Effektiv reflektion med halvvitbelagda värmerör av kolfiber

1. Översikt över kolfibervärmeelement:

Värmeelement i kolfiber utnyttja genomskinliga kvartsrör som skyddande höljen i en vakuummiljö. När kolfibervärmefilamentet elektrifieras genererar det infraröd och infraröd strålning, som sänds ut jämnt i alla riktningar. I de flesta tillämpningar placeras dock värmeröret på ena sidan av produkten i stället för att produkten omsluter värmeröret. Detta väcker frågan: Är den infraröda strålning som avges från den andra sidan av värmeröret bortkastad? Hur kan vi på ett effektivt sätt utnyttja energin i denna del av den infraröda strålningen?

För att åtgärda detta har industrin försökt ändra riktningen på den infraröda strålningen från kolfibervärmerör med hjälp av reflektorer. Även om denna metod har viss framgång är reflektionseffektiviteten relativt låg, endast cirka 40% av den infraröda strålningen reflekteras. Dessutom är kostnaden för reflektorer hög.

2. Kostnadseffektiv lösning för att förbättra infraröd reflektion:

Så hur kan vi uppnå en bättre infraröd reflektionseffekt till en lägre kostnad?

Här introducerar vi en billig behandlingsmetod för värmerör som uppnår en reflektionseffektivitet på upp till 70%. Metoden innebär att värmeelementets yttre kvartsrör beläggs med ett reflekterande skikt, vilket effektivt förvandlar ena sidan av kvartsröret till en spegel. Denna spegel reflekterar den infraröda och långt infraröda strålningen som avges av kolfibervärmefilamentet tillbaka till den motsatta sidan. På så sätt kan riktningen på den infraröda strålningen från värmeröret delvis ändras, vilket minskar de infraröda förlusterna och därmed förbättrar värmeeffektiviteten.

3. Hur halvvitbelagda värmerör reflekterar infraröd strålning:

Låt oss kort förklara hur halvvitbelagda värmerör reflekterar infraröd strålning.

Först en kort introduktion till reflektionsprincipen inom fysikalisk optik: Reflektion är ett optiskt fenomen där ljus, när det möter ett annat ämne, ändrar sin spridningsriktning vid gränssnittet och återvänder till det ursprungliga mediet. Ljus kan reflekteras från ytor som vatten, glas och många andra material. När ljuset ändrar riktning vid gränssnittet mellan två olika ämnen och återvänder till ursprungsmediet kallas detta fenomen för ljusreflektion. I vardagen är det vanligaste exemplet på ljusreflektion att man tittar in i en spegel.

En spegel är en optisk komponent som använder en reflekterande yta för att reflektera ljus. Det finns normalt tre typer av speglar: plana speglar, sfäriska speglar och asfäriska speglar. Beroende på graden av reflektion kan speglar delas in i två typer: totalreflektion och partiell reflektion (ofta kallad stråldelare).

Speglar kan också klassificeras utifrån sin form i sfäriska speglar och plana speglar. Den reflekterande ytan på ett värmerör av kolfiber är sfärisk, vilket gör det till en sfärisk spegel. Om krökningens centrum ligger på sidan av den ljusmottagande ytan kallas den för en konkav sfärisk spegel, eller helt enkelt en konkav spegel. Konkava speglar är konvergerande speglar, vilket innebär att parallella ljusstrålar som reflekteras av dem sammanstrålar i en enda punkt som kallas den verkliga brännpunkten. Om en punktljuskälla placeras i den verkliga fokalpunkten blir de ljusstrålar som reflekteras av spegeln parallella strålar. I fallet med ett kolfibervärmerör är värmetråden placerad i fokalpunkten och fungerar som en infraröd strålningskälla. Som ett resultat reflekteras den infraröda strålningen som avges av glödtråden för att bilda en parallell infraröd ljuskälla, vilket möjliggör enklare kontroll av den infraröda strålningsriktningen.

GlobalQT är specialiserat på avancerade infraröda värmeelement i kolfiber. För mer information, besök vår hemsida eller kontakta oss på contact@globalquartztube.com.