| AUTORE | DATA DI CREAZIONE | VERSIONE | NUMERO DEL DOCUMENTO |
|---|---|---|---|
| Dr. Gerard McGranaghan | 10 luglio 2014 | V1 | CC11 - 00034 |
Introduzione
Questo rapporto misura le differenze nel flusso di calore emesso tra elementi riscaldanti a infrarossi cavi e semplici. Di particolare interesse è l'effetto di un riflettore posto nella parte posteriore degli elementi sull'uscita infrarossa emessa.
metodo
Sono stati testati due tipi di elementi riscaldanti FTE650W e FFEH600W. Questi sono stati inseriti nell'Herschel e analizzati utilizzando la routine di mappatura del flusso di calore a infrarossi 3D. In questo sistema automatizzato, un sensore a infrarossi viene guidato roboticamente attorno a un sistema di griglia di coordinate predeterminato davanti all'elemento riscaldante in prova. Il sensore è un trasduttore di flusso di calore a termopila Schmidt-Boelter con un livello di flusso di calore massimo di progetto di 2.3 W / cm2 e misura l'infrarosso (IR) nella banda 0.4-10 micrometri. Il flusso di calore radiante incidente registrato in ogni punto viene quindi salvato e post-elaborato per fornire una rappresentazione 3D dell'emissione del flusso di calore a infrarossi. Il sistema di coordinate è una griglia cubica da 500 mm davanti all'elemento riscaldante, vedere la Figura 1. Il robot sposta il sensore con incrementi di 25 mm lungo un percorso a serpentina nelle direzioni xez, mentre l'elemento riscaldante è montato su un carrello scorrevole che aumenta a passi di 100 mm lungo la direzione y.
Risultati
FTE 650W con e senza riflettore
Per cominciare, lo standard FTE650W con un riflettore RAS1 in acciaio alluminizzato standard è stato misurato in Herschel su una griglia cubica 500mm. I risultati sono mostrati in Figura 2. A una distanza di 100mm, il sensore di flusso di calore di Herschel misura il 48.4% dell'energia di ingresso 650W emessa dal riscaldatore, ciò si aggira intorno a 314.7W. Il flusso di calore massimo registrato a 100mm dal riscaldatore era 0.69 W / cm2 mentre i profili del flusso di calore sono semi-ellittici in direzione orizzontale e semicircolari in verticale.
Successivamente il riflettore è stato rimosso dalla parte posteriore e il test è stato ripetuto. La percentuale misurata di radiazione rilevata si è ridotta da 48.4% a 34.4%, come mostrato nella Figura 3. Si tratta di un calo di circa il 29% della potenza termica irradiata con un riflettore. Anche il flusso di calore di picco si è ridotto drasticamente da 0.69 W / cm2 a 0.37 W / cm2.
FFEH 600W con e senza riflettore
Lo stesso test è stato quindi eseguito con l'elemento cavo, tipo FFEH 600W, i cui risultati sono mostrati nella Figura 4. Si noti che la potenza in ingresso è 50W inferiore a quella ricevuta da FTE650W.
Nonostante la riduzione del consumo energetico, l'FFEH ha fornito una maggiore efficacia dell'uscita a infrarossi restituendo 52.3% a 100mm. Ciò significa che 313.7W è stato rilevato come emissione a infrarossi dalla faccia anteriore di FFEH600W, un watt in meno rispetto all'elemento FTE650W standard. Anche il flusso di calore massimo è salito a 0.77 W / cm2 rispetto a 0.69 W / cm2 per FTE650W mentre il flusso di calore 3D orizzontale è rimasto di profilo semiellittico. Tuttavia, il profilo verticale non era semicircolare ma di forma ellittica più pronunciata che aiuta a spiegare questo valore di flusso di calore di picco più elevato. Pertanto, FFEH 600W fornisce quasi la stessa potenza di un elemento FTE 650W e anche un flusso di calore di picco maggiore grazie al suo profilo di flusso di calore ellittico più stretto.
Quando il riflettore è stato rimosso dalla parte posteriore e come si può vedere nella Figura 5, il test ha ripetuto le prestazioni dell'elemento FFEH su 100mm diminuito da 52.3% a 45.3%, un calo delle prestazioni a 14% rispetto a quando è stato utilizzato un riflettore . Questo non era grave come il calo 29% visto quando un riflettore è stato rimosso dall'elemento FTE. Pertanto un elemento cavo senza riflettore, non soffrirà nella stessa misura di un elemento FTE senza riflettore.
Come indicato anche in Figura 5, il flusso di calore 3D è rimasto di profilo semi-ellissoidale. Tuttavia era più debole nell'emissione infrarossa, come indicato dal valore del flusso di calore di picco che scendeva da 0.77 W / cm2 a 0.62 W / cm2.
Conclusione
Se un elemento FTE o FFEH viene utilizzato senza un riflettore, la radiazione emessa nella direzione anteriore diminuirà. Anche il flusso di calore di picco diminuirà.
Se un elemento cavo viene utilizzato senza un riflettore, non subirà un calo delle prestazioni nella stessa misura dell'utilizzo di un elemento FTE senza un riflettore.
FFEH 600W fornisce quasi la stessa uscita a infrarossi di un elemento FTE 650W e anche un flusso di calore di picco più elevato grazie al suo profilo di flusso di calore ellittico più stretto.
Note:
Grazie all'attuale metodo di orientamento del sensore, la percentuale di radiazione rilevata dai riscaldatori qui citata è in realtà inferiore alla loro reale efficienza. Tuttavia, come confronto back to back, i test sono molto validi.
Questi test sono stati eseguiti su singoli elementi e le caratteristiche radiative cambieranno quando si utilizzano più elementi negli array. I risultati sono comunque indicativi.
