Нагревательный плоский элемент представляет собой ТЭН, выполненный из пластин разного материала. Они изготовляются из определенной формы, каждая из которых служит для нагрева плоских деталей. Плоский нагревательный элемент по своей конструкции напоминает резиновую проволоку, присоединенную к специальному корпусу. Он может изготовляться из металла, керамики или миканита. Данное устройство работает от простой электросети с напряжением 220 В. С помощью электричества нагревается резиновая проволока. Затем она передает свое тепло на нагревательный плоский элемент. Такую схему используют для производства отопительных приборов.
Производство плоских нагревательных элементов
При изготовлении различного оборудования возникает необходимость нагреть воду, воздух или твердые металлические элементы. Чтобы это осуществить, необходимо преобразовать тепловую энергию в ее другой вид, то есть в электрическую, ядерную, энергию от звуковых волн и т.д.
Как говорилось ранее, в качестве нагревательного элемента используется резиновая проволока или лента. Такие нагреватели не заключаются в герметичный корпус, а отдают тепло напрямую. Проволока и лента изготовляются из материалов, которые имеют высокое сопротивление и низкий температурный коэффициент.
В процессе производства электрический ток должен хорошо взаимодействовать с проволокой. Чтобы увеличить его проводимость, применяют токопроводящую пасту. Она наносится на специальную подложку.
На сегодняшний день многие фирмы производят нагревательный плоский элемент, выполненный из керамики, металла, а также пленки. Они выполняются определенной геометрической формы. Гибкий плоский нагревательный элемент должен иметь толщину в пределах от 0,1 до 0,5 мм. Изделия из металла и керамики имеют толщину больше, чем предыдущий вид, она находится в пределах от 1 до 3 мм.
Токопроводящая паста наносится на подложку по специальному рисунку.
С помощью такой технологии можно наносить токопроводящую пасту на любые поверхности. После этого на поверхности плиты образуется пленка толщиной 200 мкм. Как правило, конструкторы изготавливают многослойные конструкции, которые используются в различных обогревательных приборах. Излучаемый тепловой поток нагревает помещение за короткое время, при этом тратится меньше электроэнергии, если сравнивать с другими устройствами. Это осуществляется за счет токопроводящей пасты, которая нанесена на нагревательный плоский элемент в несколько слоев. Тепло распространяется равномерно благодаря качественному контурному рисунку.
Особенности нагревательных элементов
Плоские нагревательные элементы способны решать множество технических задач. Они изготавливаются различных размеров и геометрических форм, благодаря чему их можно легко установить на любую поверхность. Несмотря на то что такая конструкция имеет маленькую мощность, она способна быстро и равномерно обеспечивать теплопередачу. В процессе производства допускается изготовлять нагревательные элементы одинаковой геометрической формы, но они должны иметь разную мощность, а также способность к распределенной нагрузке. Такие устройства применяются в том случае, когда необходимо сохранить конкретные температурные показатели рабочей поверхности.
Одной из особенностей данного устройства является низкая тепловая масса, благодаря чему происходит быстрое изменение температуры. Установка температурного режима, а также изменение его показателей происходит при помощи специального переключателя.
В обычных нагревательных приборах передача тепла осуществляется с помощью специального изолятора. Некоторое количество вырабатываемой энергии поглощается. Следствием этого является сниженный КПД нагревательного прибора. Плоские силиконовые нагревательные элементы не препятствуют передаче тепла, то есть процесс происходит напрямую. Именно поэтому экономится электроэнергия. Такие нагревательные устройства имеют низкую стоимость.
Сам элемент имеет малые габаритные размеры и небольшой вес, поэтому она легко скрывается в основном оборудовании.
Технические характеристики
Плоские нагревательные элементы обладают такими характеристиками:
- напряжение питания;
- сопротивление поверхностного резистивного слоя;
- напряжение пробоя;
- изменяемое сопротивление в процессе работы;
- мощность;
- рабочая температура.
Параметры
Возможные параметры:
- Плоские нагреватели излучают равномерное тепло на другую поверхность, при этом перепады температур минимальны.
- Низкая инерционность обеспечивается за счет отсутствия теплоизоляции, то есть тепло передается напрямую.
- В процессе изготовления можно получить нагревательный элемент, имеющий различные мощности и геометрическую форму.
- Мощность рассеивания достигает 40 Вт/см2.
- Температура нагрева на металле достигает 450 ºС, а на пленке — 90 ºС.
- Оборудование устойчиво к большим температурным перепадам.
Положительные стороны
Среди преимуществ выделяют следующие:
- низкий расход электроэнергии;
- малые габаритные размеры и вес;
- наличие элемента, который повторяет особенности нагреваемой поверхности, что значительно снижает теплопотери;
- при одинаковом расходе тепловой энергии прибор работает как для производственных целей, так и для бытовых.
В чем выгода?
Прежде всего, такая конструкция быстро окупается, так как устройство потребляет меньше электроэнергии, чем стандартные приборы.
Применение
Плоские нагревательные элементы используются в таких отраслях:
- для изготовления различных приборов, которые осуществляют быстрый и равномерный нагрев;
- в автомобильном производстве — для приборов, обогревающих стекла, а также тех, которые функционируют при отрицательной температуре и т.д.
Плоские и гибкие нагреватели удовлетворяют все требования людей.
Нагревательный элемент для чайника
В этом приборе он является важным устройством. От него зависит скорость закипания воды, а также степень шума. Здесь применяется два типа устройств: открытая спираль и диск.
В моделях с открытым нагревательным элементом вода соприкасается со спиралью. Такие модели почти не издают шум, но их стоимость высокая. Основные требования при работе — чтобы вода полностью покрывала спираль. В противном случае устройство быстро выйдет из строя. Кроме того, на спирали образуется накипь, которую необходимо периодически чистить. Такие модели приборов встречаются довольно редко.
Плоский нагревательный элемент для чайника чаще расположен в нижней его части. Такие элементы имеют форму диска. Так, образуется большая площадь контактирования с водой, и она быстрее закипает. В отличие от спирального вида, здесь можно регулировать объем воды самостоятельно. Здесь необязательно, чтобы чайник заливался до определенной черты. Электричество подается через специальную подставку. Чайник на ней может вращаться на 360 градусов.
Еще одним положительным качеством является простота очистки от накипи. Так как нагревательный элемент имеет форму диска, его можно легко протереть.
Отзывы
Многие люди пользуются приборами с плоским нагревательным элементом.
Как сделать плоский нагревательный элемент своими руками
За короткий промежуток времени можно изготовить данное устройство своими руками. В качестве него может выступать устройство для нагрева воды. Для этого необходимо взять две тонкие пластины. Как правило, используют лезвия. Не рекомендуется применять пластины из меди, так как они могут отравить воду. Между двумя лезвиями располагают спичку. Очень важно, чтобы они не касались друг друга. К каждой из них присоединяется медный провод. Изолировать его не нужно. При работе с таким устройством следует придерживаться некоторых правил:
- перед началом работы в воду погружается сначала устройство, а потом оно включается в сеть;
- нельзя греть соленую воду, так как может возникнуть короткое замыкание;
- во время нагрева запрещается прикасаться к воде.
Такое устройство чаще всего используют на дачах или солдаты в армии.
Заключение
Плоские нагревательные элементы — это новое оборудование, которое удовлетворяет все требования заказчика.
Итак, мы выяснили, что собой представляет плоский нагревательный элемент, где он используется и как его изготовить своими руками.
