| AUTOR | DATA UTWORZENIA | WERSJA | NUMER DOKUMENTU |
|---|---|---|---|
| Dr Gerard McGranaghan | 10 lipca 2014 | V1 | CC11 - 00034 |
Wprowadzenie
Raport ten mierzy różnice w emitowanym strumieniu ciepła między pustymi i zwykłymi elementami grzewczymi na podczerwień. Szczególnie interesujący jest wpływ reflektora umieszczonego z tyłu elementów na emisję promieniowania podczerwonego.
Metoda wykonania
Przetestowano dwa typy elementów grzejnych FTE650W i FFEH600W. Zostały one umieszczone w aparacie Herschel i przeanalizowane przy użyciu procedury mapowania strumienia ciepła 3D w podczerwieni. W tym zautomatyzowanym systemie czujnik na podczerwień jest prowadzony automatycznie wokół ustalonego układu współrzędnych siatki przed badanym elementem grzejnym. Czujnik jest przetwornikiem strumienia ciepła Schmidt-Boelter Thermopile z projektowym maksymalnym poziomem strumienia ciepła 2.3 W / cm2 i mierzy podczerwień (IR) w paśmie 0.4-10 mikrometrów. Wypadkowy strumień ciepła promieniowania zarejestrowany w każdym punkcie jest następnie zapisywany i poddawany dalszej obróbce w celu uzyskania trójwymiarowej reprezentacji strumienia ciepła w podczerwieni. Układ współrzędnych to sześcienna siatka 3 mm przed elementem grzejnym, patrz rysunek 500. Robot przesuwa czujnik w krokach co 1 mm po torze serpentynowym w kierunkach x i z, podczas gdy element grzejny jest zamontowany na wózku przesuwnym, który zwiększa co 25 mm wzdłuż kierunku y.
Efekt
FTE 650W z reflektorem i bez
Na początek, standardowy FTE650W ze standardowym reflektorem RAS1 ze stali aluminiowanej został zmierzony w Herschel na sześciennej siatce 500mm. Wyniki pokazano na rysunku 2. W odległości 100mm czujnik strumienia ciepła Herschel mierzy 48.4% energii wejściowej 650W emitowanej z grzejnika, co daje około 314.7W. Maksymalny strumień ciepła zarejestrowany przy 100mm z grzejnika wynosił 0.69 W / cm2, podczas gdy profile strumienia ciepła są półeliptyczne w kierunku poziomym i półkoliste w pionie.
Następnie reflektor usunięto z tyłu i powtórzono test. Zmierzony procent wykrytego promieniowania został zmniejszony z 48.4% do 34.4%, jak pokazano na rysunku 3. Jest to spadek o około 29% wypromieniowanej mocy cieplnej z odbłyśnikiem. Szczytowy strumień ciepła również gwałtownie spadł z 0.69 W / cm2 do 0.37 W / cm2.
FFEH 600W z odbłyśnikiem i bez
Ten sam test przeprowadzono następnie z pustym elementem typu FFEH 600W, którego wyniki pokazano na rysunku 4. Należy zauważyć, że moc wejściowa jest 50W mniejsza niż moc odbierana przez FTE650W.
Pomimo zmniejszenia zużycia energii, FFEH zapewnił większą skuteczność wyjścia podczerwieni zwracając 52.3% przy 100mm. Oznaczało to, że 313.7W został wykryty jako emisja w podczerwieni z przedniej powierzchni FFEH600W, o jeden wat mniej niż standardowy element FTE650W. Maksymalny strumień ciepła również wzrósł do 0.77 W / cm2 w przeciwieństwie do 0.69 W / cm2 dla FTE650W, podczas gdy poziomy strumień ciepła 3D pozostał półeliptyczny z profilu. Jednak profil pionowy nie był półokrągły, ale miał wyraźniejszą formę eliptyczną, co pomaga uwzględnić tę wyższą szczytową wartość strumienia ciepła. Dlatego FFEH 600W daje prawie taką samą moc wyjściową jak element FTE 650W, a także wyższy szczytowy strumień ciepła dzięki węższemu eliptycznemu profilowi strumienia ciepła.
Kiedy reflektor został usunięty z tyłu i jak widać na rysunku 5, test powtórzył działanie elementu FFEH przy 100mm spadł z 52.3% do 45.3%, co oznacza spadek wydajności do 14% tego, kiedy zastosowano reflektor . Nie było to tak poważne, jak spadek 29% obserwowany, gdy reflektor został usunięty z elementu FTE. Dlatego wydrążony element bez odbłyśnika nie ucierpi w takim samym stopniu jak element FTE bez odbłyśnika.
Jak wskazano również na rysunku 5, strumień ciepła 3D pozostał w profilu częściowo elipsoidalny. Jednak był on słabszy w odbiorze podczerwieni, na co wskazuje szczytowa wartość strumienia ciepła spadająca z 0.77 W / cm2 do 0.62 W / cm2.
Wnioski
Jeżeli element FTE lub FFEH działa bez odbłyśnika, emitowane promieniowanie w kierunku do przodu zmniejszy się. Zmniejszy się również szczytowy strumień ciepła.
Jeśli pusty element zostanie zastosowany bez odbłyśnika, nie spadnie on w takim samym stopniu, jak w przypadku zastosowania elementu FTE bez odbłyśnika.
FFEH 600W daje prawie taką samą moc podczerwieni jak element FTE 650W, a także wyższy szczytowy strumień ciepła dzięki węższemu eliptycznemu profilowi strumienia ciepła.
Note
Ze względu na obecny sposób zorientowania czujnika procent promieniowania wykrytego z grzejników, jak tu przytoczono, jest w rzeczywistości niższy niż ich rzeczywista wydajność. Jednak w porównaniu porównawczym testy są bardzo ważne.
Testy te zostały przeprowadzone na pojedynczych elementach, a charakterystyki radiacyjne zmienią się, gdy wiele elementów zostanie użytych w tablicach. Ustalenia są jednak orientacyjne.
