Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое тепловое снижение тока

Что такое тепловое излучение?

Особенности инфракрасных волн:

1. Распространяются по прямой во всех направлениях и отражаются только от твердых тел
2. Распространяются естественным путем без дополнительных источников энергии
3. Не поглощаются воздухом
4.Поглощаются только твердыми телами с мгновенным превращением в тепловую энергию.

Благодаря этим особенностям, излучение является наиболее гибким и экономичным способом быстрого распространения тепла без потерь в окружающей среде. В современных климатических системах тепловое излучение используется как наиболее перспективный способ эффективного обогрева помещений различных площадей, в первую очередь, больших производственных помещений.

Лучистые системы отопления обладают рядом значительных преимуществ по сравнению с традиционными системами:

  • КОМФОРТ ПРИ БОЛЕЕ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА

Ощущение комфорта в помещении зависит не только от температуры воздуха (как мы привыкли думать), но и от температуры окружающих нас предметов (средней лучистой температуры). На графике анализируются условия комфорта для рабочих в промышленном помещении (работа на станках, обычная одежда) при средней скорости движения воздуха не более 0,5 м/с.

В случае использования конвективного оборудования комфортная температура воздуха и стен достигается при 17 ºС. Применение инфракрасного оборудования позволяет понизить температуру воздуха до 15 ºС при сохранении комфортных условий, в то время как средняя лучистая температура возрастает до 22 ºС.

  • ОТСУТСТВИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ГРАДИЕНТА, СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОПОТЕРЬ

Использование традиционной системы отопления всегда связано с возникновением значительного температурного градиента (особенно в высоких помещениях). При использовании лучистой системы обогрева достигается значительное снижение температурного градиента, а следовательно, и теплопотерь.

В случае традиционной системы отопления теплый воздух накапливается у потолка, увеличиваются теплопотери. При использовании лучистого оборудования тепло, напротив, концентрируется в нижней части помещения. По этой причине использование лучистых систем отопления особенно эффективно в высоких помещениях.Тишина, отсутствие сквозняков и пыли

При использовании конвективного оборудования пыль и вредные вещества производственных процессов накапливаются и непрерывно циркулируют в воздухе. При использовании лучистой системы отопления конвективное перемещение потоков воздуха отсутствует, что позволяет использовать инфракрасное оборудование в помещениях с любым типом производства при сохранении здорового микроклимата.

Экологический вопрос в производстве Производства, заинтересованные в защите окружающей среды и природных ресурсов, должны использовать системы отопления, отвечающие двум требованиям: уменьшение вредных выбросов в атмосферу и гарантированный комфорт на рабочем месте.

В лучистых обогревателях тепло производится газовыми горелками. Газ является чистым источником энергии, влияние продуктов его сгорания на окружающую среду незначительно.

При этом технология обеспечивает следующие преимущества:

  • отсутствие перемещения в воздухе вредных для здоровья частиц и пыли;
  • минимальный температурный градиент, предотвращающий неравномерный прогрев помещения по высоте и образование конденсата на поверхности тел;
  • отсутствие необходимости прямого нагрева воздуха позволяет поддерживать полноценный уровень кислорода в помещении.
  • Низкая тепловая инерция

Лучистые системы отопления CARLIEUKLIMA обладают низкой тепловой инерцией, что позволяет им максимально быстро выходить на полную рабочую мощность, а следовательно, сократить время эксплуатации в течение дня по сравнению с конвективным оборудованием

  • ЛОКАЛЬНЫЙ ОБОГРЕВ

Системы лучистого отопления позволяют эффективно обогревать отдельные зоны помещения или рабочие места с возможностью независимого регулирования температуры в каждой зоне.Большие производства организованы по функциональному принципу: администрация, производственные площади, склады, проходы. Каждый из этих блоков органически связан со всей системой в целом, но, в то же время, отличается от других, в том числе и в вопросах потребления энергии.

Читайте так же:
Тепловое действие тока 8 класс кратко

Например, в производственных цехах требуется постоянная температура комфорта, которая не нужна в проходах. Различные климатические требования могут не соответствовать физической организации помещений в случае, когда различные производственные процессы выполняются в одном и том же помещении.

В данной ситуации традиционная система отопления является неэкономичной и неэффективной: слишком много тепла окажется там, где не нужно и слишком мало там, где необходимо. На сегодняшний день системы лучистого обогрева позволяют преодолеть эти проблемы, в первую очередь, на основе грамотного проектирования и оптимизации трех компонентов: газовых горелок, излучающих линий и электроники.

  • ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

Важнейшее преимущество систем инфракрасного отопления –их экономичность. По сравнению с традиционными отопительными системами экономия топлива может превышать 45%, за счёт:

  • сокращения теплопотерь, благодаря достижению комфортных условий при низкой температуре воздуха;
  • сокращения теплопотерь, благодаря отсутствию температурного градиента;
  • уменьшения времени работы оборудования, благодаря низкой тепловой инерции;
  • возможности локального обогрева;

Быстрый выход на полную рабочую мощность даже после долговременных простоев и крайне низкие расходы на техобслуживание также ведут к значительной экономии при использовании оборудования CARLIEUKLIMA.

Проблема отвода тепла. Тепловое сопротивление. Способы уменьшения теплового сопротивления

Силовые полупроводниковые приборы и силовые интегральные микросхемы (ИМС) рассеивают сравнительно большую мощность. Поэтому одной из важнейших задач разработчика силового прибора является поиск и реализация соответствующего технического решения, обеспечивающего эффективный отвод избыточной тепловой энергии от активной структуры полупроводникового кристалла. Все современные мощные силовые полупроводниковые устройства выпускаются в корпусах, обеспечивающих эффективный тепловой контакт между их металлической поверхностью и специально для этих целей предназначенным внешним радиатором. Во многих случаях эта металлическая поверхность силового устройства электрически связана с одним из выводов устройства (например, у мощного п-р-п-транзистора она связана с его коллектором, у ИМС стабилизатора напряжения — с отрицательным выводом источника питания).

С целью обеспечения надежной работы силовых полупроводниковых приборов и силовых ИМС в радиоэлектронной аппаратуре в нормативно-технической документации на эти изделия обычно установлены ограничения на предельно-допустимые температуры кристалла. Для кремниевых силовых приборов это плюс 150 °С.

Обычно такие теплоотводы (радиаторы) используются с приборами, которые специально приспособлены для работы с радиаторами. Качество теплоотвода обычно характеризуется величиной теплового сопротивления (Лр °С/Вт ). Численное значение теплового сопротивления определяется по формуле:

где Г р – температура кристалла; Т — температура среды.

Полное тепловое сопротивление полупроводникового прибора или силовой ИМС определяется по следующей формуле:

Для силового полупроводникового прибора с радиатором это выражение приобретает вид:

где ЛГкр.ср — тепловое сопротивление кристалл — внешняя среда; /tj. — тепловое сопротивление кристалл — корпус; рад — тепловое сопротивление корпус — радиатор; Л,, р — тепловое сопротивление радиатор — внешняя среда; /tj. — тепловое сопротивление корпус — внешняя среда.

Читайте так же:
Порвал провод теплого пола

— Тепловое сопротивление силового прибора зависит от ряда факторов, основными из которых являются размер кристалла;

— способ посадки кристалла в корпус;

— материал кристаллодержателя корпуса;

— способ монтажа корпуса на плате;

— скорость воздушного потока в радиоэлектронном устройстве.

Для каждого из элементов корпуса, участвующего в теплообмене, тепловое сопротивление может быть оценено исходя из следующего соотношения [113]:

I

где Я – удельная теплопроводность материала; [Вт/(м · К)]; / и S — длина и площадь поперечного сечения материала, через который протекает тепловой поток.

Любой силовой прибор в конкретных условиях эксплуатации работает в системе «прибор – окружающая среда». Тепловой баланс в этой системе «прибор – окружающая среда» устанавливается через некоторое время после подачи питающего напряжения. Непосредственно в момент подачи напряжения температура p-η перехода обычно равна температуре окружающей среды. С течением времени температура перехода постепенно повышается до некоторого установившегося значения (рис. 6.1). При этом тепловая инерционность силового прибора обычно характеризуется параметром, который называют тепловой постоянной времени нагревания ττ. Переходный процесс изменения температуры p-η перехода описывается экспонентой:

где— тепловая постоянная прибора;— теплоемкость слоя; С

удельная теплоемкость [Дж/(кг· К)]; σ— плотность материала [кг/м 3 ]; V — объем слоя [м 3 ].

Рис. 6.1. Типовая зависимость температуры перегрева силового прибора от времени при подаче и отключении электрического режима

Для различных участков силового прибора время установления постоянной температуры различно и зависит от конкретных конструктивных особенностей структуры прибора и теплоемкости используемого материала. Так, например:

Тепловые и электрические воздействия на силовые полупроводниковые приборы и силовые ИМС являются основными факторами, определяющими надежность создаваемых на их основе приборов. Для обеспечения высокой надежности таких приборов необходимо тщательно выбирать режимы, исключающие перегрузку отдельных областей структуры силовых приборов. Существенное значение в обеспечении надежности приборов также играют специальные меры их принудительного охлаждения и применение различных конструкций теплоотводов. Посредством применения теплоотводов с естественным и принудительным охлаждением можно при прочих равных условиях существенно снизить температуру кристалла и тем самым повысить надежность его работы.

Основными способами уменьшения величины теплового сопротивления силовых полупроводниковых приборов являются:

— применение принудительного охлаждения (воздушного — радиаторами, жидкостного);

— применение методов дополнительного теплоотвода непосредственно через кристаллодержатель или через выводы силового прибора.

Источник: Белоус А.И., Ефименко С.А., Турцевич А.С., Полупроводниковая силовая электроника, Москва: Техносфера, 2013. – 216 с. + 12 с. цв. вкл.

Что такое тепловое реле и для чего оно нужно?

  • Конструкция
  • Принцип работы
  • Назначение

Конструкция

Начнем с того, что расскажем, из чего состоит реле тепловой защиты. В основу работы РТ заложено явление описано физическим законом Джоуля-Ленца:

Количество тепла выделяемому на участке электрической цепи пропорционально квадрату силы тока и сопротивления данного участка.

Данное явление с успехом используется в тепловом расцепителе. Короткий участок цепи, выполняющий роль теплового излучателя, намотан спиралью на изолятор. Весь ток, проходящий через электрическую машину, проходит через данный участок. Непосредственно возле спирали стоит биметаллическая пластина, которая при нагревании изгибается и воздействует на контактную группу. Пластина состоит из двух разнородных металлов, имеющих разный коэффициент расширения при нагреве, объединенных в один элемент.

Читайте так же:
Выключатель автоматический номинальные токи тепловых расцепителей

На фото ниже изображен разрез действующего аппарата. Через проводники проходит три фазы питания на электрический двигатель. Обмотка нагрева расположена сверху биметаллической пластины для уменьшения ложного срабатывания от внешнего воздействия. Пластины упираются в подвижную планку, которая толкает механизм расцепителя. Сверху расположен пружинный регулятор токовой установки, для точной настройки пределов срабатывания, и две группы контактов (открытые NO и закрытые NC).

Принцип работы

Как выглядит тепловое реле вы узнали, теперь идем дальше и расскажем, как работает данное устройство. Как мы уже сказали ранее, РТ защищает двигатель от продолжительной перегрузки.

На каждом электродвигателе есть табличка с паспортными данными, где указан номинальный рабочий ток. Существуют механизмы, в работе которых возможно превышение рабочего тока, как во время запуска, так и в рабочем процессе. При длительном воздействии таких перегрузок, происходит перегрев обмоток, разрушение изоляции, и выход из строя самого двигателя.

Данное реле тепловой защиты предназначено для воздействия на цепи управления, путем отключения схемы, размыканием контактов, или подачей сигнала предупреждения дежурному персоналу замыкая контакты. Устройство устанавливается после пускового контактора в силовую цепь перед электродвигателем для того, чтобы контролировать проходящий ток.

Установку параметров производят в большую сторону от номинального тока двигателя, на величину 10-20 %, согласно паспортным данным. Отключение машины происходит не сразу, а по прошествии определенного времени. Все зависит от температуры окружающей среды и тока перегрузки, и может колебаться от 5 до 20 минут. Неправильно выбранный параметр приведет к ложному срабатыванию или игнорированию перегруза и выходу из строя оборудования.

Графическое обозначение устройства на схеме по ГОСТ:

Более подробно узнать о том, как устроено тепловое реле и как оно работает, вы можете, просмотрев данное видео:

Назначение

Сразу же хотелось бы сказать о том, что существуют различные виды и типы тепловых реле и соответственно область применения каждой классификации своя собственная. Вкратце поговорим о назначении основных разновидностей устройств.

РТЛ — трехфазное, предназначено для защиты электродвигателя от перегрузок, перекоса фаз, затянутого пуска или заклинивания ротора. Крепятся на контакты пускатели ПМЛ или как самостоятельное устройство с клеммами КРЛ.

РТТ — на три фазы, предназначены для защиты короткозамкнутых двигателей от токов перегрузки, перекоса фаз, заклинивания ротора двигателя, затянутого запуска механизма. Может крепиться на ПМА и ПМЕ пускатели, а также самостоятельно устанавливаться на панели.

РТИ — защищают электромотор от перегрузки, асимметрии фаз, длинного пуска и заклинивания машины. Трехфазное тепловое реле, крепится на пускатели серии КМТ и КМИ.

ТРН — двухфазное реле, контролирует режим работы и пуска, имеет только ручной возврат контактов, работа устройства мало зависит от температуры окружающей среды.

Твердотельные трехфазное реле, не имеют подвижных деталей, не зависят от состояния окружающей среды, применяют во взрывоопасных местах. Следит за током нагрузки, разгоном, обрывом фаз, заклиниванием механизма.

Читайте так же:
Можно ли спаять провода теплого пола

РТК — контроль температуры происходит щупом, расположенным в корпусе электроустановки. Представляет собой термо реле, и контролирует только один параметр.

РТЭ — реле плавления сплава, электропроводящий проводник выполнен из сплава металла, при определенной температуре плавится и механически разрывает цепь. Данное тепловое реле встраивается непосредственно в контролируемое устройство.

Как видно из нашей статьи, существует большое разнообразие контроля за состоянием электроустановок, отличающихся типом и внешним видом, но одинаково выполняющих защиту электрооборудования. Это и все, что хотелось рассказать вам об устройстве, принципе действия и назначении тепловых реле. Надеемся, информация была для вас полезной и интересной!

Будет интересно прочитать:

Тепловой удар: как распознать, что делать и как предотвратить?

Тепловой удар — не что иное, как перегрев человеческого организма. Он случается, когда тело долгое время не остывает и не может восстановить свою нормальную температуру. Перегрев может наступить:

  • в условиях стабильно жаркой погоды;
  • при длительном пребывании на солнце без панамки или в тёмной одежде;
  • при употреблении недостаточного количества жидкости;
  • в жарком помещении.

Независимо от причины, вызвавшей это состояние либо его предвестники, симптомы теплового удара всегда можно распознать.

Тепловой и солнечный удар

Иногда люди спрашивают, есть ли разница между понятиями солнечного и теплового удара. Разницы между ними нет: солнечный — это разновидность теплового. Он возникает, когда организм человека перегревается в результате прямого воздействия ультрафиолета.

Первые симптомы теплового удара

Сам тепловой удар представляет собой явление, опасное для человеческой жизни, поэтому важно уметь своевременно распознавать его предвестники или первые тревожные симптомы. Комплекс признаков, которые предшествуют ему, в медицине получил название термического истощения. Оно нарастает постепенно и означает, что в организме уже серьёзно нарушены процессы терморегуляции, и человеку необходимо срочно дать «остыть».

Признаки термического истощения распознать просто:

  • кожа пострадавшего становится холодной и липкой;
  • начинает сильно кружиться голова;
  • нарастают слабость и потемнение в глазах;
  • сознание может «спутываться»;
  • появляется сильный пот;
  • человека тошнит, может начаться рвота;
  • сердцебиение становится слишком частым;
  • иногда наблюдаются спазмы и судороги мышц;
  • моча становится тёмного цвета (это один из первых сигналов обезвоживания организма.

Признаки теплового удара

Если термическое истощение распознать не удалось, появляются ещё более опасные симптомы, характеризующие тепловой удар:

  • подъём температуры до 39-40 0С и более;
  • трудности при дыхании;
  • сильная рвота;
  • аритмия;
  • «сбой» нервной деятельности.

При таком состоянии могут возникнуть серьёзные повреждения органов (особенно сердца и почек). Помощь нужно оказывать быстро — и желательно не пропустить термоистощение, при котором помощь человеку оказать гораздо проще.

Оказание помощи при тепловом ударе

При столкновении с симптомами термического истощения у себя или человека рядом с вами помните об алгоритме простых действий:

  • обязательное прекращение физической работы или активности;
  • необходимо срочно покинуть душное и жаркое помещение либо уйти с солнца (в тень, проветриваемую или охлаждённую кондиционером комнату);
  • желательно снять одежду, чтобы уменьшить перегрев;
  • на лоб надо положить мокрое полотенце. Это может быть любая ткань, смоченная в умеренно холодной воде;
  • обязательно следует пить чистую воду (не минералку и не сладкую газировку!) Так организм получит нужное количество влаги, и человек будет спасён от обезвоживания. 1-2 стаканов прохладной воды будет достаточно для восполнения дефицита жидкости;
  • если под рукой есть раствор регидрона или изотонический раствор, можно выпить его. Это поможет восстановить обмен веществ и нервные функции.
Читайте так же:
Чем измеряется тепловое действие электрического тока 1

Если у человека появляются обильная рвота, аритмия и состояние, близкое к потере сознания, немедленно вызывайте «Скорую». Пока бригада находится в пути, вы можете принять те же меры, что и при термоистощении. Если наблюдается тяжёлая симптоматика, попробуйте сделать следующее:

  • наберите из холодильника как можно больше льда, упакуйте его в пакеты и обложите ими человека. В качестве охлаждающих средств подойдут пакеты со всеми продуктами быстрой заморозки. Заверните их в тонкую простыню;
  • если есть возможность, приготовьте пострадавшему прохладную ванну. Это способствует снижению температуры тела. Не делайте ванну сами себе: погружение в одиночку очень опасно. Главное — чтобы рядом находился кто-то ещё.

По приезду бригады врач или фельдшер оценят тяжесть состояния пострадавшего. Если все меры были приняты правильно, человека не нужно будет везти в больницу. В крайнем случае врач прописывает капельницу с физраствором, ряд обычных анализов и ультразвуковое обследование органов, чтобы исключить их повреждение.

Что делать при тепловом ударе?

После перенесённого термоистощения или удара у человека в течение 1-2 недель сохраняется чувствительность к высоким температурам. Нужно тщательно соблюдать ряд простых правил:

  • пить воду и свежие соки ежечасно (от 2 до 4 чашек), особенно если есть необходимость дальнейшего присутствия на солнце. Потоотделение должно быть больше, чем обычно, не допускайте дефицита воды в организме;
  • не оставайтесь в условиях жары и пекла с 11.00 до 15-16.00. Это самое опасное время дня, когда может произойти перегрев. Физнагрузки рекомедуется временно исключить;
  • надевайте одежду светлых или белых тонов. Помните о том, что чёрный цвет притягивает солнце, а белый — наоборот, отражает его лучи. Не увлекайтесь обтягивающими и модными предметами гардероба. Свободная и лёгкая одежда обеспечит эффективную циркуляцию воздуха, и тело не будет подвержено повторному перегреву;
  • всегда покрывайте голову в жаркую погоду. В сильный зной не надевайте бандану или кепку. Оптимальный вариант — лёгкая широкополая шляпа или панамка;
  • регулярно охлаждайтесь под прохладным душем, не допуская критического повышения температуры;
  • старайтесь избегать употребления кофе и алкогольных напитков. Поскольку алкоголь, кофе и даже чай обладают сосудосуживающим действием, это будет мешать телу вовремя потеть, и оно станет снова накапливать избыточное количество тепла;
  • когда ходите в туалет, обращайте внимание на цвет мочи и её количество. Помните о том, что один из главных признаков обезвоживания — появление мочи тёмного цвета.

Термическое истощение и тепловой удар — опасные неотложные состояния. Если вовремя распознать тревожные признаки термического истощения, удар можно предотвратить и этим спасти человеку жизнь.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector