Przewód grzejny

Kabel grzejny jest urządzeniem elektrycznym opartym na zasadzie działania opartym na prawie Joule'a-Lenza i mającym na celu utrzymanie reżimu temperaturowego nadzorowanego obiektu. Właściciele prywatnych domów instalują podobne systemy, aby chronić drenaż przed zamarzaniem w zimnych porach roku.

Historia tworzenia systemów ogrzewania kablowego

Tak niewiele jest informacji na temat rozwoju systemów ogrzewania kablowego, które powinieneś rozwodzić na ten temat. Rzeczywiście, jak mówią źródła, początek został zapoczątkowany w latach 30. XX wieku. Ale zgłoszenie patentowe zostało złożone w 1929 roku! Różnica w poprawnej wymowie: idea ogrzewania kablowego pojawiła się w latach 20. XX wieku.17 grudnia 1929 r. Złożono wniosek i złożono go w urzędzie patentowym. To w jakiś sposób chroniło autora przed grabieżą pomysłu. Christian Backer Berg wytyczył sobie coś nowego, co przyniosłoby zysk w przyszłości.

Praktyka zgłoszenia różni się w zależności od kraju. Na przykład w Kanadzie specjalny instytut państwowy angażuje się w przyjmowanie niedokończonych pomysłów, aby autor mógł na czas uzyskać informacje o wydarzeniach w dotkniętym obszarze. Oczywiście szczegóły są znane tylko właścicielom praw autorskich.

Po złożeniu wniosku powołuje się komitet ekspertów w celu zbadania sedna sprawy. Jednocześnie ocenia się jakość przedłożonych dokumentów i nowość wynalazku. Powodem odmowy jest wiele znaków. Na przykład, jeśli rozpoznano oczywistość zamiaru twórczego lub powtórzenie już istniejących patentów. W trakcie rozpatrywania wniosku, Komisja potrzebuje wyjaśnień od autora. Numer patentowy US1857615 A ​​był badany przez ponad dwa lata, a złożony w dniu 17 grudnia 1929 r. Został zatwierdzony dopiero 10 maja 1932 r. We współczesnej Rosji okres przeglądu wynosi około 12 miesięcy.

Zgodnie z tym dokumentem publiczności przedstawiono coś przypominającego nowoczesny element grzewczy. Przewód elektryczny jest izolowany krystalicznym proszkiem, konstrukcja została umieszczona w metalowej rurze, tak jak w elemencie grzejnym pralki lub żelazka. Jak stworzył twórca, produkt miał reprezentować temat opisany w tytule artykułu. W razie potrzeby kabel grzejny podniósł temperaturę do pożądanego poziomu. Nawiasem mówiąc, wynalazca nazwał swój produkt rurowy( TEN - rurowy elektryczny grzejnik).W ten sposób wyjaśniono pomysł( nowość i zastosowanie w produkcji):

1. Rdzeń drutu o wysokiej wytrzymałości jest zwinięty w spiralę, aby zwiększyć wartość mocy cieplnej produktu( na jednostkę długości).Grzejnik elektryczny
   

2. Krystaliczny wypełniacz jest niezbędny do wytrzymywania wysokich temperatur. Dzisiaj polimery, które są niemożliwe w latach 30-tych XX wieku, są aktywnie wykorzystywane przy budowie kabla grzejnego.
3. Metalowa osłona( w pierwotnej stali, często używana dzisiaj i miedź) jest potrzebna, aby jak najlepiej przekazywać ciepło na zewnątrz. A dzisiaj elementy grzewcze są konstruowane zgodnie z określonym schematem. Metal zapewnia odpowiednią wytrzymałość.
4. Specyficzny proces wytwarzania polegał na umieszczeniu helisy krystalicznego magnezu w metalowej rurze, a następnie obróbce parą.W opisanych warunkach zachodziła aktywna formacja wodorotlenku. Pod względem objętości okazało się ponad 2 razy więcej niż pozostał magnezu. Proszek wodorotlenku służył jako izolator. Pozostałą wodę odparowano w "stosunkowo wysokiej temperaturze".Następnie są szczegóły technologiczne procesu produkcyjnego.

Co ciekawe, określone wartości nie są wskazane. We współczesnej chemii wiadomo, że w temperaturze 350 stopni Celsjusza rozkłada się wodorotlenek magnezu, tracąc wodę.Jaki proces miał na myśli wynalazca, być może po prostu osuszenie używanej pary? Wynalazca nie ujawnił tajemnicy jako gwarancji, że tajemnica patentu nie zostanie ujawniona przez stronę trzecią, nawet w przypadku przypadkowego lub celowego przekazania informacji stronom trzecim. W trakcie tekstu, wynalazca zauważa fakt możliwego kontaktu spirali pod prąd z metalową osłoną, co powoduje, że izolacja elektryczna produktu nie jest wystarczająco wysoka( dla nowoczesnych urządzeń - 20 MΩ).Aby rozwiązać problem, wprowadza się dodatkową spiralę o nieco większej średnicy, która niezawodnie chroni napięcie przed wyjściem.

Powyższy patent stanowił podstawę do wynalezienia kabla rezystancyjnego. Dalszy ciąg myśli naukowej zatrzymał się na lata. Następujący oryginalny patent z Norwegii został ogłoszony 14 maja 1947 roku. W USA jest on rejestrowany pod numerem US2494589 A. Patent już otrzymał projekt samoregulującego kabla grzejnego. Dwa przenoszące prąd oddzielone warstwą matrycy polimerowej. Istota wynalazku: wraz ze wzrostem temperatury, plastik z rozproszonym proszkiem metalicznym rozszerza się, regularnie zwiększając opór elektryczny. W rezultacie prąd zmniejsza się, ciepło uwalniane przez prawo Joule'a-Lenza maleje. Te procesy prowadzą do spadku temperatury.

Wynikiem jest chłodzenie. Następnie matryca jest skompresowana, prąd ponownie wzrasta, proces powraca do punktu początkowego. Powtarza się to niezliczoną ilość razy, dzięki czemu reżim utrzymuje się w normalnym zakresie. Wynalazek jest wygodnie przemyślanym automatyzmem, tworzeniem pożądanego projektu dla ogrzewania przedmiotów. Samoregulujący kabel ze względu na obecne cechy ma dowolną długość( w praktyce maksymalna jest ograniczona przez całkowitą przepustowość prądu, która wykazuje najwyższą wartość w pobliżu źródła zasilania i schodzi do końca).

Cechy przewodu grzejnego

W życiu codziennym kabel grzejny jest częściej używany jako system przeciwoblodzeniowy na krawędziach dachów, drenów, werand, stopni, ścieżek. W tym przypadku zadaniem jest utrzymanie temperatury około zero stopni. Inne aplikacje nazywane są przemysłowymi. Czasami kabel grzejny służy do podgrzewania wody w rurze, jeśli temperatura jest niewystarczająca.

Ciągle produkt współpracuje z kontrolerem, który wykonuje operacje kontrolne. Rezystywny przewód grzejny potrzebuje czujnika, nie jest w stanie samodzielnie regulować jego pracy. Z miejsca instalacji czujnika i zależy od wydajności systemu. Praktyczne zastosowania, w których konsumpcja nie jest uregulowana, są niezwykle rzadkie. W innych przypadkach napięcie zasilania lub inne parametry są różne. W przypadku kabli samoregulujących takie środki nie są konieczne.

Zastosowanie przewodu grzejnego

Zastosowanie kabla grzejnego w przemyśle deklaruje międzynarodowy standard IEEE 515. Nie jest on dostępny do bezpłatnego pobrania w formie elektronicznej i jest sprzedawany po cenie nieco ponad 100 USD.Organizacja IEEE zapewnia abonentom dostęp do niej( za pieniądze).Czasami zasoby spekulują na temat interesu tego dokumentu, a nawet oferują pobranie pliku wykonywalnego do instalacji. .. Obawiając się rozmieszczenia trojanów i innych złych duchów na komputerze, unikaj podobnych sugestii. Rosyjski system ogrzewania rur jest uważany za tłumaczenie w dokumencie GOST R IEC 62086-2, zgodnie z którym typy instalacji są podzielone na klasy:

• I - jest wymagana do utrzymania temperatury powyżej pewnego punktu. Charakterystyka systemów przeciwoblodzeniowych. Załóżmy, że gwałtowny wzrost temperatury, dokładność czujników wymaga niewielkiego.
• II - utrzymywanie temperatury w średnim i szerokim zakresie. Mechaniczny wyłącznik termiczny jest odpowiedni jako czujnik.
• III - wymaga utrzymywania temperatury w wąskim zakresie. Podobnie jak w lodówkach. Termopary są używane jako czujniki.

Systemy grzewcze są( wraz z typami wymienionymi na liście) dla obsługiwanego obiektu krytycznego( C) lub niekrytycznego( NC).W pierwszym przypadku sygnalizowana jest awaria tej części urządzenia, linia główna powinna być uzupełniona o linię zapasową( z osobnym zasilaniem z prądem elektrycznym i automatycznym załączaniem przez polecenie sterownika).W niekrytycznych systemach ogrzewania kablowego wymagania dotyczące temperatury są obniżane, a gdy parametry przekroczą przewidywane szkodliwe konsekwencje, nie wystąpią.

Wymagana izolacja termiczna. W przypadku systemów ogrzewanie podłogowe jest podłożem pod elementem grzejnym, z oczekiwaniem, że energia będzie wzrastać.Takie środki minimalizują koszt energii elektrycznej, dodatkowo - zmieniają warunki pracy konstrukcji nośnych. Zatem grubość warstwy termoizolacyjnej dobiera się zgodnie z istniejącymi warunkami. Na przykład w typowym domu z panelem ogrzewanie dolnego sufitu od strony mieszkania będzie się zmniejszać po wyposażeniu go w system ogrzewania podłogowego. Oznacza to, że płyta będzie zamarzać zimą od końca, co może prowadzić do znacznego skrócenia żywotności konstrukcji budynku.

Wspomnijmy prosty fakt: w związku z ideologią opracowaną w kraju, wymóg ten będzie uwzględniany wyłącznie przez właścicieli prywatnych domów. Z ekonomicznego punktu widzenia koszt strat poniesionych na podgrzanie sufitu, okazuje się niekiedy niższy niż różnica w cenie między różnymi grubościami. Można próbować oszczędzać pieniądze w tym zakresie i nie szkodzić wspólnej sprawie. Na przykład różnica w cenie między Penofol A-05 i A-10 dla małego pokoju będzie wynosić kilka tysięcy rubli, co jest podobne do wielu kWh energii. Dlatego konieczne jest obliczenie strat przez warstwę izolacji - znaleźć specjalne programy komputerowe - i porównać koszty w całym okresie eksploatacji.

Oczywiście: wynik zależy od materiału pokrycia podłogi( stosunek jego odporności na przenoszenie ciepła do Penofola).Porównaj z obliczoną( zgodnie z projektem domu) podgrzewaną podłogę z atmosfery mieszkania. Jeśli liczby są podobne, nie różnią się zbytnio i udowodniono ekonomiczną wykonalność zastosowania cieńszej warstwy izolacji, rozsądniej jest użyć tej opcji podczas układania kabla grzejnego.

W przypadku rur grzewczych na górze izolacji jest chroniony sztywną, zwykle metalową powłoką.Od zachodzenia na siebie piwnicy, warstwa jest oddzielona przez hydroizolację, aby uniknąć zamoczenia. Wilgoć w materiałach blokuje ich użyteczne właściwości. Dzieje się tak z wełną mineralną.Warstwa izolacji termicznej musi wytrzymać obciążenia mechaniczne. W tym celu można go położyć pod skrzynią lub w inny sposób. Odpowiednim przypadkiem byłoby podłoże laminatowe, łączące dobrą odporność na obciążenia mechaniczne i właściwości izolacyjne.

Jeśli chodzi o zagrożenie pożarowe, moc kabli jest zwykle niska, nie należy oczekiwać wysokich temperatur nawet w przypadku pęknięcia. Kolejną rzeczą jest zwarcie. W tym przypadku należy zapewnić wyłącznik w rozdzielnicy. Jeśli chodzi o wybór spośród dostępnych odmian, samoregulujący kabel staje się bezpieczny. Matryca polimerowa z dodatkami grafitowymi zwiększa odporność wraz ze wzrostem temperatury, co w naturalny sposób zmniejsza ogrzewanie. Na przykład w obszarach pod meblami zużycie prądu elektrycznego jest zmniejszone. Wszystko to nie zwalnia z konieczności zakupu i instalacji wyłącznika.

Czasami kabel grzejny umieszczany jest w grubości jastrychu. Takie technologie są wykorzystywane przez budowniczych do suszenia betonu. Końce podawania są następnie odcinane, a kabel pozostaje w grubości płyty. Należy rozumieć, że łatwość utrzymania systemu w tym przypadku jest znacznie zmniejszona, a ponadto trudno jest zapewnić brak warunków wilgotności i wyposażyć konstrukcję w wymaganą izolację cieplną.