BADANIE SAMOREGULUJĄCEJ SIĘ TAŚMY GRZEWCZEJ

LABORATORIUM URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH
BADANIE SAMOREGULUJĄCEJ SIĘ TAŚMY GRZEWCZEJ
Literatura:
„Wprowadzenie do urządzeń elektrycznych”, Borelowski M., PK 2005
„Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków”, Hempowicz P i inni, WNT 1999
„Elektrotechnika. Podstawy i instalacje elektryczne”, Miedziński B., PWN 2000
Instytut Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza
LABORATORIUM URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH
1.
ZASTOSOWANIE, BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA SAMOREGULUJĄCYCH SIĘ TAŚM
GRZEWCZYCH:
Samoregulujące się elektryczne przewody grzewcze znajdują zastosowania w systemach:
• utrzymania temperatury ciepłej wody użytkowej,
• ochrony rynien przed gromadzeniem się lodu i śniegu,
• zabezpieczenia rur i zaworów przed zamarzaniem,
• zapobiegania oblodzeniom podjazdów i schodów,
• ogrzewania podłogowego.
Budowę typowej samoregulującej się taśmy grzewczej przedstawia poniższy rysunek:
Dwa równoległe przewody miedziane są wbudowane w element grzejny wykonany
polimeru z domieszką grafitu. Cząsteczki węgla tworzą ścieżki przewodzące prąd pomiędzy obydwoma przewodami miedzianymi. Przepływowi prądu elektrycznego w przewodniku towarzyszy, zgodnie z prawem Joule’a — Lenza, wydzielanie ciepła. Przy wzroście
temperatury struktura molekularna elementu grzejnego rozciąga się powodując znaczny
wzrost oporu elektrycznego. Powoduje to oczywiście zmniejszenie się natężenia prądu
i co za tym idzie mocy grzewczej. Przy ochładzaniu proces ten się odwraca, opór przewodnika maleje a natężenie prądu i moc grzewcza wzrasta. Poniższy rysunek przedstawia
typową charakterystykę mocy samoregulującego się przewodu grzewczego:
2
LABORATORIUM URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH
2.
PRZEBIEG ĆWICZENIA:
•
•
•
•
zapoznanie się ze stanowiskiem badawczym, wykonanie schematu elektrycznego,
podłączenie zasilania i pomiar wartości napięcia zasilającego.
jednoczesna rejestracja temperatury przewodu grzewczego oraz natężenia prądu
przepływającego przez przewód,
na podstawie wykonanych pomiarów należy obliczyć rezystancję R przewodu oraz
jego moc jednostkową PL (przy założeniu cos ϕ = 1) oraz wykreślić charakterystyki:
a)
b)
c)
I = f (T),
R = f (T),
PL = f (T).
Pomiary i obliczenia proszę zestawić w tabeli:
L.p.
Temperatura
T [oC]
Natężenie
I [A]
Rezystancja
R [Ω]
Moc grzewcza
P [W]
PL [W/m]
1
2
...
UWAGA: Długość przewodu grzewczego w ćwiczeniu: L = 1,95 [m]
3