Közös ismeretek az elektromos fűtés fejlesztéséről

Mindennapi életünkben számtalan elektromos készüléket használunk, például elektromos vízforralót, rizsfőzőt, elektromos vízmelegítőt, elektromos vízcsapot, elektromos serpenyőt. Először vessünk egy rövid pillantást a villamos energia fejlődésének történetére.

Több mint kétezer évvel ezelőtt, amikor az emberek először felismerték az elektromosság létezését, elkezdték tanulmányozni és fejleszteni. Az elektromosság kezdeti megismerésétől az elektromos áram felfedezéséig, kutatásaik lépésről lépésre elmélyültek, és 1660-ban a világ első forgó súrlódási generátorának feltalálásával tetőztek. Ez azonban csak statikus elektromosságot termelt, amit a gyakorlatban nehéz volt alkalmazni. Ezért az emberek folytathatták az elektromosság kutatását. 1800-ban Volta az elektromos árammal kapcsolatos előző évi mélyebb felfedezései alapján feltalálta a világ első akkumulátorát. 1821-ben Faraday feltalálta a világ első generátorát, és ő lett a generátor atyja. Faraday 1831-ben korábbi találmányai és további gyakorlati felfedezései alapján feltalálta a világ első generátorát, amely képes folyamatos áram előállítására. A későbbi generátorok mindegyike ugyanazon az elektromágneses indukció elve alapján készült. Ettől kezdve az elektromos készülékekkel kapcsolatos emberi találmányok tetőfokára érkeztek, ami az elméleti elektromos készülékek korszakából a gyakorlati elektromos készülékek korszakába való átmenetet jelentette, ahol egymás után jelentek meg a különféle praktikus készülékek.

Az elektromos fűtés eredete és meghatározása

Amikor felfedezték azt a jelenséget, hogy a vezetőn áthaladó elektromos áram fűtőhatást válthat ki, a világ számos feltalálója kezdett kutatni és gyártani különféle elektromos fűtőberendezéseket, ezzel mérföldkövet jelentve az elektromos fűtés fejlődésében.

Az elektromos fűtés az elektromos energia hőenergiává alakításának és hasznosításának folyamata.

Áttekintés az elektromos fűtőcsövek fejlesztéséről

A 19. században megjelent elektromos fűtőberendezések még gyerekcipőben jártak, a modern termékekhez képest meglehetősen kezdetlegesnek tűntek. Legkorábbi alkalmazásaik elsősorban háztartási felhasználásra vonatkoztak.

1859-ben Simpson úr elkészítette a világ első elektromos fűtőcsövét, és szabadalmat kapott rá. Ez a fűtőelem egy fémcsőbe burkolt tekercselt fémhuzalból állt, és kerámia szigetelőanyaggal szigetelték el a fémcsövet a fémhuzaltól, fűtőelemet alkotva-ez a ma ismert elektromos fűtőcső. A fejlett technológia és berendezések akkori hiánya miatt ezt a találmányt nem lehetett alkalmazni. Ellenállásos fűtőanyagként szintén nem volt megfelelő ellenálláshuzal; az egyetlen használható anyag a vashuzal volt. A vashuzal ellenállása azonban nagyon alacsony, ami megnehezíti a nagyfeszültség előállítását, a nemesfémből készült huzal pedig megfizethetetlenül drága volt, így hátráltatva a fejlődést.

Az elektromos vasaló prototípusa először 1893-ban jelent meg az Egyesült Államokban, majd 1909-ben az elektromos kályhák használata következett. Ezekben a kályhákban elektromos fűtőberendezéseket használtak, vagyis a fűtést szalmáról és tűzifáról elektromos áramra, elektromos energiáról hőenergiára helyezték át. Az elektromos fűtőberendezések iparának gyors fejlődése azonban valóban követte a fűtőelemek nikkel-krómötvözetének feltalálását.

[Kép]

1910-ben az Egyesült Államokban sikeresen kifejlesztették az első elektromos vasalót, amely nikkel-krómötvözetből készült fűtőhuzallal készült. Ez alapvetően javította az elektromos vasaló szerkezetét, ami gyors népszerűsítéséhez vezetett. A nikkel-krómötvözetből készült fűtőhuzal magas hőmérséklet-állósággal és nagy ellenállással rendelkezik, és mesterséges szervetlen szigetelőanyagok már rendelkezésre álltak. Ezzel megteremtették az elektromos fűtőelemek gyártásának alapvető feltételeit.

Az elektromos fűtőelemek igazi fejlődése az I. világháború idején következett be, amikor a gyártás elsődleges módja a porkohászati ​​eljárás volt. 1917-ben Edwin L. Wiegand amerikai villamosmérnök feltalálta a világ első fém-házas elektromos fűtőelemét, és szabadalma felhasználásával megalapította a Wiegand Appliance nevű gyárat, amely a saját nevét viseli.

1918-ban a General Electric elektromos fűtőelemet gyártott, amelynek a fűtőszála és a külső cső koncentrikusan volt felszerelve, porított szigetelőanyaggal megtöltve. Ez a módszer egy fémcsövet tartalmazott, amely fűtőhuzalból készült koncentrikus spirális tekercset tartalmazott, amelyet por alakú szigetelőanyag vesz körül; a tekercset a cső közepén rögzítették. Ezt az elemet azután a cső húzásával, összenyomásával vagy megkötésével állították elő. Ez a módszer azonban sikertelen volt a megfelelő gépek vagy gyártási módszerek hiánya miatt.

1925-re Japánban megjelent egy edénybe szerelt elektromos fűtőelemmel ellátott termék, amely a modern rizsfőző prototípusává vált. Ebben az időszakban megjelentek az ipari elektromos fűtési termékek is, mint például a laboratóriumi elektromos kemencék, ragasztóolvasztó kemencék, radiátorok.

1910-től 1925-ig rohamosan fejlődött a különféle típusú elektromos fűtőberendezések megjelenése és elterjedése mind a háztartási, mind az ipari alkalmazásokban, különösen a háztartási szektorban. Ebben az időszakban jelentős fejlődés következett be az öntött alumínium és öntött réz elektromos fűtőberendezések történetében, és a nikkel-krómötvözetek feltalálása alapozta meg az elektromos fűtőberendezések iparának fejlődését. Míg az 1920-as évek után az új alkalmazások száma kevesebb volt, mint az előző időszakban, az elektromos fűtőberendezések minden típusa újratervezésen és folyamatos fejlesztésen esett át, ami jelentős előrelépést jelent az elektromos fűtőberendezések történetében. A háztartási elektromos fűtőberendezésekben a különféle készülékeket esztétikusabbra, tartósabbra és robusztusabbra tervezték, és a legtöbben automata hőmérséklet- és időszabályzóval rendelkeztek, ami megkönnyíti a használatukat. Ezzel egyidejűleg a gyártás során felhasznált anyagokat is továbbfejlesztették, például kiváló minőségű, -minőségű nikkel-krómhuzalt és magnézium-oxidot vagy magnézium-oxid-port használtak szigetelésként.

Az 1940-es évek után az amerikai tudomány és technológia fejlődése, az alacsonyabb villamosenergia-költségek és a gazdasági fejlődésből származó bevételek növekedése következtében az elektromos fűtőberendezések széles körben elterjedtek. Az adatok szerint ebben az időszakban az elektromos vasalók penetrációja az amerikai háztartásokban meghaladta a 90%-ot.

Európában az 1950-es évek közepéig az alkalmazott módszerek meglehetősen összetettek voltak, ami magas költségeket eredményezett. Csak azután, hogy Burton Kanthal népszerűsítette a gépgyártási folyamatot, amelyet kifejezetten az amerikai piacra tervezett Mr. Oakley, az elektromos fűtőelemek alkalmazása és széles körű alkalmazása vált általánossá világszerte a gyártóberendezések fejlődésének köszönhetően.

A fent említett gyártási módszerek mellett létezett a Beck-eljárás és a csőtörési{0}}folyamat is. 1926-ban a norvég CW Beck úttörő volt az elektromos fűtőelemek gyártására. Ennek során a tiszta fémmagnéziumot magnézium-hidroxiddá (Mg(OH)2) alakították át nagy nyomáson és magas hőmérsékletű gőzön. Ez magában foglalta az ellenálláshuzal spirálozását egy magnéziumcső belsejében, vagy két magnéziumcsík formázását és az ellenálláshuzal közéjük helyezését. Az ellenálláshuzalt és a magnéziumcsövet (vagy szalagot) ezután egy fémburkolatba helyezték, és nyomás alatt melegítették (körülbelül 20-30 atmoszféra gőz). A túlhevített gőz hatására a fémes magnézium Mg(OH)2-vé alakult, térfogata jelentősen megnőtt. Ez rögzíti az ellenálláshuzalt a közepén, és teljesen magnézium-hidroxiddal páncélozza. Ezután, hogy a magnézium-hidroxidot MgO-vá alakítsák, az elem lágyításon megy keresztül.

Egy másik módszer, amelyet sok éve használnak, különösen Svájcban és Németországban, az ellenállástekercset kerámiacsőbe burkolják, hasonlóan a hagyományos szigetelő gyöngyök, például talkum használatához. Az ellenálláshuzal és a szigetelőcső egy fémcsőhéjon belül van páncélozva. Az ellenállástekercs belsejében lévő üreg zúzott szigetelőanyaggal van feltöltve, hogy megakadályozza az ellenálláshuzal elmozdulását a későbbi feldolgozás során. Az ellenálláshuzal és a fémhéj közötti hővezetés további javítása érdekében a félkész fűtőelemet kovácsolják, hengerelik vagy összenyomják, hogy csökkentsék a külső átmérőjét, ami a kerámiacső összetörését okozza a feldolgozás során; ezt zúzott cső módszernek nevezik. Ezen módszerek némelyike ​​ma is használatos, és gyakorlatilag a fűtőelemek gyártásának módszerei.

A 20. és 21. század végén az elektromos fűtőcsövek éretté váltak, és különféle területeken alkalmazták, beleértve a polgári, ipari és katonai alkalmazásokat. Például a legtöbb háztartási kisgép, például elektromos vízforraló, elektromos vízforraló, elektromos vasaló és elektromos sütő elsősorban elektromos fűtőelemeket használ; míg a térfűtők, fürdőszobai fűtőtestek és néhány más fűtőberendezés távoli infravörös szénszálas elektromos fűtőelemeket használ. Az elektromos fűtőelemek megjelenése és a technológia folyamatos fejlődése, valamint a gyártók körében-a legmegfelelőbb elv-elvének-elvének túlélése az egyre kifinomultabb termékek folyamatos fejlesztéséhez és széles körű piaci bevezetéséhez vezetett, gyorsaságot, kényelmet, egyszerűséget és biztonságot hozva az emberek életébe és munkájába. Az elmúlt években a háztartási kisgépek elektromos fűtőelemeinek gyártói jellemzően idő előtt befejezték a munkának ezt a részét. Például amikor a gőzölős vasalógyártók tartozékokat gyártanak, az egyszerű elektromos fűtőelemek ellátásától a gőzfejlesztő berendezések közvetlen ellátásáig fejlődtek. Manapság az elektromos fűtőelemek gyártói kombinált elektromos fűtőelemeket is szállíthatnak, mint például a pillanatnyi elektromos fűtőelemek.

Több mint egy évszázad telt el, és az elektromos fűtőelemek jelentősen fejlődtek, számtalan fajtával. Az elektromos fűtőelemek fejlesztése a berendezések egyszerű cseréjétől a berendezésekben betöltött döntő szerepig fejlődött.

Az elektromos fűtőelemek fejlesztésének áttekintése hazámban A felszabadulás előtt az imperialista agresszió és a reakciós uralom miatt országom elektromos fűtőkészülék-ipara rendkívül elmaradott maradt, csak a felszabadulás után fejlődött folyamatosan. Az 1950-es évek végén és az 1960-as évek elején az elektromos fűtőelemek gyorsan megjelentek és fejlődtek hazámban. Hazám 1958-ban létrehozta első elektromos fűtőelemgyárát-a Shanghai Electric Heating Appliance Factory-t, amely az ország legkorábbi elektromos fűtőelemgyártója. Ezt követően elektromos fűtőelem-gyárak jöttek létre országszerte, és 2008-ban érte el a csúcsot. A hiányos statisztikák szerint jelenleg több mint tízezer elektromos fűtőelem-gyártó működik országomban, köztük olyan jól ismert cégek, mint a Zhongri Electric Heating, a Hangzhou Kawai, a Hangzhou Zopas, a Zhenjiang Dongfang X Seineimate, a Ninghangbo Electric Heating és a Ninghangbo. Napjainkban, több évtizedes folyamatos fejlesztés után az elektromos fűtőelem termékeket a háztartási készülékek széles skálájában alkalmazzák, beleértve az elektromos vízmelegítőket, mikrohullámú sütőket, sütőket, elektromos konyhai készülékeket, elektromos vízforralókat, mosogatógépeket, hűtőszekrényeket, szárítógépeket, klímaberendezéseket. Az elmúlt években különösen az elektromos fűtőelemek választéka, mennyisége és alkalmazási penetrációja nőtt gyorsan. A társadalmi fejlõdésnek köszönhetõen az elektromos fûtõcsövek termékszerkezete is átalakult, az elektromos fûtés alkalmazástechnika, mérnöki technológia, anyagtechnológia és berendezéstechnika folyamatos fejlõdésével együtt. Különösen a mai gyorsan fejlődő elektromos fűtőelem-piacon az elektromos fűtőcsövek, mint az elektromos fűtőelem-sorozat egyik fő reprezentatív terméke, egyre elterjedtebbek és népszerűbbek a piacon. Az elektromos fűtőcsövek és termékeik kapcsolódó műszaki kutatásában, gyártási folyamatában és gyakorlati felhasználásában azonban továbbra is számos nem kielégítő szempont és probléma merül fel, amelyek az érintett műszaki személyzet, kormányzati szervek, kutatóintézetek, egyetemek és gyártó vállalatok közös erőfeszítéseit igénylik. Ezért a változó idők és a technológiai fejlődés alapvető okai az elektromos fűtőcsövek közvetlen fejlesztésének, és pozitív szerepet játszanak az elektromos fűtőcsöves vállalkozások támogatásában is.

Az elektromos fűtőcsövek gyors fejlesztésének okai Az elektromos fűtőcsövek széles körű elterjedése mindenki számára nyilvánvaló. A piac az elektromos fűtőcsövek széles választékát kínálja, alkalmazási területeik folyamatosan bővülnek. Az illetékes elemzők szerint az elektromos fűtőcsövek rohamos fejlődésének egyik oka, hogy az elektromos fűtőcsöves fűtőberendezések jelentős előnyökkel rendelkeznek a többi fűtőberendezéshez képest. Ezért az elektromos fűtőcsövek úgy alakultak ki, mint a gomba eső után. Az alábbiakban néhány egyszerű összefoglalót olvashat az elektromos fűtőcsövek rohamos fejlődésének okairól.

Ⅰ. **Egyszerű gyártási folyamat:** Bár az elektromos fűtőcsövek gyártási folyamata egyszerű, aprólékos odafigyelést igényel a részletekre. A fő alkotóelemek a belső ellenálláshuzalban, a magnéziumporban és a csőben találhatók; ezeknek az anyagoknak a minősége közvetlenül meghatározza a fűtőcső minőségét.

**Alacsony költség:** Az elektromos fűtőcsövek olcsók, elsősorban rozsdamentes acélból készülnek, amely kiváló elektromos vezetőképességet biztosít. Hosszú távon ez jelentősen csökkentheti a vállalkozások működési költségeit.

**Könnyű és kényelmes kezelés:** Az elektromos fűtőcsövek használata egyszerű. Egyszerűen csatlakoztassa őket az elektromos hálózathoz a fűtéshez. Az áram hőhatása gyorsan a kívánt szintre emeli a hőmérsékletet, így sokkal kényelmesebb, mint a hagyományos fűtési módszerek.

**Magas hatásfok:** Az elektromos fűtőcsövek az elektromos energiát hőenergiává alakítják. A feszültség állítható, és általában megfelelnek a magas hőmérsékleti követelményeknek.

**Az elektromos fűtőcsövek fejlesztési trendjei:** Az elektromos fűtés fejlesztése ugyanazokat a trendeket követi, mint a többi iparág. A fejlett országokból fokozatosan népszerűsítették a világ országaiba; a városokból fokozatosan vidéki területekké fejlődött; a kollektív használatból a családi és egyéni használatra fejlődött; a termékek folyamatosan fejlődtek az egyszerű szerkezetektől a bonyolult és kifinomult szerkezetekké; egyfunkciósból több-funkcióssá fejlődtek, és fokozatosan az intelligens fejlesztés felé haladnak; a termékek az alacsony-kategóriából a felsőkategóriás-kategóriába fejlődtek.