Reflexión eficaz con tubos calefactores de fibra de carbono con revestimiento semiblanco

1. Visión general de los elementos calefactores de fibra de carbono:

Elementos calefactores de fibra de carbono utilice tubos de cuarzo transparente como envolventes de protección en un entorno de vacío. Cuando el filamento calefactor de fibra de carbono se electrifica, genera radiación infrarroja e infrarroja lejana, que se emite uniformemente en todas direcciones. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones, el tubo calefactor se coloca en un lado del producto en lugar de que el producto rodee el tubo calefactor. Esto plantea una pregunta: ¿Se desperdicia la radiación infrarroja emitida desde el otro lado del tubo calefactor? ¿Cómo podemos utilizar eficazmente la energía transportada por esta parte de la radiación infrarroja?

Para solucionar este problema, la industria ha intentado alterar la dirección de la radiación infrarroja de los tubos de calefacción de fibra de carbono mediante reflectores. Aunque este método tiene cierto éxito, la eficacia de la reflexión es relativamente baja, ya que sólo se refleja aproximadamente 40% de la radiación infrarroja. Además, el coste de los reflectores es elevado.

2. Solución rentable para mejorar la reflexión infrarroja:

Entonces, ¿cómo podemos conseguir un mejor efecto de reflexión infrarroja a menor coste?

Aquí presentamos un método de tratamiento de bajo coste para tubos calefactores que consigue una eficacia de reflexión de hasta 70%. Este método consiste en recubrir el tubo de cuarzo exterior del elemento calefactor con una capa reflectante, convirtiendo así una cara del tubo de cuarzo en un espejo. Este espejo refleja la radiación infrarroja e infrarroja lejana emitida por el filamento calefactor de fibra de carbono hacia el lado opuesto. De este modo, se puede alterar parcialmente la dirección de la radiación infrarroja del tubo calefactor, reduciendo las pérdidas infrarrojas y mejorando así la eficacia del calentamiento.

3. Cómo reflejan la radiación infrarroja los tubos de calefacción con revestimiento semiblanco:

Expliquemos brevemente cómo reflejan la radiación infrarroja los tubos de calefacción con revestimiento semiblanco.

En primer lugar, una breve introducción al principio de reflexión en óptica física: La reflexión es un fenómeno óptico en el que la luz, al encontrarse con una sustancia diferente, cambia su dirección de propagación en la interfaz y vuelve al medio original. La luz puede reflejarse en superficies como el agua, el vidrio y muchos otros materiales. Cuando la luz cambia de dirección en la interfaz entre dos sustancias diferentes y vuelve al medio original, este fenómeno se conoce como reflexión de la luz. En la vida cotidiana, el ejemplo más común de reflexión de la luz es el acto de mirarse en un espejo.

Un espejo es un componente óptico que utiliza una superficie reflectante para reflejar la luz. Hay tres tipos de espejos: planos, esféricos y asféricos. En función del grado de reflexión, los espejos pueden clasificarse en dos tipos: de reflexión total y de reflexión parcial (a menudo denominados divisores de haz).

Los espejos también pueden clasificarse por su forma en espejos esféricos y espejos planos. La superficie reflectante de un tubo calefactor de fibra de carbono es esférica, por lo que se trata de un espejo esférico. Si el centro de curvatura está en el lado de la superficie receptora de luz, se denomina espejo esférico cóncavo, o simplemente espejo cóncavo. Los espejos cóncavos son espejos convergentes, lo que significa que los haces de luz paralelos reflejados por ellos convergen en un único punto conocido como punto focal real. Si se coloca una fuente de luz puntual en el punto focal real, los haces de luz reflejados por el espejo se convierten en haces paralelos. En el caso de un tubo calefactor de fibra de carbono, el filamento calefactor se coloca en el punto focal, sirviendo como fuente de radiación infrarroja. Como resultado, la radiación infrarroja emitida por el filamento se refleja para formar una fuente de luz infrarroja paralela, lo que permite controlar más fácilmente la dirección de la radiación infrarroja.

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