Korištenje Joule efekta struje za pretvaranje električne energije u toplinsku energiju za grijanje objekata

Korištenje Joule efekta struje za pretvaranje električne energije u toplinsku energiju za grijanje objekata

Općenito se dijeli na grijanje direktnog otpora i direktno otporno grijanje. Napon napajanja prvog se direktno primjenjuje na grijani predmet. Kada trenutni tok istekne, sam zagrijani predmet (kao što je električna mašina za grijanje i peglanje) će proizvoditi toplinu. Objekti koji se mogu direktno zagrijati otporom moraju biti provodnici, ali moraju imati veću električnu otpornost. Zbog činjenice da se toplota stvara iz samog zagrejanog objekta i pripada unutrašnjem grejanju, toplotna efikasnost je veoma visoka. Direktno otporno grijanje zahtijeva grijaće elemente izrađene od specijaliziranih legura ili nemetalnih materijala, koji stvaraju toplinsku energiju i prenose je do zagrijanog objekta putem zračenja, konvekcije i provodljivosti. Zbog činjenice da su grijani predmet i grijaći element podijeljeni na dva dijela, tip grijanog objekta općenito nije ograničen i rad je sažet.

Materijali koji se koriste za grijaće elemente s direktnim otpornim grijanjem općenito zahtijevaju visoku električnu otpornost, nizak temperaturni koeficijent otpora, minimalnu deformaciju pri visokim temperaturama i manju osjetljivost na krhkost. Obično korišteni metalni materijali uključuju legure željeza i aluminija, legure nikla i hroma i nemetalne materijale kao što su silicijum karbid i molibden disilicid. Radna temperatura metalnih grijaćih elemenata može dostići 1000-1500 stepen u zavisnosti od vrste materijala koji se koristi; Radna temperatura nemetalnih grijaćih elemenata može doseći 1500-1700 stepen. Posljednja oprema je zgodna i može se zamijeniti vrućom peći, ali zahtijeva opremu za regulaciju pritiska tokom rada. Životni vijek mu je kraći od legiranih grijaćih elemenata, a općenito se koristi u pećima na visokim temperaturama, lokalnim područjima gdje temperatura prelazi dozvoljenu radnu temperaturu metalnih grijaćih elemenata i određenim posebnim prilikama.

indukcijsko grijanje

Toplotni efekat izazvan indukovanom strujom (vrtložna struja) koju generiše provodnik u naizmeničnom elektromagnetnom polju uzrokuje da sam provodnik stvara toplotu. U skladu sa različitim zahtjevima procesa grijanja, frekvencija napajanja izmjeničnom strujom odabrana za indukciono grijanje uključuje frekvenciju struje (50-60 Hz), srednju frekvenciju (60-10000 Hz) i visoku frekvenciju (iznad 10000 Hz). Napajanje frekvencijom napajanja je napajanje izmjeničnom strujom koje se obično koristi u industriji, a velika većina frekvencija napajanja u svijetu je 50 herca. Napon koji na indukcijsku opremu dovodi izvor napajanja koji se koristi za indukcijsko grijanje mora biti podesiv. Prema snazi ​​opreme za grijanje i kapacitetu mreže za napajanje, za napajanje strujom preko transformatora može se koristiti visokonaponsko napajanje (6-10 kV); Oprema za grijanje se također može direktno povezati na 380V niskonaponsku električnu mrežu.

Napajanje srednje frekvencije koje se koristi za korištenje generatora srednje frekvencije dugo vremena. Sastoji se od generatora srednje frekvencije i pogonskog asinhronog motora. Izlazna snaga ovog tipa jedinice uglavnom se kreće od 50 do 1000 kilovata. Razvojem tehnologije energetske elektronike koristi se srednjefrekventno napajanje tiristorskih frekvencijskih pretvarača. Ovo napajanje srednje frekvencije koristi tiristore za prvo pretvaranje AC snage u istosmjernu snagu, a zatim pretvaranje istosmjerne struje u AC snagu željene frekvencije. Zbog svoje male veličine, male težine, bez buke i pouzdanog rada, ova vrsta opreme za pretvaranje frekvencije postupno je zamijenila generatore srednje frekvencije.

Napajanja visoke frekvencije obično prvo koriste transformator za podizanje trofaznog napona od 380 volti na visoki napon od oko 20000 volti. Zatim koriste tiristore ili komponente visokonaponskog silikonskog ispravljača da ispravljaju AC napajanje u istosmjernu struju, a zatim koriste elektronske vibrirajuće cijevi za pretvaranje istosmjerne struje u visokofrekventnu, visokonaponsku AC snagu. Izlazna snaga opreme za napajanje visoke frekvencije kreće se od desetina kilovata do stotina kilovata.

www.superbheater.com