| AVTOR | DATUM USTVARJENA | VERSION | ŠTEVILKA DOKUMENTA |
|---|---|---|---|
| Dr. Gerard McGranaghan | 10 julij 2014 | V1 | CC11 - 00034 |
Predstavitev
To poročilo meri razlike v izpuščenem toplotnem toku med votlimi in navadnimi infrardečimi grelnimi elementi. Posebej je zanimiv učinek reflektorja, ki je nameščen na zadnji strani elementov na oddajanem infrardečem izhodu.
Metoda
Preizkušeni sta bili dve vrsti grelnih elementov FTE650W in FFEH600W. Ti so bili postavljeni v Herschel in analizirani s 3D-infrardečo rutinsko kartiranje toplotnega toka. V tem avtomatiziranem sistemu je infrardeči senzor robotsko voden okoli vnaprej določenega koordinatnega omrežnega sistema pred preizkušanim grelnim elementom. Senzor je Schmidt-Boelter Thermopile Heat Flux Transducer z oblikovalsko najvišjo stopnjo toplotnega toka 2.3 W / cm2 in meri v infrardečem (IR) v pasu 0.4-10 mikrometrov. Vpadni toplotni tok sevanja, zabeležen na vsaki točki, se nato shrani in obdela, da se ustvari 3D prikaz infrardečega toplotnega toka. Koordinatni sistem je 500 mm kubična mreža pred grelnim elementom, glej sliko 1. Robot premika senzor v korakih 25 mm po serpentinski poti v smeri x in z, grelni element pa je nameščen na drsnem vozičku, ki se poveča v 100 mm korakih vzdolž smeri y.
Rezultati
FTE 650W z reflektorjem in brez njega
Za začetek smo v Herschelu izmerili standardni FTE650W s standardnim aluminijastim reflektorjem RAS1 v 500 mm kubični mreži. Rezultati so prikazani na sliki 2. Na razdalji 100 mm Herschel senzor toplotnega toka meri 48.4% vhodne energije 650 W, ki jo oddaja grelec, kar znaša približno 314.7W. Najvišji toplotni tok, zabeležen na 100 mm od grelnika, je znašal 0.69 W / cm2, medtem ko so profili toplotnega toka v pokončnem položaju pol-eliptični, v navpični pa polkrožni.
Nato je bil odsek odstranjen od zadaj in test ponovljen. Izmerjeni odstotek odkritega sevanja se je zmanjšal z 48.4% na 34.4%, kot je prikazano na sliki 3. To je približno 29% izpuščene toplote z reflektorjem. Najvišji toplotni tok se je prav tako močno zmanjšal z 0.69 W / cm2 na 0.37 W / cm2.
FFEH 600W z in brez reflektorja
Nato je bil izveden isti preskus z votlim elementom tipa FFEH 600W, katerega rezultati so prikazani na sliki 4. Upoštevajte, da je vhodna moč 50 W manjša od moči, ki jo je dobil FTE650W.
Kljub zmanjšanju porabe energije je FFEH zagotavljal večjo učinkovitost infrardečega izhoda, ki je pri 52.3 mm vračal 100%. To je pomenilo, da je bila 313.7W zaznana kot infrardeče emisije s sprednje strani FFEH600W, ki je za en vat nižja od standardnega elementa FTE650W. Največji toplotni tok se je prav tako povečal na 0.77 W / cm2 v primerjavi s 0.69 W / cm2 za FTE650W, medtem ko je vodoravni 3D toplotni tok ostal v profilu pol eliptičnega. Vendar navpični profil ni bil polkrožnega, ampak bolj izrazite eliptične oblike, kar pomaga upoštevati to višjo vrednost najvišjega toplotnega toka. Zato FFEH 600W daje skoraj enak izhod kot element FTE 650W, poleg tega pa tudi višji najvišji toplotni tok zaradi ožjega eliptičnega profila toplotnega toka.
Ko je bil odsevnik odstranjen od zadaj in kot je razvidno iz slike 5, je test ponovil delovanje elementa FFEH na 100 mm, se je zmanjšal z 52.3% na 45.3%, kar je padlo v zmogljivosti na 14% od uporabe reflektorja . To ni bilo tako hudo kot 29-odstotni padec, ki smo ga opazili, ko smo odstranili reflektor iz FTE elementa. Torej votel element brez reflektorja, ne bo trpel v enaki meri kot FTE element brez reflektorja.
Kot je tudi prikazano na sliki 5, je 3D toplotni tok ostal pol elipsoidni profil. Vendar je bil pri infrardeči izhodi šibkejši, kar je razvidno iz padanja vrednosti najvišjega toplotnega toka z 0.77 W / cm2 na 0.62 W / cm2.
zaključek
Če element FTE ali FFEH deluje brez reflektorja, se oddaja sevanje v smeri naprej. Zmanjšal se bo tudi največji toplotni tok.
Če se uporablja votel element brez reflektorja, ne bo padel zmogljivost v enaki meri kot uporaba FTE elementa brez reflektorja.
FFEH 600W daje skoraj enak infrardeči izhod kot element FTE 650W in tudi močnejši toplotni tok zaradi ožjega eliptičnega profila toplotnega toka.
Opombe
Zaradi sedanje metode usmerjanja senzorja je odstotek sevanja, zaznan iz grelnikov, naveden tukaj, dejansko nižji od njihove resnične učinkovitosti. Vendar pa kot primerjava nazaj do nazaj so testi zelo veljavni.
Ti preskusi so bili izvedeni na posameznih elementih in sevalne lastnosti se bodo spremenile, ko se v nizih uporablja več elementov. Ugotovitve so kljub temu okvirne.
