Analyse du chemin de transmission de l'énergie thermique des éléments chauffants électriques pour les appareils électroménagers intelligents

Analyse du chemin de transmission d'énergie thermique des éléments chauffants électriques pour les appareils ménagers intelligents ：

Afin de calculer l'efficacité énergétique des éléments chauffants électriques, il est nécessaire d'analyser les trois modes de transmission de la chaleur: la conduction, la convection et le rayonnement. Dans le processus de transfert de chaleur proprement dit, ces trois voies sont souvent accompagnées. Différents types d'appareils électriques, le principal moyen efficace de transmission est différent.

3.1 conduction sous l'aspect microcosmique, la conduction thermique comprend trois manières: 1) le résultat d'une collision lorsque les molécules de gaz gazeux se déplacent irrégulièrement; 2) les cristaux liquides et non métalliques reposent sur la transmission des ondes de vibration thermique du réseau; 3) le solide métallique dépend de la migration des électrons.

La conduction thermique de l'élément chauffant électrique est réalisée par la troisième voie. Le cuiseur à riz électrique traditionnel est un appareil électrique courant qui est dominé par la voie de conduction de l'énergie thermique. La source de chauffage du cuiseur à riz électrique traditionnel est intégrée dans le châssis métallique. selon Clausius' deuxième loi de la thermodynamique, transfère finalement la chaleur aux aliments plus froids en chauffant le corps de la casserole. Dans ce mode, l'utilisation efficace de l'énergie thermique est étroitement liée à la structure et au matériau de l'ensemble de la machine. Un bon contact réduit la dissipation thermique supplémentaire. Mais un contact plat idéal n'existe pas. Selon le principe de conduction de contraction thermique, plus la pression de contact est élevée, plus la conduction thermique réelle de contact entre les deux surfaces de contact est grande, plus la résistance thermique est petite, plus la conductivité thermique entre les deux surfaces est élevée et plus la conductivité est. En outre, le principe de coordination de champ joue également un rôle: dans certaines conditions de champ de vitesse et de distribution du gradient de température, l'angle inclus (angle de coordination de champ) entre les deux a une influence importante sur l'intensité du transfert de chaleur par convection. Plus l'angle inclus est petit, plus l'intensité du transfert de chaleur sera élevée.

Par conséquent, dans la voie de conduction électrique dominée, par rapport au taux de conversion de chaleur électrique plus élevé, plutôt que seulement du caloduc électrique pour améliorer le taux de conversion de chaleur électrique, il est préférable de choisir un meilleur matériau conducteur thermique et de concevoir une meilleure structure thermique sur l'ensemble de la machine, plus peut obtenir une bonne note d'efficacité énergétique.

3.2 Convection

La convection se produit dans un liquide ou un gaz dans lequel la température a tendance à être uniforme en circulant entre les parties les plus chaudes et les plus froides du liquide ou du gaz. La convection est un moyen spécial de transfert de chaleur entre le liquide et le gaz. La convection du gaz est plus évidente que celle du liquide. La convection peut être divisée en convection naturelle et convection forcée. La convection naturelle se produit souvent naturellement et est causée par une température inégale. À l'heure actuelle, lors de l'ajout d'eau chaude dans le chauffe-eau électrique domestique, il s'agit essentiellement d'une convection naturelle. La convection forcée est provoquée par une agitation externe du fluide, telle que le souffle d'un ventilateur dans un sèche-cheveux. L'augmentation de la vitesse d'écoulement du liquide ou du gaz peut accélérer le transfert de chaleur par convection. Plus la turbulence du fluide est intense, plus elle peut réduire la résistance thermique de la couche limite et améliorer la conduction.

3.3 Chauffage Radiant:

Dans le processus de mesure réel, différents types d'éléments de chauffage peuvent mesurer l'efficacité de conversion de la radiographie électrothermique par différentes méthodes.
3.3.1 Photométrie de distribution
Pour les éléments de chauffage qui répondent approximativement auxConditionsdelambertradiateur, le détecteur de radiomètre peut être utilisé pour la mesure de distributionphotométrique.les éléments de surface sont uniformément sélectionnés à partir de la surface de rayonnement mesurée, et le centre de l'élément de surface peut être utilisé pour la mesure de distributionphotométrique.les éléments de surface sont uniformément sélectionnés à partir de la surface de rayonnement mesurée, et le centre de l'élément de surface peut être utilisé pour la mesure de distributionphotométrique.les éléments de surface sont uniformément sélectionnés à partir de la surface de rayonnement mesurée, et le centre de l'élément de surface est en cours de mesure et de mesure de la puissance de la surface à mesurer.

3.4 Analyse du transfert de chaleur

Bien que la conductivité thermique du métal soit meilleure que celle du gaz et du liquide, le contact entre les différentes parties solides des composants électriques est bien inférieur à celui du gaz ou du liquide au solide, et la résistance thermique entre les espaces interstitiels est grande, donc la chaleur globale l'efficacité de transmission de la conduction générale est inférieure à celle de la convection.

Les éléments chauffants électriques dont le fluide caloporteur est le gaz peuvent être mesurés par un calorimètre ambiant équilibré ou une salle d'essai différentielle. La conception d'une ailette appropriée permet d'obtenir une faible résistance thermique, et l'efficacité des ailettes de certaines structures traditionnelles peut être trouvée dans le manuel d'ingénierie. Dans le processus de production réel et dans des conditions de travail complexes, différentes structures de produit peuvent obtenir différentes structures d'efficacité énergétique.

Quant à l'évaluation de l'efficacité énergétique des éléments thermiques à résistance dont le fluide chauffant dominé par la conduction et la convection est liquide, elle peut être simplifiée à l'évaluation du transfert de chaleur par convection avec liquide, car cette méthode d'évaluation a la transmission de chaleur la plus suffisante et une méthode d'essai simple. . Et bien sûr, cela est basé sur le fait que le liquide a une meilleure capacité à retenir la chaleur sans perdre de chaleur.

En plus de l'élément chauffant infrarouge, le taux d'utilisation du rayonnement infrarouge dans la conduction thermique de l'élément chauffant n'est généralement pas élevé, de sorte que l'émissivité de l'élément est généralement réduite pour réduire l'émittance du rayonnement, de sorte que l'énergie thermique est transférée comme autant que possible par conduction et convection.

Pour résumer, les éléments chauffants sur le marché ont des processus et des moyens de chauffage différents, et comme l'efficacité énergétique réelle des éléments chauffants est grandement affectée par la façon dont ils sont installés, il n'est pas possible d'obtenir des résultats précis en une seule mesure. lorsque nous obtenons un nouvel échantillon. Avec l'expérience, moins de travail peut être effectué, mais finalement le transfert de chaleur doit être analysé par des calculs mathématiques de différentes manières. et peut apporter une grande aide à l'amélioration des éléments chauffants électriques.