Cómo elegir el tubo calefactor de fibra de carbono adecuado: Varilla hueca frente a varilla con núcleo

Al seleccionar tubos de calefacción de fibra de carbono, if you are not well-informed about the options, you might experience decision fatigue, unsure whether to choose hollow heating tubes or heating tubes with core rods. Today, we will analyze the advantages and disadvantages of each type and guide you on how to choose the right heating tube.

Componentes principales de los tubos de calefacción de fibra de carbono

The core component of a tubo calefactor de fibra de carbono is the carbon fiber heating wire, which fundamentally determines the lifespan of the heating tube. The next important component is the external tubo de cuarzo, followed by the heat resistance grade of the wires. Today, we will analyze the structure of heating tubes with core rods versus hollow carbon fiber heating tubes, focusing on their respective advantages and which equipment they are best suited for.

Las diferencias estructurales entre los dos tipos

Currently, there are two types of tubos de calefacción de fibra de carbono on the market. One type has a heating wire with a core rod (double-layer quartz tube), and the other type is hollow (with no support for the internal heating wire). The fundamental difference between the two is whether or not there is a quartz tube inside to support the carbon fiber heating wire. Now, let’s explore the differences and benefits of each.

En primer lugar, analicemos las diferencias estructurales. El hilo calefactor de fibra de carbono de los tubos con varillas de núcleo está firmemente enrollado alrededor de una varilla de cuarzo interna, lo que da lugar a una distribución más uniforme del hilo calefactor. Esto elimina las preocupaciones sobre el calentamiento desigual o el desplazamiento del hilo debido a la vibración. Por lo tanto, los tubos calefactores de fibra de carbono con varillas de núcleo ofrecen opciones de instalación flexibles, que permiten un montaje tanto horizontal como vertical.

En cambio, los tubos calefactores huecos carecen de varilla central, por lo que el cable calefactor interno no tiene soporte. Si el equipo experimenta vibraciones, el cable calefactor vibrará con él, lo que lo hace inadecuado para instalaciones verticales o en ángulo. Sin embargo, los tubos calefactores huecos de fibra de carbono también tienen varias ventajas, como la capacidad de ser procesados en diversas formas. Esta versatilidad es una razón importante por la que los tubos de calefacción de fibra de carbono hueca ocupan una gran parte del mercado.

Diferencias de rendimiento entre los dos tipos

A continuación, analicemos las diferencias de rendimiento entre los dos tipos. No hay diferencias en el rendimiento de calefacción y la eficiencia de conversión del calor eléctrico entre los dos. Las diferencias radican en el tiempo de arranque y la temperatura de la superficie, que muestran ligeras variaciones. El tiempo de arranque de los tubos calefactores de fibra de carbono hueca es de aproximadamente 3 segundos, mientras que los tubos con varillas de núcleo tardan unos 10 segundos, una diferencia de 7 segundos que es insignificante para la mayoría de los equipos. En mi experiencia, sólo un tipo de equipo tenía requisitos específicos para el tiempo de arranque de los tubos calefactores. Por tanto, en términos de velocidad de calentamiento, ambos tipos son prácticamente iguales. Las mediciones de la temperatura superficial con un sensor de tipo K indican que los tubos con varillas de núcleo alcanzan los 360°C (con una lectura del termómetro de infrarrojos de 522°C), mientras que los tubos huecos alcanzan los 324°C (con una lectura del termómetro de infrarrojos de 497°C), lo que da una ligera ventaja a los tubos con varillas de núcleo.

Desventajas de cada tipo

Examinemos ahora las desventajas de cada tipo.

Desventajas de los tubos calefactores de fibra de carbono con varillas de núcleo:

1. La estructura es relativamente sencilla y sólo puede fabricarse en forma recta (con cableado de uno o dos extremos).
2. El peso individual del producto es mayor, aproximadamente 25% más que los tubos calefactores de fibra de carbono hueca de las mismas especificaciones.
3. El coste es más elevado debido al electrodo de molibdeno puro y al tubo interno de cuarzo, por lo que es ligeramente más caro que los hilos calefactores huecos.
4. El tiempo de arranque es 7 segundos más lento que el de los tubos huecos.

Desventajas de los tubos calefactores huecos de fibra de carbono:

1. No pueden instalarse verticalmente.
2. El cable calefactor tiende a vibrar durante el funcionamiento, lo que puede afectar a su vida útil.
3. Es imposible fabricar tubos calefactores de fibra de carbono de 380 V.
4. La vida útil es ligeramente más corta en comparación con los tubos con varillas de núcleo.

Ventajas de cada tipo

Ventajas de los tubos calefactores de fibra de carbono con varillas de núcleo:

1. Pueden instalarse verticalmente.
2. El hilo calefactor se distribuye uniformemente y se fija en la varilla del núcleo interno.
3. El hilo calefactor no está limitado por el grosor, con unidades individuales que van desde un mínimo de 200W hasta un máximo de 3KW.
4. Tienen una larga vida útil; los comentarios más largos de los clientes han sido de más de cuatro años.

Ventajas de los tubos de calefacción huecos:

1. Se pueden hacer de varias formas, como redondas, cuadradas, en forma de U, en forma de M, etc.
2. El tiempo de arranque es rápido, 7 segundos más rápido que los tubos con varillas de núcleo, y puede igualar el tiempo de arranque de 1 segundo de los tubos de calefacción por infrarrojos de filamento de tungsteno.

Conclusión

Del análisis anterior se desprende que los tubos calefactores de fibra de carbono con varillas de núcleo tienen una vida útil más larga, una temperatura superficial más alta y, en consecuencia, un precio más elevado. En cambio, los tubos calefactores huecos ofrecen tiempos de arranque más rápidos y formas personalizables, pero tienen una vida útil más corta, lo que supone un inconveniente importante. Por lo tanto, ambos tipos de tubos de calefacción de fibra de carbono tienen sus respectivos mercados. Los tubos calefactores huecos de fibra de carbono se utilizan habitualmente en aplicaciones civiles de baja temperatura (como pequeños calentadores solares y equipos de calentamiento de líquidos), mientras que los equipos industriales, que exigen mayores requisitos de temperatura y uso, suelen optar por tubos con varillas de núcleo, ya que suelen tener menos requisitos en cuanto a la forma del tubo calefactor.

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