Värmekabel

En värmekabel är en elektrisk apparat baserad på operationsprincipen baserat på Joule-Lenz-lagen och som avser att upprätthålla temperaturregleringen hos en övervakad anläggning.Ägare av privata hus installerar liknande system för att skydda avloppet från frysning under den kalla årstiden.

Historien om skapandet av kabelvärmesystem

Det finns så lite information om utvecklingen av kabelvärmesystem som du borde bo på.I själva verket, som källor säger, började starten på 30-talet av 20-talet. Men patentansökan lämnades in 1929!Skillnaden i rätt uttal: tanken på kabeluppvärmning uppstod under 20-talet. Och den 17 december 1929 inlämnades en ansökan och inlämnades till patentverket. På så sätt skyddades författaren från att plundra idén. Christian Backer Berg slog ut något nytt för sig som skulle göra vinst i framtiden.

Utövandet av inlämning varierar från land till land. Till exempel, i Kanada, är ett särskilt statligt institut engagerat i mottagandet av oavslutade idéer, så att författaren kan få information om utvecklingen i det berörda området i tid. Naturligtvis är detaljerna bara kända för upphovsrättsinnehavare.

Efter det att ansökan har lämnats in utnämns en expertkommitté för att behandla frågan i sak. Samtidigt utvärderas kvaliteten på de inlämnade dokumenten och nyheten av uppfinningen. Anledningen till vägran är flera tecken. Till exempel om uppenbarheten av en kreativ avsikt är erkänd eller en upprepning av redan befintliga patent. Under behandlingen av ansökan behöver kommissionen förklaringar från författaren. US patent nummer US1857615 A ​​undersöktes i mer än två år och godkändes den 17 december 1929 endast den 10 maj 1932.I moderna Ryssland är granskningsperioden cirka 12 månader.

Enligt detta dokument presenterades allmänheten något som liknar ett modernt värmeelement. Den elektriska ledaren är isolerad med kristallint pulver, designen placerades i ett metallrör, som i ett värmeelement i en tvättmaskin eller ett strykjärn. Som tänkt av skaparen var produkten avsedd för att representera det ämne som beskrivs i artikelns titel. Vid behov höjde värmekabeln temperaturen till önskad nivå.Förresten kallade uppfinnaren sin produktrör( TEN-tubulär elvärmare).Så här förklaras idén( nyhet och tillämplighet i produktionen):

1. Kärnan i högmotståndstråden spolas i en spiral för att öka värdet på produktens värmeffekt( per enhetslängd).
   

   rörformad elvärmare

2. Kristallint fyllmedel behövs för att klara höga temperaturer. Idag används polymerer som är omöjliga under 30-talet av 20-talet aktivt i uppbyggnaden av värmekabeln.
3. Metallskeden( i det ursprungliga stålet, som ofta används idag, och koppar) behövs för att överföra värme till utsidan så bra som möjligt. Och idag är värmeelementen konstruerade enligt det angivna systemet. Metall ger tillräcklig styrka.
4. En specifik tillverkningsprocess involverade att placera en helix kristallint magnesium i ett metallrör, följt av ångbehandling. På grund av de beskrivna betingelserna fortsatte aktiv bildning av hydroxid. Volymen visade sig mer än 2 gånger mer än magnesium kvarstod. Hydroxidpulveret fungerade som en isolator. Det återstående vattnet indunstades vid en "relativt hög temperatur".Då finns det tekniska detaljer om produktionsprocessen.

Nyfikenhet, specifika värden är inte angivna. I modern kemi är det känt att vid en temperatur av 350 grader sönderdelas magnesiumhydroxid och förlorar vatten. Vilken process har uppfinnaren haft i åtanke, kanske bara torkning av ångan som används? Uppfinnaren avslöjade inte hemligheten som en garanti för att patentets hemlighet inte kommer att avslöjas av en tredje part, även vid oavsiktlig eller avsiktlig överföring av information till tredje part. I samband med texten noterar uppfinnaren faktumet av den aktuella spiralens eventuella kontakt med en metallhylsa, vilket gör den elektriska isoleringen av produkten inte tillräckligt hög( för moderna enheter - 20 MΩ).För att lösa problemet införs en ytterligare spiral med en något större diameter, vilket på ett tillförlitligt sätt skyddar spänningen från att gå ut.

Ovanstående patent lagde grunden för uppfinningen av resistiv kabeln. Den fortsatta vetenskapliga tanken fortsatte i åratal. Följande originalpatent från Norge förklaras den 14 maj 1947.I USA är det registrerat under numret US2494589 A. Patentet har redan hävdat att en självreglerande värmekabel utformas. Två strömbärande separerade av ett lager av polymermatris. Kärnan enligt uppfinningen: med ökande temperatur expanderar plast med spridd metallpulver, vilket regelbundet ökar elmotståndet. Som en följd av detta minskar den värme som frigörs av Joule-Lenz-lagen. Dessa processer leder till en temperaturminskning.

Resultatet är en kylning. Då komprimeras matrisen, strömmen ökar igen, processen återgår till utgångspunkten. Detta upprepas otaliga gånger, på grund av vilket regimen bibehålls inom det normala intervallet. Uppfinningen är bekvämt genomtänkt automation, bildandet av den önskade konstruktionen för uppvärmningsobjekt. Den självreglerande kabeln på grund av de aktuella funktionerna är av vilken längd som helst( i praktiken är gränsen begränsad av den totala strömgenomströmningen, vilket visar det högsta värdet nära strömkällan och nedåt till slutet).

Värmekabelns egenskaper

I vardagslivet används värmekabeln oftare som ett isbildningssystem för kanterna av tak, avlopp, portar, steg, stigar. I detta fall är uppgiften att behålla temperaturen runt noll grader. Andra applikationer kallas industriella. Ibland används värmekabeln för att värma vattnet i röret om temperaturen är otillräcklig.

Konstant fungerar produkten i kombination med en kontroller som utför kontrolloperationer. Resistiv värmekabel behöver en sensor, kan inte självständigt reglera sitt arbete. Från monteringsplatsen för sensorn och beror på systemets prestanda. Praktiska tillämpningar där konsumtionen inte regleras är extremt sällsynt. I andra fall varierar matningsspänningen eller andra parametrar. För självreglerande kablar är sådana åtgärder onödiga.

Användningen av värmekabel

Användningen av värmekabeln i industrin förklaras av den internationella standarden IEEE 515. Den är inte tillgänglig för gratis nedladdning i elektronisk form och säljs till ett pris på drygt 100 dollar. IEEE-organisationen ger abonnenter tillgång till det( för pengar).Ibland resurser spekulerar på intresset av detta dokument och till och med erbjuda att ladda ner en körbar fil för installation. .. Fråga om utplacering av trojaner och andra onda andar på en dator, undvik liknande förslag. En rysk typ av rörvärmesystem anses vara en översättning i dokumentet GOST R IEC 62086-2, enligt vilket installationstyperna är uppdelade i klasser:

• I - det är nödvändigt att hålla temperaturen över en viss punkt. Karakteristisk för anti-isbildning system. Antag en kraftig temperaturökning, sensorns noggrannhet kräver en liten.
• II - behåller temperaturen i mitten och bredden. En mekanisk termisk omkopplare är lämplig som sensor.
• III - kräver en temperatur i ett smalt område. Som i kylskåp. Termoelement används som sensorer.

Värmesystem är( tillsammans med de typer som listas i listan) för det kritiska objektet kritiskt( C) eller icke-kritiskt( NC).I det första fallet tillhandahålls signaleringen av felet i denna del av utrustningen, huvudlinjen bör kompletteras med en reservlinje( med separat strömförsörjning med elektrisk ström och automatisk påkoppling av styrenhetens kommando).I icke-kritiska kabelvärmesystem sänks kraven på temperaturen, när parametrarna går utöver de planerade skadliga konsekvenserna, kommer de inte att uppstå.

Värmeisolering krävs. För system är golvvärme ett substrat under värmeelementet med förväntan att energin går uteslutande uppåt. Sådana åtgärder minimerar kostnaden för el, dessutom - ändra driftsförhållandena för bärande konstruktioner. Sålunda väljs tjockleken av värmeisoleringsskiktet enligt de befintliga förhållandena. Till exempel, i ett typiskt panelhus, kommer uppvärmningen av det nedre taket från sidan av lägenheten att minska när golvvärmesystemet är utrustat med det. Detta innebär att plattan fryser över vintern från slutet, vilket kan leda till en betydande minskning av byggnadens livslängd.

Låt oss nämna ett enkelt faktum: I samband med den ideologi som utvecklats i landet kommer detta krav endast att beaktas av ägare av privata hus. I ekonomiskt hänseende visar kostnaden för förluster på uppvärmning av taket ibland sig att vara lägre än skillnaden i pris mellan olika tjocklekar. Det är möjligt att försöka spara pengar i detta avseende och inte skada den gemensamma orsaken. Till exempel är skillnaden i pris mellan Penofol A-05 och A-10 för ett litet rum ett par tusen rubel, vilket liknar många kWh energi. Därför är det nödvändigt att beräkna förlusterna genom ett isoleringslager - ta reda på speciella datorprogram - och jämföra kostnaden under hela driftsperioden.

Självklart: resultatet beror på golvbeläggningsmaterialet( förhållandet mellan dess motstånd mot värmeöverföring och Penofol).Jämför med den beräknade( enligt projekt av huset) uppvärmd golv från stämningen i lägenheten. Om siffrorna är likartade är de inte så olika, och det är bevisat att det är ekonomiskt möjligt att använda ett tunnare isoleringslager. Det är mer rimligt att använda detta alternativ när man lägger upp värmekabeln.

Vid uppvärmningsrör på toppen av isoleringen skyddas det av ett styvt, vanligtvis metallskal. Från källarens överlapp separeras skiktet genom vattentätning för att undvika att bli våt. Fukt i materialen blockerar deras användbara egenskaper. Detta händer med mineralull. Värmeisoleringsskiktet måste klara mekaniska belastningar. För detta ändamål är det möjligt att lägga den under kassen eller på annat sätt. Ett lämpligt fall skulle vara ett laminatsubstrat, vilket kombinerar gott motstånd mot mekaniska belastningar och isolerande egenskaper.

När det gäller brandrisk är kabeldragningen vanligtvis låg, höga temperaturer bör inte förväntas även vid brott. En annan sak är en kortslutning. Ge strömbrytare för det här fallet i växeln. När det gäller valet bland de tillgängliga sorterna blir en självreglerande kabel säker. En polymermatris med grafitadditiv ökar motståndet med ökande temperatur, vilket naturligt minskar uppvärmningen. På områdena under möblerna minskas förbrukningen av elström exempelvis. Allt detta undantas inte från behovet av att köpa och installera en strömbrytare.

Ibland placeras en värmekabel i skiktets tjocklek. Sådana tekniker används av byggare för att torka betong. Matningsändarna skärs sedan av och kabeln förblir i skivans tjocklek. Det bör förstås att systemets underhållsförmåga i detta fall reduceras kraftigt, plus det är svårt att säkerställa avsaknaden av fuktförhållanden och utrusta konstruktionen med erforderlig värmeisolering.