Contenu :
Types d'élément
Aperçu : types d'éléments d'appareils
Types d'élément
Le type d'élément intégré
Le fil chauffant de l'élément encastré est entouré d'un matériau isolant solide ou granulaire.
Le type d'élément soutenu
Le fil, généralement sous forme de bobine, est placé sur la surface, dans une rainure ou un trou du matériau électriquement isolant. Kanthal® AF et Nikrothal® 80 sont généralement les matériaux les plus adaptés. Pour éviter les déformations des bobines horizontales, la température du fil ne doit pas dépasser les valeurs indiquées dans le schéma de cette page.
Le type d'élément suspendu
Le fil est suspendu librement entre des points isolés et est exposé à des contraintes mécaniques causées par son poids, la force du ressort et, dans certains cas, les forces externes du ressort. Nikrothal® 80 et Nikrothal® 60 sont les matériaux les plus adaptés.
Comparaison des éléments enrobés, soutenus et suspendus pour les appareils électriques
Type d'élément | |||
Enrobé | Soutenu | Suspendu | |
Montage du fil | Intégré dans l'isolation électrique | Entièrement soutenu par l'isolation électrique |
Pris en charge uniquement sur certains points |
Dissipation de la chaleur du fil | Conduction | Radiation Convection Conduction |
Convection Radiation |
Forme du fil | Fil rond (ruban) | Fil rond | Fil rond (ruban) |
Charge surfacique du fil, W/cm² | <=25>=25> | 1 - 10 | 3-15* |
Charge sur la surface du fil, W/po² | 6-160 | 6-65 | 20-100* |
Résistance à chaud du fil | Normalement sans importance | Parfois important | Souvent important |
Accès à l'air ambiant | Limité | Rarement limité | Aucune limitation |
Isolation électrique exigences |
Important pour la vie et la sécurité | Rarement un problème | Problème uniquement lorsque le fil s'affaisse |
* En cas d'immersion dans l'eau, une charge de surface encore plus élevée est possible en fonction de la vitesse de l'eau. 20-60 W/cm2, 130-390 W/in2
Rapports D/d admissibles en fonction de la température du fil
Aperçu : types d'éléments d'appareils
Éléments intégrés
Type d'élément : Éléments de cartouche, remplis de poudre
Caractéristiques : le fil droit ou la bobine est enroulé sur un corps en céramique fileté et isolé par un matériau isolant granulaire (MgO) à l'intérieur d'un tube métallique enveloppant. Les bornes se trouvent à une extrémité de l'élément. Les éléments sont compressés lorsqu'ils ont une charge importante.
Alliages recommandés : Nikrothal® 80 en éléments en fil droit. Kanthal® D en éléments de fil enroulé.
Charge de surface : Sur le tube : 10–25 W/cm2 (65–161 W/po2) pour les éléments à fil droit. Autres types : Environ 5 W/cm2 (32 W/in2).
Applications typiques : Matrices métalliques, plaques, réfrigérateurs.
Type d'élément : câbles chauffants et dispositifs de chauffage à corde
Caractéristiques : Le fil est enroulé sur une âme en fibre de verre et isolé par du PVC ou du caoutchouc silicone (températures plus élevées). L'isolation en fibre de verre permet des températures encore plus élevées. Il existe également des câbles chauffants à fils droits ou toronnés, parfois enfermés dans un tube en aluminium.
Alliages recommandés : Kanthal® D, Nikrothal® 40 et Nikrothal® 80.
Charge de surface : Fil : <1 w cm>2 (<6 w in2) sur fil pour le pvc et le caoutchouc de silicone, 2–5 w cm>2 (13–32 W/in2) pour l'isolation en fibre de verre.6>1>
Applications typiques : Éléments de dégivrage et de déglaçage, couvertures et coussins électriques, sièges chauffants pour auto, plinthes chauffantes, chauffage au sol.
Type d'élément : Élément tubulaire gainé de métal
Caractéristiques : Le serpentin de chauffage est isolé du tube métallique qui l'enveloppe par un matériau granulaire (MgO). Le tube est comprimé en une forme ronde, ovale ou triangulaire. Les bornes peuvent être situées à l'une ou l'autre extrémité ou à une extrémité de l'élément.
Alliages recommandés : Kanthal® D dans les éléments avec température de gaine > 700 °C (1 290 °F). Nikrothal® 80 dans les éléments avec température de gaine > 700 °C (1 290 °F).
Charge de surface : Fil : normalement 2 à 4 fois la charge de surface de l'élément. Élément : 2-25 W/cm2 (13-161 W/pouce2).
Applications typiques : plaques chauffantes, fours domestiques, grils, friteuses, thermoplongeurs, lave-vaisselle, lave-linge, radiateurs, radiateurs à accumulation, chauffages à air, radiateurs à bain d'huile.
Éléments pris en charge
Type d'élément : Éléments de cartouche en céramique
Caractéristiques : le modèle le plus courant est constitué de corps ronds en céramique avec des trous longitudinaux ou des rainures longitudinales pour le serpentin de chauffage. Les éléments sont souvent dans des tubes métalliques avec des bornes à une extrémité. Des dispositions sont souvent prises pour éviter un affaissement excessif de la bobine lorsque l'élément fonctionne verticalement.
Alliages recommandés : Kanthal® A-1 ou Kanthal® D pour les bobines fonctionnant horizontalement. Nikrothal® 80 (généralement) pour les longues bobines situées verticalement lorsque l'affaissement est un problème.
Charge de surface : Fil : 3–6 W/cm2 (20–40 W/po.2). Élément : 2–5 W/cm2 (19–39 W/po.2).
Applications typiques : Chauffage liquide, radiateurs à accumulation.
Type d'élément : Autres éléments céramiques
Caractéristiques : Le fil enroulé et droit est placé sur un tube en céramique lisse ou dans des rainures ou des trous de corps en céramique de formes diverses (plaques, tubes, tiges, cylindres, etc.).
Alliages recommandés : Kanthal® A-1, Kanthal® AF et Kanthal® D. Nikrothal® 80 (pour les barres de crayon).
Charge de surface : Fil : 3–9 W/cm2 (19–58 W/po.2).
Applications typiques : Plaques d'ébullition, pistolets à air comprimé, fours de loisirs, radiateurs.
Type d'élément : Réchauffeurs à tube de quartz
Caractéristiques : La bobine chauffante ou le fil en forme de porc-épic est placé à l'intérieur d'un tube de quartz (ou d'un tube en vitrocéramique). Lorsque l'élément fonctionne verticalement ou en angle, la bobine doit être enroulée serrée et pré-oxydée. Pour une utilisation horizontale, le pas relatif est de 1,2 à 2,0.
Alliages recommandés : Kanthal® AF.
Charge de surface : Fil : 2 à 8 W/cm2 (13 à 52 W/po2). Élément : 4 à 8 W/cm2 (26 à 52 W/po2).
Applications typiques : Chauffage des locaux, radiateurs infrarouges, sécheurs infrarouges industriels, etc.
Type d'élément : Bobines isolées par des perles ou fil toronné
Caractéristiques : La bobine chauffante, ou fil toronné, est isolée par des billes de céramique. Des tapis chauffants sont fabriqués à partir de perles à deux trous.
Alliages recommandés : Kanthal® D. Nikrothal® 80 (pour panneaux chauffants).
Charge de surface : Fil : 1–8 W/cm2 (6–52 W/po2).
Applications typiques : Tapis pour recuit in situ de pièces soudées, panneaux chauffants.
Éléments suspendus
Type d'élément : Bobines suspendues
Caractéristiques : La bobine de fil est supportée à intervalles réguliers, par exemple par des supports en céramique.
Alliages recommandés : Nikrothal® 80, Nikrothal® 60 et Nikrothal® 40.
Charge de surface : Fil : 7–8 W/cm2 en air pulsé, 3–4 W/cm2 en convection naturelle.
Applications typiques : chauffages à air tels que : sèche-linges, radiateurs soufflants, séchoir à terre.
Type d'élément : Éléments Porc-épic
Caractéristiques : Le conducteur chauffant est constitué de fils courbés en forme d'épingle à cheveux dépassant dans toutes les directions, avec un trou au centre. L'élément est soutenu par une tige centrale isolée ou un tube isolant autour de sa circonférence.
Alliages recommandés : Kanthal® AF et Nikrothal® 80.
Charge de surface : Fil : 4 W/cm2 (26 W/in2) en convection naturelle. Pour les grille-pain : 12 W/cm2 (77 W/in2) en convection forcée.
Applications typiques : Pistolets à air chaud, radiateurs, convecteurs, sèche-linge, fours domestiques à convection forcée.