Performances des éléments chauffants infrarouges creux ou simples, avec et sans réflecteur

Ce rapport mesure les différences de flux de chaleur émis entre les éléments chauffants infrarouges creux et lisses. L'effet d'un réflecteur placé à l'arrière des éléments sur la sortie infrarouge émise est particulièrement intéressant.

Method

Deux types d'éléments chauffants ont été testés FTE650W et FFEH600W. Ceux-ci ont été placés dans le Herschel et analysés à l'aide de la routine de cartographie des flux thermiques infrarouges 3D. Dans ce système automatisé, un capteur infrarouge est guidé de manière robotique autour d'un système de grille de coordonnées prédéterminé devant l'élément chauffant testé. Le capteur est un transducteur de flux thermique à thermopile Schmidt-Boelter avec un niveau de flux thermique maximal de 2.3 W / cm2 et mesure l'infrarouge (IR) dans la bande 0.4-10 micromètres. Le flux de chaleur radiante incident enregistré à chaque point est ensuite sauvegardé et post-traité pour donner une représentation 3D de l'émission du flux thermique infrarouge. Le système de coordonnées est une grille cubique de 500 mm devant l'élément chauffant, voir la figure 1. Le robot déplace le capteur par incréments de 25 mm le long d'un chemin en serpentin dans les directions x et z, tandis que l'élément chauffant est monté sur un chariot coulissant qui incrémente par pas de 100 mm dans la direction y.

Résultats

FTE 650W avec et sans réflecteur

Pour commencer, le FTE650W standard avec un réflecteur RAS1 en acier aluminisé standard a été mesuré dans le Herschel sur une grille cubique 500mm. Les résultats sont présentés à la figure 2. À une distance de 100mm, le capteur de flux de chaleur Herschel mesure 48.4% de l'énergie d'entrée 650W émise par le radiateur, ce qui se situe autour de 314.7W. Le flux thermique maximal enregistré à 100mm par le radiateur était de 0.69 W / cm2, tandis que les profils de flux de chaleur sont semi-elliptiques dans le sens horizontal et semi-circulaires dans le sens vertical.

Ensuite, le réflecteur a été retiré de l'arrière et le test a été répété. Le pourcentage mesuré de rayonnement détecté est passé de 48.4% à 34.4%, comme indiqué à la figure 3. Il s’agit d’une goutte d’environ 29% de la chaleur émise par un réflecteur. Le flux thermique de pointe a également fortement diminué de 0.69 W / cm2 à 0.37 W / cm2.

FFEH 600W avec et sans réflecteur

Le même test a ensuite été effectué avec l'élément creux de type FFEH 600W, dont les résultats sont présentés à la figure 4. Notez que la puissance d'entrée est 50W inférieure à celle reçue par le FTE650W.

Malgré la réduction de la consommation d’énergie, le FFEH a permis une plus grande efficacité de la sortie infrarouge renvoyant 52.3% à 100mm. Cela signifie que 313.7W a été détecté en tant qu'émissions infrarouges de la face avant du FFEH600W, un watt de moins que l'élément FTE650W standard. Le flux thermique maximal a également atteint 0.77 W / cm2, contrairement à 0.69 W / cm2 pour le FTE650W, tandis que le flux thermique horizontal 3D restait de profil semi-elliptique. Toutefois, le profil vertical n’était pas semi-circulaire, mais de forme elliptique plus prononcée, ce qui permettait de tenir compte de cette valeur maximale du flux thermique. Par conséquent, le FFEH 600W produit presque le même rendement qu’un élément FTE 650W, ainsi qu’un flux de chaleur de pointe plus élevé grâce à son profil de flux de chaleur elliptique plus étroit.

Lorsque le réflecteur a été retiré de l'arrière et comme le montre la figure 5, le test a répété que la performance de l'élément FFEH à 100mm était passée de 52.3% à 45.3%, soit une chute à 14% de celle d'un réflecteur utilisé . Ce n’était pas aussi grave que le% de chute 29 observé lors du retrait d’un réflecteur de l’élément FTE. Par conséquent, un élément creux sans réflecteur ne souffrira pas autant qu'un élément FTE sans réflecteur.

Comme indiqué également à la figure 5, le flux de chaleur 3D est resté semi-ellipsoïdal de profil. Cependant, la sortie infrarouge était plus faible, comme indiqué par la valeur du flux de chaleur maximal passant de 0.77 W / cm2 à 0.62 W / cm2.

Conclusion

Si un élément FTE ou FFEH est utilisé sans réflecteur, le rayonnement émis dans le sens aller diminuera. Le flux thermique maximal diminuera également.

Si un élément creux est utilisé sans réflecteur, les performances ne seront pas aussi réduites que si vous utilisiez un élément FTE sans réflecteur.

Le FFEH 600W fournit presque le même rendement infrarouge qu'un élément FTE 650W, ainsi qu'un flux de chaleur de pointe plus élevé grâce à son profil de flux de chaleur elliptique plus étroit.

Notes

En raison de la méthode actuelle d’orientation du capteur, le pourcentage de rayonnement détecté par les éléments chauffants indiqué ici est en réalité inférieur à leur efficacité réelle. Cependant, à titre de comparaison, les tests sont très valables.

Ces tests ont été effectués sur des éléments uniques et les caractéristiques radiatives changent lorsque plusieurs éléments sont utilisés dans des tableaux. Les résultats sont néanmoins indicatifs.