Tehokas heijastus puolivalkoisella pinnoitteella varustetuilla hiilikuituisilla lämmitysputkilla

1. Yleiskatsaus hiilikuitulämmittimiin:

Hiilikuituiset lämmitinelementit utilize transparent quartz tubes as protective enclosures within a vacuum environment. When the carbon fiber heating filament is electrified, it generates infrared and far-infrared radiation, which is uniformly emitted in all directions. However, in most applications, the heating tube is placed on one side of the product rather than having the product encircle the heating tube. This raises the question: Is the infrared radiation emitted from the other side of the heating tube wasted? How can we effectively utilize the energy carried by this portion of the infrared radiation?

Tämän vuoksi teollisuus on yrittänyt muuttaa hiilikuitulämmitysputkien infrapunasäteilyn suuntaa heijastimien avulla. Vaikka tällä menetelmällä saavutetaankin jonkin verran menestystä, heijastustehokkuus on suhteellisen alhainen, sillä vain noin 40% infrapunasäteilystä heijastuu. Lisäksi heijastimet ovat kalliita.

2. Kustannustehokas ratkaisu infrapunaheijastuksen parantamiseen:

Miten voimme siis saavuttaa paremman infrapunaheijastuksen edullisemmin?

Tässä esitellään lämmitysputkien edullinen käsittelymenetelmä, jolla saavutetaan jopa 70%:n heijastustehokkuus. Menetelmässä lämmityselementin ulompi kvartsiputki päällystetään heijastavalla kerroksella, jolloin kvartsiputken toinen puoli muuttuu tehokkaasti peiliksi. Tämä peili heijastaa hiilikuitulämmityshehkulangan lähettämän infrapuna- ja kaukoinfrapunasäteilyn takaisin vastakkaiselle puolelle. Näin voidaan osittain muuttaa lämmitysputkesta tulevan infrapunasäteilyn suuntaa, vähentää infrapunahäviöitä ja parantaa siten lämmityksen tehokkuutta.

3. Miten puolivalkoiseksi pinnoitetut lämmitysputket heijastavat infrapunasäteilyä:

Selitetään lyhyesti, miten puolivalkopäällysteiset lämmitysputket heijastavat infrapunasäteilyä.

Ensiksi lyhyt johdatus fysikaalisen optiikan heijastusperiaatteeseen: Heijastuminen on optinen ilmiö, jossa valon kohdatessa toisen aineen valo muuttaa etenemissuuntaansa rajapinnassa ja palaa takaisin alkuperäiseen väliaineeseen. Valo voi heijastua pinnoista, kuten vedestä, lasista ja monista muista materiaaleista. Kun valo muuttaa suuntaa kahden eri aineen rajapinnassa ja palaa takaisin alkuperäiseen väliaineeseen, tätä ilmiötä kutsutaan valon heijastumiseksi. Jokapäiväisessä elämässä yleisin esimerkki valon heijastumisesta on peiliin katsominen.

Peili on optinen komponentti, joka käyttää heijastavaa pintaa valon heijastamiseen. Peilejä on tyypillisesti kolmenlaisia: tasopeilejä, pallopeilejä ja asfäärisiä peilejä. Heijastusasteen mukaan peilit voidaan luokitella kahteen tyyppiin: kokonaisheijastukseen ja osaheijastukseen (usein kutsutaan säteenjakajaksi).

Peilit voidaan jakaa myös niiden muodon perusteella pallopeileihin ja tasopeileihin. Hiilikuitulämmitysputken heijastava pinta on pallomainen, joten se on pallopeili. Jos kaarevuuskeskipiste on valoa vastaanottavan pinnan puolella, sitä kutsutaan koveraksi pallopeiliksi tai yksinkertaisesti koveraksi peiliksi. Koverat peilit ovat konvergoituvia peilejä, mikä tarkoittaa, että niiden heijastamat yhdensuuntaiset valonsäteet konvergoituvat yhteen pisteeseen, jota kutsutaan todelliseksi polttopisteeksi. Jos todelliseen polttopisteeseen sijoitetaan pistemäinen valonlähde, peilin heijastamat valonsäteet muuttuvat samansuuntaisiksi. Hiilikuitulämmitysputken tapauksessa lämmityshehkulanka on sijoitettu polttopisteeseen, ja se toimii infrapunasäteilyn lähteenä. Tämän seurauksena hehkulangan lähettämä infrapunasäteily heijastuu yhdensuuntaiseksi infrapunavalonlähteeksi, jolloin infrapunasäteilyn suuntaa on helpompi hallita.

GlobalQT specializes in advanced carbon fiber infrared heating elements. For more information, visit our verkkosivusto tai ota yhteyttä osoitteeseen contact@globalquartztube.com.