La categoría de calefactores de cuarzo (en lo sucesivo, CO) incluye dispositivos eléctricos con elementos de trabajo de material de cuarzo que utilizan rayos infrarrojos para calentar completamente una habitación o su área local. El siguiente diagrama muestra una modificación del COS que ilustra las diferentes opciones de diseño de los aparatos de cuarzo.
Modelos de calefactores de cuarzo
Tabla
Calefacción por infrarrojos
La exposición a un cuerpo de radiación electromagnética por ondas de la región infrarroja del espectro provoca una sensación de calor en los seres humanos. Por ello, la radiación infrarroja (IR) suele denominarse calor, y el calor procedente de ella, calor infrarrojo.
Desde tiempos inmemoriales, la gente ha aprendido a prescindir del calor solar, utilizando diversos sistemas de calefacción en casa. Los radiadores de calefacción por agua, con los que estamos familiarizados, crean un microclima en el hogar mediante la transferencia de calor por convección y radiación con el entorno. Las masas de aire caliente se acumulan allí a toda prisa, introduciendo un desequilibrio constante de temperatura en la distribución del calor en el espacio vital.
- Por debajo del techo, la temperatura del aire es de 22ºC.
- La parte inferior de la habitación (donde se encuentran las personas) no se calienta por encima de los 18ºC.
En el caso de la calefacción por infrarrojos, la radiación térmica CO proporciona una distribución uniforme del calor sobre el volumen de la habitación. El siguiente diagrama muestra una imagen comparativa de la distribución del campo de temperatura de la calefacción por convección con una batería de calefacción por agua y un método de calefacción por infrarrojos con un tipo de techo.
Comparación de los campos de temperatura de los métodos de calefacción por convección e infrarrojos
Por analogía con la luz diurna, el calentamiento de una habitación con radiación infrarroja artificial se produce por transferencia de calor entre la situación y el aire circundante. El aire en sí no es calentado por las ondas, es transparente a ellas y las atraviesa libremente.
Sólo se calientan los objetos expuestos a la radiación infrarroja. Es ese calor el que calienta el aire circundante; esta propiedad de la radiación IR se utiliza para calentar localmente zonas individuales de una sala de estar mediante intercambiadores de calor portátiles.
Propiedades del cuarzo KO
El principal elemento funcional de un calefactor de cuarzo es el elemento calefactor, que produce radiación térmica al ser calentado por la corriente eléctrica. Según el tipo de emisor, su material de fabricación y la forma en que está colocado en la carcasa, los aparatos se clasifican en dos clases técnicas
- Calefactores infrarrojos de cuarzo. Diseños que utilizan una petaca de vacío (a menudo denominada tubo de cuarzo) con un filamento de tungsteno o carbono como emisor.
- Losa monolítica de cuarzo denominada MKTEN. El emisor está hecho de una aleación de cromo y níquel y es «monolítico» en una losa hecha de arena de cuarzo.
El principio básico común de funcionamiento que integra estas distintas clases de equipos se basa en dos elementos
- El calentamiento eléctrico de un hilo/espiral conductor de alta resistencia para generar radiación térmica (véase más abajo).
Esquema simplificado de un emisor IR en espiral en un tubo de cuarzo
- La presencia de elementos estructurales de material de cuarzo y sus propiedades físicas y ópticas garantizan el funcionamiento del dispositivo en el rango de temperaturas de radiación.
En el siguiente diagrama se muestra un dispositivo de calentamiento con un emisor de IR al rojo vivo colocado en el interior de un tubo de cuarzo.
Calentador IR de cuarzo con un emisor IR infrarrojo dentro de un tubo de cuarzo
Los fabricantes de equipos de calefacción de cuarzo aprovechan las siguientes propiedades físicas y ópticas del cuarzo natural
- El cuarzo no impide el paso de la radiación electromagnética en las gamas visible e infrarroja. Esto significa que las paredes de los tubos de cuarzo y las placas de los calefactores monolíticos de cuarzo como TEPROPRIT y TEPROCO transfieren la radiación térmica sin alterar su potencia ni sus propiedades espectrales.
- El cuarzo es un excelente dieléctrico y, por tanto, puede utilizarse para fabricar carcasas y tubos en los que se colocan emisores de IR bajo carga de corriente de red.
- Debido a su baja conductividad térmica, el cuarzo puede alcanzar altas temperaturas de calentamiento (>1000°C) del elemento calefactor sin calentar el cuerpo del dispositivo.
- El vidrio de cuarzo utilizado en los calefactores de infrarrojos tiene un bajo valor de dilatación térmica lineal, lo que le permite soportar choques térmicos con grandes diferencias de temperatura sin destruir la estructura.
- La elevada inercia térmica del cuarzo contribuye al largo tiempo de enfriamiento del calefactor una vez que cesa la alimentación de los emisores.
Según expertos y usuarios, la inercia del material de cuarzo también tiene un aspecto negativo. Esto se debe a que, para calentar el monolito de cuarzo hasta su temperatura de funcionamiento, la puñalada térmica o la punta de reco
Ventajas y desventajas
Las ventajas de los sistemas de calentamiento de cuarzo incluyen los siguientes factores positivos
- Durante el trabajo, no se quema el oxígeno del aire ambiente ni se sobredosifica el propio aire.
- Los sistemas monolíticos de cuarzo se caracterizan por la presencia de componentes IR y de convección. Esto tiene un efecto beneficioso sobre la uniformidad de calefacción del espacio habitable (véase el diagrama siguiente).
Circuito de calefacción de habitaciones con calefactores eléctricos monolíticos de cuarzo
- Seguridad contra incendios de los calefactores de cuarzo.
- Universalidad del diseño, la capacidad de ser instalado en habitaciones con diferentes soluciones interiores.
- Alta eficiencia (hasta 95%);.
- Eficiencia del dispositivo equipado con un termostato.
- Larga vida útil;.
- Sencillez de instalación y mantenimiento.
De acuerdo con los comentarios del foro, debido a la negatividad, afirman que
- Gran peso (hasta 10 kg) del calentador o monolito de calefacción Tipreco.
- La necesidad de utilizar rejillas para proteger contra el contacto con la superficie de cuarzo calentada del CO.
- Algunos comentarios indican la presencia de secciones no calentadas de la habitación que no cayeron en las zonas de radiación IR. Este defecto es inherente a los dispositivos con geometría lineal alargada.
KO infrarrojo
La base constructiva de un OC infrarrojo es la siguiente
- Tubos de vidrio de cuarzo de 8-10 mm (tubos de cuarzo).
- Un hilo de resistencia de tungsteno o carbono. Se trata de un elemento radiador de calor, también denominado emisor IK.
En función del material de fabricación y de la composición del medio en el que se encuentra el emisor IR, la radiación infrarroja se divide en los siguientes tipos
- Los calentadores de cuarzo, que integran con este nombre una clase de dispositivos con una espiral de tungsteno como hilo conductor. Para evitar la oxidación del tungsteno, la espiral se coloca en un entorno de vacío, ya que al calentarse por la corriente, el radiador se calienta a temperaturas superiores a 2000ºC.
- Calentador halógeno en el que el emisor IR de tungsteno se coloca en un tubo de cuarzo lleno de gas inerte (halógeno). Con halógeno, el hilo se entierra aún más — hasta 2800ºC.
Debido al resplandor ligeramente brillante del dispositivo Haglone, no se recomienda para calentar el dormitorio por la noche.
- Filamento de carbono (carbón) Calentador de carbono equipado con emisor de infrarrojos. El aire es bombeado fuera del tubo de cuarzo, alargando así significativamente su vida útil.
Dependiendo de cómo se coloque el modelo IR, existen tres tipos
- Estructuras de suelo que tientan al usuario con movilidad.
Gama de calefactores IR de carbono en ejecución de suelo.
- Modelos de pared que ahorran espacio en habitaciones pequeñas.
- Estructuras de techo de diferentes capacidades que pueden calentar grandes áreas de la habitación.
Placa mkten.
En el diseño de los monolitos calefactores de cuarzo Tepreko y Heatstamp se observa el concepto básico de los calefactores de cuarzo: los elementos de resistencia conductores están rodeados de material de cuarzo. La diferencia radica en el enfoque completamente diferente de la aplicación de este concepto.
- En lugar de un fuerte hilo de tungsteno o carbono, se utiliza nicromo calentador (de una aleación cromónica).
- Los tubos de vidrio de cuarzo se sustituyen por placas compuestas de 25 mm de espesor, fabricadas con una mezcla especial de arena de cuarzo y otros componentes de relleno.
- En los sistemas de calefacción TEPRECO, los elementos calefactores se rodean de un medio gaseoso sin aire o halógeno. Durante la preparación de la mezcla se colocaron espirales de nicromo en el interior de las placas de cuarzo para formar el producto.
La siguiente figura muestra la gama de placas Mkten de las marcas Tepliko y Heatstamp más populares en el mercado ruso.
Calefactores monolíticos de cuarzo de las marcas Tepreko y Heatstamp
En los foros de usuarios, cosas similares llamados calentadores Tepleco o Heatstamp, principalmente sobre los productos de las empresas rusas TD Tepleco LLC y Teplolet (ambos, San Petersburgo) que producen sistemas de calefacción de cuarzo monolíticos se comentan misericordiosamente Desde hace varios años. En el discurso de rutina, el nombre del fabricante se convirtió en la marca del producto en sí, es decir, «Teplyko» o el calentador «Stomp térmica» calentador.
Los equipos de estampación térmica y la producción de chapas de acero empezaron ya en el siglo XXI, pero no se mencionan en la categoría de desarrollos de alta tecnología. Ha llegado el momento de introducir tecnologías de calefacción de bajo consumo diseñadas para ahorrar recursos de combustible a la hora de calentar una casa.
La categoría de calefactores de nueva generación incluye también los calefactores eléctricos y los TEPRECO, capaces de convertir la electricidad en calor, que puede almacenarse en monolitos de cuarzo especialmente configurados e irradiar calor durante mucho tiempo en la red de suministro eléctrico (por analogía con el efecto «ladrillo caliente»).La eficacia y eficiencia del funcionamiento de los MKTEN está asegurada por el termostato, que desconecta el suministro eléctrico cuando se alcanza la temperatura fijada. Su inclusión automática se produce sólo después de que el aparato se haya enfriado hasta un umbral inferior. Tras una ausencia prolongada, el modo de calefacción puede ajustarse a una temperatura inferior.
Las superficies de los dispositivos Mkten Teploaches y Tepleco se calientan a una temperatura no superior a 95ºC y no pueden actuar como fuente de incendio. Por lo tanto, los monolitos de cuarzo no pueden dejarse desatendidos sin temor a que se inicie un incendio por los lados del calentador.
Los monolitos de cuarzo se fabrican en dos ejecuciones.
- Pared utilizando soportes de fijación especiales.
- Suelo utilizando un soporte.
A menudo se utilizan rejillas protectoras decorativas para proteger a los miembros de la familia y a los animales domésticos de quemaduras en caso de contacto accidental con la superficie caliente del calefactor. La figura siguiente muestra la variante de pared del Tepreko con rejillas protectoras.
Calentador de cuarzo TEPRECO con rejilla protectora
Características técnicas Co.
Infrarrojos en el rango de parámetros de las características técnicas del modelo, pero relativamente menos peso — hasta 3 kg. cambios infrarrojos como los siguientes parámetros varían:
- Consumo de energía — 1-3 kW.
- Longitud de onda a la temperatura de funcionamiento del emisor de calefacción hasta 600ºC es de 50 micras.
- Longitud de onda a la temperatura de funcionamiento del calentamiento del emisor es de 0,7 a 2,5 micras por encima de 800ºC.
Monolítico a las características técnicas varían ligeramente:
- Peso del dispositivo — 10-12 kg.
- El consumo de energía — 0. 4-0. 5 kW;.
- La temperatura del calentador de nicromo en el modo de trabajo es de 120ºC.
- La temperatura de la superficie exterior de la losa monolítica en el modo de trabajo es de 95ºC.
- Las dimensiones totales oscilan entre 600 (610) x 350 x 25 mm. Los tamaños de los modelos pueden variar en longitud o anchura entre 5 y 10 mm.
Aspecto
Vídeo sobre calefactores
Los calefactores de cuarzo pueden ahorrarle dinero en la calefacción de su casa. Esto se explica con más detalle en el siguiente vídeo.
Los aparatos y sistemas de calefacción eléctricos de cuarzo son una nueva generación de equipos que pueden aumentar significativamente el ahorro de energía para diferentes usuarios. Por ejemplo, puede que no esté de acuerdo con que los infrarrojos de 3 kW no creen un requisito previo para ahorrar recursos energéticos. Si involuntariamente puede tirar de la electricidad para calentar una gran sala o dejar un 3 veces kilovatnik durante una semana, puede estar de acuerdo con esto: el dispositivo de cuarzo requiere un enfoque diferenciado para el uso y garantiza la máxima eficiencia.
Hacia un rendimiento exclusivo
Tubos de cuarzo son adecuados para la calefacción local y la inclusión de episodios a corto plazo. Sin embargo, para sustituir completamente el sistema de radiadores de agua, ya es necesario cambiar a paneles monolíticos.
También es eficaz en pisos fuera de temporada con sistemas de calefacción central o cortada en el frío del invierno, cuando la calefacción central no puede hacer frente al suministro de calor en volúmenes adecuados. Los comentarios en los foros de las redes sociales destacan el trabajo fiable de Mkten en habitaciones con mucha humedad (baños, bañeras), ya que el contenido de cuarzo de las placas garantiza la separación de las espirales de nicromo. Además, los paneles monolíticos pueden convertirse en una decoración exclusiva del interior de la casa.
Fecha de actualización: 11-20-2023
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