| AUTORS | DATUMS izveidots | VERSION | DOKUMENTA NUMURS |
|---|---|---|---|
| Dr Gerard McGranaghan | 10 jūlijs 2014 | V1 | CC11 - 00034 |
Ievads
Šajā pārskatā tiek izmērītas izstarotās siltuma plūsmas atšķirības starp dobajiem un vienkāršajiem infrasarkanajiem sildelementiem. Īpašu interesi rada reflektora, kas novietots elementu aizmugurē, ietekme uz izstaroto infrasarkano staru.
Piegāde
Tika pārbaudīti divu veidu sildelementi - FTE650W un FFEH600W. Tos ievietoja Herschelā un analizēja, izmantojot 3D infrasarkanās siltuma plūsmas kartēšanas rutīnu. Šajā automatizētajā sistēmā infrasarkano sensoru robotizēti virza ap iepriekš noteiktu koordinātu režģa sistēmu pārbaudāmā sildītāja elementa priekšā. Sensors ir Schmidt-Boelter termopilu siltuma plūsmas pārveidotājs ar projektēto maksimālo siltuma plūsmas līmeni 2.3 W / cm2 un mēra infrasarkano (IR) joslu diapazonā no 0.4-10 mikrometriem. Pēc tam katrā punktā reģistrētā starojuma starojuma siltuma plūsma tiek saglabāta un pēc tam apstrādāta, lai iegūtu infrasarkanās siltuma plūsmas emisijas 3D attēlojumu. Koordinātu sistēma ir 500 mm kubiskais režģis sildelementa priekšā, sk. 1. attēlu. Robots pārvieto sensoru 25 mm soli pa serpentīna ceļu x un z virzienā, bet sildelements ir uzstādīts uz slīdvirsmas, kura pieaug 100 mm soļos pa y virzienu.
rezultāti
FTE 650W ar reflektoru un bez tā
Sākumā Herschelā tika mērīts parastais FTE650W ar standarta alumīnija tērauda RAS1 reflektoru caur 500mm kubiskā režģi. Rezultāti parādīti 2 attēlā. No 100mm attāluma Herschel siltuma plūsmas sensors mēra 48.4% no 650W ieejas enerģijas, ko izstaro sildītājs, un tas nāk aptuveni 314.7W. Maksimālais siltuma plūsma, kas reģistrēta 100mm no sildītāja, bija 0.69 W / cm2, savukārt siltuma plūsmas profili ir daļēji eliptiski horizontālā virzienā un puslokā vertikālā stāvoklī.
Pēc tam atstarotāju no aizmugures noņēma un testu atkārtoja. Izmērītais noteiktā starojuma procents ir samazināts no 48.4% līdz 34.4%, kā parādīts 3 attēlā. Tas ir kritums par aptuveni 29% no izstarotās siltuma jaudas ar reflektoru. Siltuma plūsmas maksimums arī strauji samazinājās no 0.69 W / cm2 līdz 0.37 W / cm2.
FFEH 600W ar atstarotāju un bez tā
Pēc tam to pašu pārbaudi veica ar dobu elementu, tipa FFEH 600W, kura rezultāti parādīti 4 attēlā. Ņemiet vērā, ka ieejas jauda ir 50W mazāka nekā tā, ko saņem FTE650W.
Neskatoties uz enerģijas patēriņa samazināšanos, FFEH nodrošināja lielāku infrasarkano staru izvades efektivitāti, atgriežot 52.3% pie 100mm. Tas nozīmēja, ka 313.7W tika noteikts kā infrasarkanā starojums no FFEH600W priekšējās virsmas, kas ir par vienu vatu zemāks par standarta FTE650W elementu. Maksimālais siltuma plūsma arī pieauga līdz 0.77 W / cm2 pretstatā 0.69 W / cm2 FTE650W, savukārt horizontālā 3D siltuma plūsma profilā palika daļēji eliptiska. Tomēr vertikālais profils nebija pusapaļa, bet izteiktāka eliptiska forma, kas palīdz ņemt vērā šo augstāko maksimālās siltuma plūsmas vērtību. Tāpēc FFEH 600W dod gandrīz tādu pašu jaudu kā FTE 650W elementam, kā arī augstāku maksimālo siltuma plūsmu, pateicoties tā šaurākajam elipsveida siltuma plūsmas profilam.
Kad atstarotājs tika noņemts no aizmugures un kā redzams 5 attēlā, tests atkārtoja FFEH elementa veiktspēju pie 100mm, samazinoties no 52.3% līdz 45.3%, veiktspējas kritums līdz 14% no tā, kad tika izmantots atstarotājs. . Tas nebija tik smags kā 29% kritums, kas novērots, noņemot atstarotāju no FTE elementa. Tāpēc dobais elements bez reflektora tas necietīs tikpat lielā mērā kā FTE elements bez reflektora.
Kā norādīts arī 5 attēlā, 3D siltuma plūsma profilā palika daļēji elipsoīda. Tomēr tas bija vājāks infrasarkanā starojuma izteiksmē, par ko liecina siltuma plūsmas maksimālās vērtības krišanās no 0.77 W / cm2 līdz 0.62 W / cm2.
Secinājumi
Ja FTE vai FFEH elementu darbina bez reflektora, izstarotais starojums virzienā uz priekšu samazinās. Samazināsies arī maksimālā siltuma plūsma.
Ja dobu elementu izmanto bez atstarotāja, tas necietīs veiktspējas samazināšanos tādā pašā mērā kā izmantojot FTE elementu bez reflektora.
FFEH 600W nodrošina gandrīz tādu pašu infrasarkano staru izvadi kā FTE 650W elements, kā arī augstāku maksimālo siltuma plūsmu, pateicoties tā šaurākajam eliptiskajam siltuma plūsmas profilam.
Piezīmes
Sakarā ar pašreizējo sensoru orientācijas metodi šeit norādītā sildītāju noteiktā starojuma procentuālais daudzums faktiski ir zemāks par to patieso efektivitāti. Tomēr, salīdzinot ar iepriekšējo salīdzinājumu, testi ir ļoti derīgi.
Šie testi tika veikti ar atsevišķiem elementiem, un, ja masīvos izmantos vairākus elementus, mainīsies izstarojuma raksturlielumi. Rezultāti tomēr ir orientējoši.
