n'a été approuvé que le 10 mai 1932.Dans la Russie moderne, le délai d'examen est d'environ 12 mois.

Selon ce document, le public a été présenté à quelque chose qui ressemble à un élément chauffant moderne. Le conducteur électrique est isolé avec de la poudre cristalline. La conception a été placée dans un tube métallique, comme dans un élément chauffant d’une machine à laver ou d’un fer à repasser. Tel que conçu par le créateur, le produit était destiné à représenter le sujet décrit dans le titre de l'article. Si nécessaire, le câble chauffant élève la température au niveau souhaité.À propos, l’inventeur a appelé son produit tubulaire( TEN - radiateur électrique tubulaire).Voici comment l'idée est expliquée( nouveauté et applicabilité en production):

1. Le noyau du fil à haute résistance est enroulé pour augmenter la valeur de la chaleur dégagée par le produit( par unité de longueur).Réchauffeur électrique tubulaire
   

2. Un enduit cristallin est nécessaire pour résister aux températures élevées. Aujourd'hui, les polymères impossibles dans les années 30 du 20ème siècle sont activement utilisés dans la construction du câble chauffant.
3. La gaine métallique( en acier d'origine, de nos jours, est souvent utilisée et en cuivre) est nécessaire pour transférer la chaleur vers l'extérieur de la meilleure façon possible. Et aujourd'hui, les éléments chauffants sont construits selon le schéma spécifié.Le métal offre une résistance adéquate.
4. Un processus de fabrication spécifique impliquait de placer une hélice de magnésium cristallin dans un tube en métal, suivie d'un traitement à la vapeur. En raison des conditions décrites, la formation active d'hydroxyde s'est poursuivie. En volume, il s'est avéré plus de 2 fois plus que le magnésium reste. La poudre d'hydroxyde servait d'isolant. L'eau restante a été évaporée à une "température relativement élevée".Ensuite, il y a des détails technologiques du processus de production.

Curieusement, les valeurs spécifiques ne sont pas indiquées. En chimie moderne, on sait qu’à une température de 350 degrés Celsius, l’hydroxyde de magnésium se décompose en perdant de l’eau. Quel processus l'inventeur avait-il en tête, peut-être simplement sécher la vapeur utilisée? L'inventeur n'a pas divulgué le secret comme garantie que le secret du brevet ne sera pas divulgué par un tiers, même en cas de transfert accidentel ou intentionnel d'informations à des tiers. Au cours du texte, l'inventeur note le fait que la spirale sous tension peut éventuellement être en contact avec une gaine métallique, ce qui rend l'isolation électrique du produit insuffisante( pour les appareils modernes - 20 MΩ).Pour résoudre le problème, une spirale supplémentaire d'un diamètre légèrement plus grand est insérée, ce qui protège de manière fiable la tension de sortie.

Le brevet ci-dessus a jeté les bases de l'invention du câble résistif. La suite de la pensée scientifique s’est arrêtée pendant des années. Le brevet original suivant en Norvège est déclaré le 14 mai 1947.Aux États-Unis, il est enregistré sous le numéro US2494589 A. Le brevet a déjà revendiqué la conception d'un câble chauffant autorégulant. Deux transportant du courant séparés par une couche de matrice polymère. L'essence de l'invention: à mesure que la température augmente, le plastique à poudre de métal disséminé se dilate et augmente régulièrement la résistance électrique. En conséquence, le courant diminue, la chaleur dégagée par la loi de Joule-Lenz diminue. Ces processus entraînent une diminution de la température.

Le résultat est un refroidissement. Ensuite, la matrice est comprimée, le courant augmente à nouveau, le processus revient au point de départ. Cela se répète d'innombrables fois, grâce à quoi le régime est maintenu dans la fourchette normale. L’invention s’applique de manière pratique à l’automatisme, à la formation de la conception souhaitée pour le chauffage d’objets. Le câble autorégulateur dû aux caractéristiques actuelles est de n'importe quelle longueur( en pratique, le maximum est limité par le débit de courant total, ce qui indique la valeur la plus élevée près de la source d'alimentation et jusqu'à la fin).

Caractéristiques du câble chauffant

Dans la vie de tous les jours, le câble chauffant est plus souvent utilisé comme système antigivrage pour les bords de toits, drains, porches, marches, chemins. Dans ce cas, la tâche est de maintenir la température autour de zéro degré.D'autres applications s'appellent industrielles. Parfois, le câble chauffant sert à chauffer l'eau dans le tuyau si la température est insuffisante. Câble chauffant

Le produit fonctionne en permanence avec un contrôleur effectuant des opérations de contrôle. Le câble chauffant résistif a besoin d'un capteur et n'est pas capable de réguler son travail de manière indépendante. Du lieu d'installation du capteur et dépend de la performance du système. Les applications pratiques où la consommation n'est pas régulée sont extrêmement rares. Dans d'autres cas, la tension d'alimentation ou d'autres paramètres varient. Pour les câbles autorégulés, de telles mesures sont inutiles.

L'utilisation du câble chauffant

L'utilisation du câble chauffant dans l'industrie est déclarée par la norme internationale IEEE 515. Il n'est pas disponible en téléchargement gratuit sous forme électronique et est vendu à un prix légèrement supérieur à 100 $.L'organisation IEEE permet aux abonnés d'y accéder( pour de l'argent).Parfois, des ressources spéculent sur l’intérêt de ce document et proposent même de télécharger un fichier exécutable pour l’installation. .. Craignant le déploiement de chevaux de Troie et d’autres mauvais esprits sur un ordinateur, évitez les suggestions similaires. Un système de chauffage de tuyau de type russe est considéré comme une traduction dans le document GOST R CEI 62086-2, selon lequel les types d'installation sont divisés en classes:

• I - il est nécessaire de maintenir la température au-dessus d'un certain point. Caractéristique des systèmes antigivrage. Supposons une forte augmentation de la température, la précision des capteurs en exige une petite.
• II - maintien de la température dans la plage moyenne et large. Un thermocontact convient comme capteur.
• III - nécessite de maintenir une température dans une plage étroite. Comme dans les réfrigérateurs. Les thermocouples sont utilisés comme capteurs. Application de câble

sont( avec les types énumérés dans la liste) pour l'objet desservi critique( C) ou non critique( NC).Dans le premier cas, la signalisation de la défaillance de cette partie de l'équipement est fournie, la ligne principale doit être complétée par une ligne de secours( avec alimentation séparée avec courant électrique et mise en marche automatique par la commande du contrôleur).Dans les systèmes de chauffage par câble non critiques, les exigences de température sont abaissées et, lorsque les paramètres dépassent les conséquences néfastes envisagées, ils ne se produisent plus.

Une isolation thermique est requise. Pour les systèmes, le chauffage par le sol constitue un substrat sous l’élément chauffant dans l’espoir que l’énergie soit exclusivement vers le haut. De plus, ces mesures minimisent le coût de l'électricité et modifient les conditions de fonctionnement des structures porteuses. Ainsi, l'épaisseur de la couche d'isolation thermique est choisie en fonction des conditions existantes. Par exemple, dans une maison à panneaux, le chauffage du plafond inférieur par le côté de l’appartement diminue lorsque le système de chauffage par le sol en est équipé.Cela signifie que la plaque gèlera à la fin de l'hiver, ce qui peut réduire considérablement la durée de vie de la structure du bâtiment.

Signalons un fait simple: en rapport avec l'idéologie développée dans le pays, cette exigence ne sera prise en compte que par les propriétaires de logements privés. Sur le plan économique, le coût des pertes liées au chauffage du plafond s'avère parfois inférieur à la différence de prix entre différentes épaisseurs. Il est possible d'essayer d'économiser de l'argent à cet égard et de ne pas nuire à la cause commune. Par exemple, la différence de prix entre Penofol A-05 et A-10 pour une petite pièce sera de quelques milliers de roubles, ce qui équivaut à beaucoup de kWh d'énergie. Par conséquent, il est nécessaire de calculer les pertes à travers une couche d’isolant( recherchez des programmes informatiques spéciaux) et de comparer le coût sur toute la période de fonctionnement.

Évidemment: le résultat dépend du matériau de revêtement de sol( le rapport entre sa résistance au transfert de la chaleur et celle de Penofol).Comparez avec le sol chauffé calculé( selon le projet de la maison) de l'atmosphère de l'appartement. Si les chiffres sont similaires, ils ne sont pas trop différents et si la faisabilité économique de l’utilisation d’une couche d’isolant plus mince est prouvée, il est plus raisonnable d’utiliser cette option lors de la pose du câble chauffant.

Dans le cas de chauffage, les tuyaux recouvrant l'isolant sont protégés par une coque rigide, généralement en métal.À partir du chevauchement du sous-sol, la couche est séparée par imperméabilisation pour éviter de devenir humide. L'humidité dans les matériaux bloque leurs propriétés utiles. Cela se produit avec la laine minérale. La couche d'isolation thermique doit résister aux sollicitations mécaniques. Pour cela, il est possible de le déposer sous la caisse ou autrement. Un cas approprié serait un substrat stratifié, combinant une bonne résistance aux charges mécaniques et des propriétés isolantes.

En ce qui concerne le risque d'incendie, la puissance du câble est généralement basse, il ne faut pas s'attendre à des températures élevées, même en cas de rupture. Une autre chose est un court-circuit. Prévoir un disjoncteur pour ce cas dans le tableau. En ce qui concerne le choix parmi les variétés disponibles, un câble autorégulant devient sûr. Une matrice polymère avec des additifs de graphite augmente la résistance lorsque la température augmente, ce qui réduit naturellement le chauffage. Par exemple, sur les surfaces sous les meubles, la consommation de courant électrique est réduite. Tout cela ne dispense pas de la nécessité d’acheter et d’installer un disjoncteur.

Parfois, un câble chauffant est placé dans l'épaisseur de la chape. Ces technologies sont utilisées par les constructeurs pour sécher le béton. Les extrémités d’alimentation sont ensuite coupées et le câble reste dans l’épaisseur de la plaque. Il faut comprendre que la maintenabilité du système dans ce cas est fortement réduite, de plus il est difficile de garantir l'absence d'humidité et de doter la structure de l'isolation thermique requise.