Hollow vs Plain infravörös fűtőelemek teljesítménye reflektorral és anélkül

Ez a jelentés méri az üreges és a sima infravörös fűtőelemek kibocsátott hőáramának különbségeit. Különösen érdekes az elemek hátulján elhelyezkedő reflektor hatása a kibocsátott infravörös kimenetre.

Módszer

Két típusú fűtőelemet teszteltünk: FTE650W és FFEH600W. Ezeket a Herschel-be helyezték és a 3D infravörös hőáram-térképezési rutin segítségével elemezték. Ebben az automatizált rendszerben az infravörös érzékelőt robotikusan vezetik egy előre meghatározott koordináta-rácsrendszer körül a vizsgált fűtőelem előtt. Az érzékelő Schmidt-Boelter Thermopile hőáram-átalakító, amelynek tervezett maximális hőáram-szintje 2.3 W / cm2, és az infravörös (IR) mérést a 0.4-10 mikrométer sávban végzi. Az egyes pontokon rögzített beeső sugárzó hőáramot ezután menti és utólag feldolgozza, hogy 3D-s ábrázolást kapjon az infravörös hőáram-kibocsátásról. A koordinátarendszer egy 500 mm-es köbös rács a fűtőelem előtt, lásd az 1. ábrát. A robot az érzékelőt 25 mm-es lépésekben mozgatja egy szerpentin út mentén x és z irányban, miközben a fűtőelem egy csúszókarra van felszerelve, amely növekményes 100 mm-es lépésekben az y irány mentén.

Eredmények

FTE 650W reflektorral és anélkül

Először: a szabványos FTE650W-t egy standard alumíniumozott acél RAS1 reflektorral mértük a Herschel-ben egy 500mm köbméretű rácson keresztül. Az eredményeket az 2 ábra mutatja. 100mm távolságra a Herschel hőáram-érzékelő a fűtőkészülék által kibocsátott 48.4W bemenő energia 650% -át méri, ez körülbelül 314.7W. A melegítőtől az 100mm-nél regisztrált maximális hőáram 0.69 W / cm2 volt, míg a hőáram-profilok vízszintes irányban félig elliptikusak és függőlegesen félkör alakúak.

Ezután a reflektor eltávolítása hátulról történt, és a tesztet megismételjük. A kimutatott sugárzás mért százaléka 48.4% -ról 34.4% -ra csökkent, amint az az 3. Ábrán látható. Ez egy reflektorral a sugárzott hőteljesítmény körülbelül 29% -ának esik. A csúcs hőáramlása szintén hirtelen csökkent az 0.69 W / cm2 értékről 0.37 W / cm2 értékre.

FFEH 600W reflektorral és anélkül

Ugyanezt a tesztet végeztük az FFEH 600W típusú üreges elemmel is, amelynek eredményeit az 4 ábra mutatja. Vegye figyelembe, hogy a bemeneti teljesítmény 50W-kal kisebb, mint az FTE650W által kapott teljesítmény.

Az energiafogyasztás csökkenése ellenére az FFEH nagyobb hatékonyságot biztosított az infravörös kimenetnél, amely 52.3% -ot ad vissza 100mm-nél. Ez azt jelentette, hogy az 313.7W-t infravörös sugárzásként észlelték az FFEH600W elülső oldaláról, amely egy watt-kal alacsonyabb, mint a szokásos FTE650W elem. A maximális hőáram szintén 0.77 W / cm2 értékre emelkedett, szemben az FTE0.69W 2 W / cm650 értékével, míg a vízszintes 3D hőáram félig elliptikus maradt profilban. A függőleges profil azonban nem volt félkör alakú, hanem egy kifejezettebb elliptikus alakú, ami segíti ezt a magasabb csúcshőmérsékleti értéket. Ezért az FFEH 600W szinte ugyanazt a kimenetet adja, mint az FTE 650W elem, és magasabb csúcsértékű hőáramot is kínál, keskenyebb elliptikus hőáramú profiljának köszönhetően.

Amikor a fényvisszaverőt hátsó részükről eltávolítottuk, és amint az az 5 ábrán látható, a teszt megismételte az FFEH elem teljesítményét 100mm-nél 52.3% -ról 45.3% -ra, a teljesítmény pedig 14% -ra esett vissza, amikor reflektorot használtunk. . Ez nem volt olyan súlyos, mint az 29% csökkenés, amelyet akkor tapasztaltak, amikor a reflektorot leszerelték a FTE elemről. Ezért egy üreges elem, reflektor nélkül, nem szenved ugyanolyan mértékben, mint egy reflektor nélküli FTE elem.

Amint az az 5. Ábrán is látható, az 3D hőáram félig ellipszoid maradt a profilban. Ugyanakkor gyengébb volt az infravörös kimenetben, amint azt a csúcs hőáramának értéke az 0.77 W / cm2 értékről az 0.62 W / cm2 értékre esett.

Következtetés

Ha egy FTE vagy FFEH elemet reflektor nélkül működtetnek, akkor az előre irányban kibocsátott sugárzás csökkenni fog. A csúcs hőáramlása szintén csökken.

Ha egy üreges elemet reflektor nélkül használnak, akkor nem fog ugyanolyan mértékben csökkenni a teljesítménye, mint a reflektor nélküli FTE elem esetén.

Az FFEH 600W szinte ugyanolyan infravörös kimenetet ad, mint az FTE 650W elem, és magasabb csúcshőmérsékleti áramlást biztosít, keskenyebb elliptikus hőáram-profiljának köszönhetően.

Megjegyzések

Az érzékelő orientálásának jelenlegi módszere miatt az itt megadott fűtőberendezések által észlelt sugárzás százaléka valójában alacsonyabb, mint azok valódi hatékonysága. Viszont összehasonlítva a tesztek nagyon érvényesek.

Ezeket a teszteket egy-egy elemre végezték, és a sugárzási jellemzők megváltoznak, ha több elem kerül felhasználásra a tömbökben. A megállapítások mindazonáltal indikatívak.