Представительство фирмы OНИКС Образец гибкого нагревательного элемента Гибкие элементы нагревательные
Google

Сайт представительства МЭФ "OНИКС"/ Электрические нагревательные элементы

 

 Нагревательный элемент

 Плоские нагреватели

 Гибкие нагреватели

 Заказать нагреватель

 

Нагревательные элементы нового вида

Виды нагревательных элементов

Плоские нагреватели

Плоские нагреватели

Гибкие нагреватели

Гибкие нагреватели

Подогрев зеркал заднего вида автомобиля

Подогрев зеркал

Инфракрасные обогреватели

Инфракрасные обогреватели "ОНИКС"

Применение нагревательных элементов

Металлические нагревательные элементы

Нагревательные элементы на керамике

Плёночные нагревательные элементы

Устройство нагревательного элемента

Производство нагревательных элементов

Процесс производства нагревателей

Заказ нагревателя

Порядок заказа нагревателя

Нагревательные элементы Плоские нагреватели Гибкие нагреватели Заказать нагреватель КАРТА САЙТА

 

Электрические нагреватели — это устройства, которые трансформируют электрический ток в тепловую энергию. Мощность нагревательного элемента - это физическая величина, которая определяет скорость и количество трансформации электроэнергии в тепло.

Электрический ток может трансформироваться в разнообразные формы энергии: механическую, световую, тепловую и другие. Но большей частью он преобразуется именно в тепло. Что и создают электрические нагреватели. Они разделяются на резистивные, индукционные и высокочастотные устройства.

Резистивные нагревательные элементы изготавливают из сплавов с большим удельным сопротивлением. Если на участке электрической цепи сопротивление отсутствует, то вся энергия идёт на нагрев проводов. Если же на сегменте цепи стоит резистивное устройство, то размер выделенной тепловой энергии можно рассчитать по формуле:

               Q = I2 * R * t

Где:

♦ Q – количество выделенной теплоты (Дж);

♦ I2 – сила тока в цепи (А);

♦ R- сопротивление нагревательного прибора (Ом);

♦ t – время (с).

 

Нагреватель нихромовая спираль

В начало

Нагреватель с нихромовой спиралью представляет собой резистивную проволоку, изготовленную из сплава никеля и хрома. Она обладает высоким электрическим сопротивлением и способна выдерживать высокие температуры. Такие нагреватели применяются в тех случаях, когда другие типы нагревателей не могут справиться с высокими температурными нагрузками.

 

Материал нагревателя

В начало Электрические нагреватели открытого вида

Нагреватель содержит элементы периодической таблицы, которые имеют металлические свойства и обладают высокой тепловой и электропроводностью. В современной электротехнике различаются два типа резистивных нагревателей: открытые и закрытые.

Открытыми нагревателями являются электрические тепловыделяющие устройства, сделанные на базе проволочной нихромовой спирали с высоким сопротивлением. Проволока производится из материала, содержащего железо или сплав никеля и хрома (пропорционально 80% и 20%).

К хромоникелевым сплавам относятся марки Х20Н80, Х20Н80-Н (950-1200 °C), Х15Н60, Х15Н60-Н (900-1125 °C). Эти металлические соединения имеют хорошую жаропрочность и жаростойкость, что даёт им возможность работать при высоких температурах.

На спиральной нихромовой поверхности образуется плёнка из оксида хрома, усиливающая жаропрочность материала. Плёнка размягчается при более высоких температурах, чем сплав спирали, и устойчива при изменении нагрева проволоки.

Проволока из нихромовой спирали используется для изготовления электрических нагревателей. В качестве нагреваемой поверхности применяются нихромовые спирали из-за их достоинств таких как: высокая пластичность, большое удельное сопротивление, отличная жаростойкость сплавов никеля с хромом и небольшой тепловой коэффициент сопротивления.

Материалы нагревательных элементов из никелево-хромового сплава в заданных соотношениях самые подходящие для изготовления спиралей. Они располагают высокой температурой плавления (1400 °C), не окисляются даже при интенсивном разогреве, обладают незначительным коэффициентом расширения и имеют почти устойчивое сопротивление (отклонение порядка 10% от номинала).

При прохождении тока по нихромовой спирали электрическая энергия превращается в тепло и отдаёт его через конвекцию или инфракрасное излучение. Однако минусом является незащищённость нагревающего провода от внешней среды, что может повлечь удар электрическим током или возникновение пожара, а также к выжиганию кислорода.

Устройство незакрытой формы состоит из проволочной спирали, помещённой в изолятор. Изолятор обычно являет собой керамические бусинки, которые сохраняют эластичность спирали при механическом воздействии и защищают от поражения током. Тем не менее, механическая износостойкость материала бус мала, в связи с этим при монтаже обогревателей с открытой спиралью приходится принимать все меры предосторожности, чтобы избежать тяжёлых последствий.

Сфера применения нихромовой спирали открытого типа, как правило, является открытая воздушная сфера или инертные газы.

 

Трубчатый нагреватель

В начало Трубчатый нагреватель закрытой герметичной формы

Герметичные трубчатые нагревательные элементы состоят из нихромовой спирали, которая расположена в металлическом кожухе. Кожух может быть произведён из антикоррозийной стали, инколоя или сплава меди. Обычно оболочка представляет собой форму в виде двух кольцевых чашек.

Чтобы изолировать контакт нихромовой спирали с металлической поверхностью оболочки, пространство между ними наполняется уплотнённым изолирующим материалом магнезии. Этот уплотнитель служит теплоизолятором и защищает нагревательный элемент от влияния окружающей среды.

Благодаря этому, герметичные трубчатые нагреватели повсеместно эксплуатируются в устройствах, работающих в неблагоприятных условиях. Они устойчивы к высоким температурам, достигающим более 500 градусов Цельсия.

Края нагревательного элемента покрыты керамической или силиконовой резиной, для предотвращения попадания влаги в влагопроницаемую изоляцию. Это гарантирует дополнительную защиту и увеличивает срок службы нагревателя

Непроницаемые трубчатые нагреватели имеют жёсткую, механическую устойчивую и надёжную конструкцию, которая выдерживает высокие вибрации. Они также имеют гораздо больший срок службы по сравнению с открытыми нагревателями.

Впрочем, у герметичных трубчатых нагревателей имеется недостаток — их быстрота нагрева и продуктивность трансформации энергии существенно ниже, чем у открытых нагревателей.

Такие нагреватели могут применяться в разнообразных рабочих средах, включая газы и жидкости. В то же время среда может быть неподвижна или находиться в сильно хаотичном движении.

Для улучшения производительности нагревательных элементов можно повысить эффективность теплопередачи от нагревательных элементов, заполненных воздухом. Для этого к ним крепятся металлические нервюры в виде скрученных лент.

Нагревательные элементы, работающие в жидкой среде, называются погружными нагревателями. Они применяются для ускоренного и интенсивного нагрева жидкостей без угрозы ожога или электрического удара током. Такими жидкостями являются: гальванические растворы, слабые кислоты, различные масла и вода различной жёсткости.

Погружные нагревательные элементы продуктивно используются в различных технологических решениях, таких как масляные радиаторы, водонагреватели и радиаторы для воды различной жёсткости. Тем не менее, при использовании воды, содержащей различные загрязнения, на корпусе теплообменника могут формироваться отложения, что способствует снижению теплопередачи и угрозе перегрева элемента, а так же к перегорания внутренних змеевиков.

Дабы предотвратить это, следует регулярно очищать поверхности нагревательных элементов с использованием разнообразных химических средств.

Область использования: - электрические печи, тепловые генераторы, тостеры, кофеварки, водонагреватели и другие устройства, где требуется нагрев.

 

Керамические нагреватели

В начало

Нагревательные элементы на керамике имеют ряд преимуществ по сравнению с проволочными. Они служат дольше и обеспечивают более равномерный нагрев.

Керамические нагреватели — это компоненты сопротивления из керамики, которые генерируют тепло в процессе прохождении через них электрического тока. В отличие от проволочных нагревателей, которые со временем, перегорают и перестают выделять тепло, а также способны вызвать возгорание при контакте с легковоспламеняющимися материалами, керамические обогреватели более безопасны и эффективны.

Основное преимущество керамических обогревателей — однородное распределение тепла. Что позволяет более рационально применить вырабатываемое тепло, используя его по мере надобности и без потерь электроэнергии. Керамический нагреватель может выдержать десятки тысяч циклов нагрева и охлаждения без разрушения или растрескивания, тогда как нихромовая спираль обычно ломается после нескольких циклов нагрева.

Крайне устойчивы к нагрузкам и более рациональны керамические тепловыделяющие поверхности, сделанные с использованием положительного температурного коэффициента.

Электрические нагреватели с положительным температурным коэффициентом (ПТК) изготавливаются с использованием керамики (титаната бария или композита титаната свинца), которые обладают сильной нелинейной тепловой зависимостью. Это предполагает, что сопротивление увеличивается при повышении температуры.

Такое соотношение даёт возможность обеспечить работу нагревателя с установленным термостатом. Пиковые значения тока получаются при холодном нагревателе, а минимальные — при горячем. При понижении температуры сопротивление падает, что ведёт к увеличению тока, проходящего через керамический нагревательный элемент, таким образом, увеличивая его нагрев. В обратном направлении перемена сопротивления происходит с повышением температуры: если температура растёт, сопротивление увеличивается, ограничивая ток через устройство, и поэтому оно охлаждается.

В конце концов, наступает время, когда мощность, используемая устройством, стабилизируется и не зависит от увеличения, подаваемого на него напряжения.

Сравнительная характеристика тепловыделяющих поверхностей показывает, что керамические обогреватели имеют высокие технические параметры. Их можно эксплуатировать для генерации регулируемого тепловыделения без устройств управления нагревом.

 

Вихревой индукционный нагреватель

В начало Конфорка варочной панели индукционного типа

Индукционные нагревательные элементы функционируют за счёт нагрева токопроводящих материалов посредством переменного магнитного поля. Процесс осуществляется за счёт индукции вихревых токов в нагреваемом объекте.

Сила электрического тока, проходящего через нагреваемый объект, определяется множеством обстоятельств, включая магнитную проницаемость и удельное сопротивление материала, а также от плотности мощности. Однако ключевым параметром является частота переменного тока в катушке, определяющая скорость изменения магнитного поля.

Переменное электромагнитное поле индуцирует вихревые токи в нагреваемом объекте, что способствует разогреву его верхних слоёв. Вследствие этого процесса нагревается только посуда, стоящая на конфорке, при всём этом сама конфорка остаётся холодной.

Индукционный нагреватель – это устройство, которое гарантирует бесконтактный нагрев токопроводящих материалов благодаря электромагнитному полю. К тому же, высокая частота переменного тока способствует образованию скин-эффекта, то есть переменный ток вынужден течь в тонком слое в сторону поверхности. Это приводит к увеличению сопротивления проводника и, как следствие, существенное повышение эффекта нагрева.

Стоит обратить внимание на то, что металлическая посуда нагревается быстрее, чем любая другая. Это обусловлено тем, что в дополнение к вихревым токам появляется новый механизм нагрева – движение магнитных доменов в магнитном поле. Перемещение доменов в магнитном поле влечёт за собой потери на гистерезис и дополнительно повышает температуру.

Сталь утрачивает свои магнитные свойства при повышении температуры выше 700°C, эта точка называется температурой Кюри. При увеличении температуры выше 700°C не поддаётся нагреванию материал из-за потерь на гистерезис, следовательно, продолжение нагрева материала должно осуществляться только за счёт индуцированных вихревых токов.

Индукционные катушки расположены под керамической поверхностью, которая индуцирует ток в посуде, испуская при этом тепло. Керамическая поверхность должна быть достаточно прочной, чтобы выносить интенсивное использование.

Эксплуатация индукционных нагревателей находится под постоянным контролем автоматического термостата. Эти устройства являются наиболее экономичными, так как они нагревают непосредственно посуду, исключая передачу тепла от источника к нагреваемой поверхности через промежуточную среду.

Примером нагревателя индукционного типа могут, является конфорки варочной панели электрической плиты. Во время работы панель остаётся холодной, греется непосредственно посуда, которая должна иметь плоское дно с магнитной активностью, такими как жаростойкое стекло или нержавеющий металл.

 

Высокочастотный нагреватель

В начало Высокочастотные преобразователи энергии

Механизм работы высокочастотного нагревателя базируется на дипольной поляризации молекул полярного диэлектрика. Дипольная поляризация являет собой ориентацию диполя в сторону электрического поля. Без внешнего поля молекулы полярного диэлектрика движутся беспорядочно и повёрнуты по разным направлениям.

При воздействии на материал высокочастотного электрического поля, электростатические силы разворачивают молекулы по силовым линиям. Угол ориентации молекул прямо пропорционален напряжённости используемого поля. В ходе поляризации молекул возникает тепло за счёт трения между ними. Чем больше частота электромагнитного поля, тем сильнее выделяется тепловая энергия и тем равномернее происходит нагрев вещества.

Высокочастотный нагреватель — это устройство, которое обеспечивает равномерный нагрев вещества путём направленного перемещения объединённых электрических зарядов (поляризации диполей). Такой способ нагрева обширно используется для веществ, содержащих водные смеси с различными солями. В этих растворениях молекулы распадаются на ионы, которые служат переносчиками электрических зарядов и дополнительно повышают теплообразование.

Вещества, в которых поляризация молекул мала и электропроводность едва проявляется, не нагреваются электромагнитным полем. К таким материалам можно отнести, стекло, фаянс, полимеры, воздух и инертные газы.

Высокочастотные нагреватели конвертируют электрическую энергию в тепловую, по принципу теплового воздействия на материал переменным электрическим полем. В противовес другим типам нагревателей, тепло в высокочастотном нагревателе переходит к нагреваемому телу объёмно и может быть неравномерно распределено.

Частота электромагнитного поля устанавливает глубину проникновения энергии этого поля внутрь прогреваемого объекта. Чем больше частота (диапазон от 0,4 до 10 ГГц), тем больше уменьшается глубина проникновения, и наоборот, чем более низкая частота (диапазон от 10 до 100 кГц), тем глубже и более равномерно прогревается объект.

Образцом высокочастотного нагревателя с частотой примерно 2450 МГц может являться микроволновая печь. Она гарантирует ускоренное приготовление пищи и размораживание продуктов.

 

Электрические нагреватели, на базе токопроводящей пасты

В начало

Плоский нагревательный элемент Электрические нагреватели, на базе токопроводящей пасты - это экономные и функциональные приборы, которые гарантируют равномерный тепловой поток. Они произведены по микроэлектронной технологии и совмещают в себе достоинства проволочных и керамических нагревателей, устраняя их недостатки.

Характеристики нагревательных элементов делают их оптимальными для применения в инновационных продуктах, где обычные нагреватели могут не гарантировать желаемый результат. Они застрахованы от поражения электрическим током, характеризуются низким коэффициентом тепловых потерь и имеют высокий КПД. Вследствие чего, они обеспечивают равномерный нагрев по всему пространству термоэлемента.

Вместе с тем, эти нагреватели обладают высокой надёжностью к вибрации и демонстрируют низкую инерцию нагрева, что способствует использованию их в системах, где требуется быстрый и точный нагрев.

Дополнительные сведения о характеристиках и применении этих нагревательных элементов доступны в разделе «НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ»

 

Нагревательные элементы Плоские нагреватели Гибкие нагреватели Заказать нагреватель

 

Нагревательные элементы - Нагревательные элементы это тепловыделяющие устройства используемые при решении инженерных задач связаных с применением нагрева физического вещества.

Плоские нагреватели - Плоские нагреватели это новый вид нагревательных элементов, изготавливаемый путём нанесения токопроводящей пастой на подложку рисунка создающего развитый контур электрической цепи сопротивления, который надёжно изолирован как от основы, так и от окружающей среды.

Гибкие нагреватели - Гибкие нагреватели представляют собой тонкий нагревательный элемент, обладающий большой гибкостью и изготовленный с применением новейших электронных материалов.

 

В начало