Виробництво плоских нагрівальних елементів. Плоский нагрівальний елемент своїми руками

Плоский нагрівальний елемент являє собою ТЕН, виконаний з пластин різного матеріалу. Вони виготовляються з певної форми, кожна з яких служить для нагріву плоских деталей. Плоский нагрівальний елемент по своїй конструкції нагадує гумову дріт, приєднану до спеціального корпусу. Він може виготовлятися з металу, кераміки або міканіту. Даний пристрій працює від простої електромережі з напругою 220 в З допомогою електрики нагрівається гумова дріт. Потім вона передає своє тепло на плоский нагрівальний елемент. Таку схему використовують для виробництва опалювальних приладів.

Виробництво плоских нагрівальних елементів

При виготовленні різного обладнання виникає необхідність нагріти воду, повітря або тверді металеві елементи. Щоб це здійснити, необхідно перетворити теплову енергію в її інший вид, тобто в електричну енергію, ядерну, енергію від звукових хвиль і т. д. Для цих цілей застосовують різні пристосування. Краще всього використовувати плоскі нагрівальні елементи для поверхонь. Вони є універсальними і здатні переводити на всі види енергії. Як говорилося раніше, в якості нагрівального елемента використовується гумова дріт або стрічка. Такі нагрівачі не укладаються в герметичний корпус, а віддають тепло безпосередньо. Дріт і стрічка виготовляються з матеріалів, які мають високий опір і низький температурний коефіцієнт. В процесі виробництва електричний струм повинен добре взаємодіяти з дротом. Щоб збільшити його провідність, застосовують струмопровідну пасту. Вона наноситься на спеціальну підкладку. На сьогоднішній день багато фірм виробляють плоский нагрівальний елемент, виконаний з кераміки, металу, а також плівки. Вони виконуються певної геометричної форми. Гнучкий плоский нагрівальний елемент повинен мати товщину в межах від 01 до 05 мм. Вироби з металу і кераміки мають товщину більше, ніж попередній вид, вона знаходиться в межах від 1 до 3 мм.
Струмопровідна паста наноситься на підкладку за спеціальним малюнком. Він розташовується по контуру електричного ланцюга, який надійно захищений від впливу різних факторів. За допомогою такої технології можна наносити струмопровідну пасту на будь-які поверхні. Після цього на поверхні плити утворюється плівка товщиною 200 мкм. Як правило, конструктори виготовляють багатошарові конструкції, які використовуються в різних обігрівальних приладах. Випромінюваний тепловий потік нагріває приміщення за короткий час, при цьому витрачається менше електроенергії, якщо порівнювати з іншими пристроями. Це здійснюється за рахунок струмопровідної пасти, яка нанесена на плоский нагрівальний елемент у кілька шарів. Тепло поширюється рівномірно завдяки якісному контурного рисунка.

Особливості нагрівальних елементів

Плоскі нагрівальні елементи здатні вирішувати безліч технічних завдань. Вони виготовляються різних розмірів та геометричних форм, завдяки чому їх можна легко встановити на будь-яку поверхню. Незважаючи на те, що така конструкція має маленьку потужність, вона здатна швидко і рівномірно забезпечувати теплопередачу. В процесі виробництва допускається виготовляти нагрівальні елементи однакової геометричної форми, але вони повинні мати різну потужність, а також здатність до розподіленої навантаженні. Такі пристрої застосовуються в тому випадку, коли необхідно зберегти конкретні температурні показники робочої поверхні.
Однією з особливостей даного пристрою є низька теплова маса, завдяки чому відбувається швидка зміна температури. Встановлення температурного режиму, а також зміна його показників відбувається за допомогою спеціального перемикача. При повороті тумблера нагрівальний елемент реагує на зміну і встановлює задану температуру. Вона залишається незмінною на протязі довгого часу. Плоский керамічний нагрівальний елемент передає вироблене тепло іншій поверхні без особливих перешкод. Така технологічна особливість стала популярною, тому запущено масове виробництво нагрівачів. У звичайних нагрівальних приладах передача тепла здійснюється за допомогою спеціального ізолятора. Деяка кількість виробленої енергії поглинається. Наслідком цього є низький ККД нагрівального приладу. Плоскі силіконові нагрівальні елементи не перешкоджають передачі тепла, тобто процес відбувається безпосередньо. Саме тому економиться електроенергія. Такі нагрівальні пристрої мають низьку вартість. Сам елемент має малі габаритні розміри і невелику вагу, тому вона легко ховається в основному обладнанні. Таким чином, простору стає більше, і в нього можна поміщати додаткову апаратуру.

Технічні характеристики

Плоскі нагрівальні елементи володіють такими характеристиками:

напруга живлення;

опір поверхневого резистивного шару;

напруга пробою;

змінний опір в процесі роботи;

потужність;

робоча температура.

Параметри

Можливі настройки:

Плоскі нагрівачі випромінюють рівномірне тепло на іншу поверхню, при цьому перепади температур мінімальні.

Низька інерційність забезпечується за рахунок відсутності теплоізоляції, тобто тепло передається безпосередньо.

В процесі виготовлення можна отримати нагрівальний елемент, що має різні потужності та геометричну форму.

Потужність розсіювання досягає 40 Вт/см2.

Температура нагріву на металі досягає 450 ?С, а на плівці — 90 ?С.

Обладнання стійке до великих температурних перепадів.

Позитивні сторони

Серед переваг виділяють наступні:

низький витрата електроенергії;

малі габаритні розміри і вага;

наявність елемента, який повторює особливості нагрівається поверхні, що значно знижує тепловтрати;

при однаковій витраті теплової енергії прилад працює як для виробничих цілей, так і для побутових.

У чому вигода?

Насамперед, така конструкція швидко окупається, так як пристрій споживає менше електроенергії, ніж стандартні прилади. При виготовленні однієї одиниці нагрівального елемента витрачається менше коштів. Варто відзначити, що готове обладнання має високу якість.

Застосування

Плоскі нагрівальні елементи використовуються в таких галузях:

для виготовлення різних приладів, які здійснюють швидкий і рівномірний нагрів;

в автомобільному виробництві — для приладів, обігрівають скла, а також тих, які функціонують при негативній температурі і т. д.

Плоскі та гнучкі нагрівачі задовольняють всі вимоги людей.

Нагрівальний елемент для чайника

У цьому приладі він є важливим пристроєм. Від нього залежить швидкість закипання води, а також ступінь шуму. Тут застосовується два типи пристроїв: відкрита спіраль і диск. У моделях з відкритим нагрівальним елементом вода стикається зі спіраллю. Такі моделі майже не видають шум, але їх висока вартість. Основні вимоги при роботі — щоб вода повністю покривала спіраль. В іншому разі пристрій швидко вийде з ладу. Крім того, на спіралі утворюється накип, яку необхідно періодично чистити. Такі моделі приладів зустрічаються досить рідко. Плоский нагрівальний елемент для чайника частіше розташований у нижній його частині. Такі елементи мають форму диска. Так, утворюється велика площа контактування з водою, і вона швидше закипає. На відміну від спірального виду, тут можна регулювати обсяг води самостійно. Тут необов'язково, щоб чайник заливався до певної межі. Електрика подається через спеціальну підставку. Чайник на ній може обертатися на 360 градусів. Ще одним позитивним якістю є простота очищення від накипу. Так як нагрівальний елемент має форму диска, його можна легко протерти.

Відгуки

Багато людей користуються приладами з плоским нагрівальним елементом. Найпростішим з них є чайник. Вироби таких моделей користуються популярністю, так як вони нагрівають воду за короткий проміжок часу. Крім того, за зручного дискового елемента елемент легко чиститься від накипу, чим значно перевершує свої аналоги. Єдиним негативним моментом є шум, який видається при роботі. Однак на цей момент багато закривають очі.

Як зробити плоский нагрівальний елемент своїми руками

За короткий проміжок часу можна виготовити пристрій своїми руками. В якості нього може виступати пристрій для нагріву води. Для цього необхідно взяти дві тонкі пластини. Як правило, використовують леза. Не рекомендується застосовувати пластини з міді, так як вони можуть отруїти воду. Між двома лезами розташовують сірник. Дуже важливо, щоб вони не торкалися один одного. До кожної з них приєднується мідний провід. Ізолювати його не потрібно. При роботі з таким пристроєм слід дотримуватися деяких правил:

перед початком роботи у воду занурюється спочатку пристрій, а потім воно включається в мережу;

можна гріти солону воду, так як може виникнути коротке замикання;

під час нагрівання забороняється доторкатися до води.

Такий пристрій найчастіше використовують на дачах або солдати в армії.

Висновок

Плоскі нагрівальні елементи — це нове обладнання, яке задовольняє всі вимоги замовника. Насамперед, це стосується показників потужності, а також рівномірності розподілу тепла по поверхні. Такі елементи мають малі габаритні розміри та вага, що дозволяє витрачати місце на розміщення додаткових пристроїв. Багато користувачі відзначають стійкість до вібрації і великим температурним перепадам. Важливою позитивною властивістю є низьке енергоспоживання. Отже, ми з'ясували, що собою являє плоский нагрівальний елемент, де він використовується і як його виготовити своїми руками.