Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 3/2017 vyšlo
tiskem 15. 3. 2017. V elektronické verzi na webu bude ihned. 

Téma: Amper 2017 – 25. mezinárodní elektrotechnický veletrh

Hlavní článek
Problémy elektromobility

Aktuality

MSV 2017 zacílí na Průmysl 4.0, automatizaci, environmentální technologie, dopravu a logistiku Již potřetí se na MSV 2017 upře pozornost na nové trendy průmyslové výroby. Průmysl 4.0 s…

Současné možnosti elektromobility představí AMPER Motion 2017 Největší přehlídka elektromobility v ČR proběhne 21.- 24. 3. na brněnském výstavišti a…

Startuje 9. ročník největší tuzemské ekologické soutěže Odstartoval již 9. ročník největší tuzemské ekologické soutěže E.ON Energy Globe.…

V distribuční soustavě (DS) ČEZ Distribuce, a. s. je vyhlášen kalamitní stav Od 9 h dne 24.2.2017 je vyhlášen kalamitní stav v Karlovarském kraji - okres Karlovy Vary…

Veletrh Věda Výzkum Inovace 2017 zahájí místopředseda vlády Pavel Bělobrádek Letošní ročník Veletrhu Věda Výzkum Inovace zahájí na brněnském výstavišti 28. února 2017…

Chytré lampy PRE potvrdily zhoršenou smogovou situaci v Praze Chytré lampy PRE potvrdily v rámci svého pilotního provozu, že v Holešovicích a…

Více aktualit

Elektrický ohřev – odporový, dielektrický, obloukový, elektronový a laserový (4)

číslo 2/2005

Elektrický ohřev
odporový, dielektrický, obloukový, elektronový a laserový (4)

prof. Václav Černý

2.4 Odporové pece

Odporové pece mají široké uplatnění ve strojírenském, sklářském i potravinářském průmyslu, v laboratořích i v drobné výrobě uměleckých předmětů. Na obr. 4*) je znázorněno schematické uspořádání některých typů odporových pecí. Topné odpory bývají uloženy ve stěnách, ve stropě i v podlaze pece. Na obr. 5 je průmyslová komorová pec s topnými články ve stěnách, podlaze i ve stropě. Na obr. 6 je řez akumulační pekařskou pecí. Tato pec je v noci vyhřívána při zvýhodněné noční sazbě – teplo se akumuluje v šamotové akumulační vyzdívce. Délka středních pekařských pecí je 2 až 4 m a jejich elektrický příkon je několik desítek kilowattů. Velké pekařské pece mají délku až 40 m a jejich příkon činí až 800 kW. Na denní dávku 60 kg chleba je zapotřebí asi 1 m2 sázecí plochy.

Obr. 1. Obr. 2.

Obr. 5. Průmyslová komorová pec s topnými články ve stěnách, podlaze i ve stropě [2] (1 – dveře, 2 – buben s protizávažím, 3 – otvor pro termočlánky, 4 – kovový plášť pece, 5 – tepelná izolace, 6 – topné články ve stěnách, 7 – topné články ve stropě, 8 – žáruvzdorná deska, 9 – topné články v podlaze)
Obr. 6. Řez akumulační pekařskou pecí [3] (1 – akumulační šamotová vyzdívka, 2 – nádržka na vodu na napařování chleba, 3 – větrák, 4 – vodní ventil, 5 – teploměr, 6 – dvířka, 7 – odstavovací rošt, 8 – izolační bloky, 9 – nosná keramika, 10 – ocelové pláty, 11 – topné odpory, 12 – šachta pro odvod páry, 13 – klapka

3. Dielektrický ohřev

3.1 Princip

Elektricky nevodivé látky lze ohřívat ve vysokofrekvenčním elektromagnetickém poli tepelnou energií, která vzniká na základě elektrických ztrát uvnitř těchto látek. Elektricky nevodivé látky obsahují polarizované molekuly a disociované kladné a záporné ionty. Molekuly a ionty se chovají jako elektrické dipóly a snaží se sledovat rychlé změny polarizace elektrického pole. V důsledku vzájemného tření těchto částic vzniká tzv. dielektrické teplo.

Obr. 3. Obr. 4. Obr. 5.

Obr. 7. Deskový kondenzátor s vloženým dielektrikem [1]
Obr. 8. Náhradní schéma kondenzátoru se ztrátovým dielektrikem [1]
Obr. 9. Fázorový diagram dielektrických ztrát [1]

3.2 Základní vztahy

Na obr. 7 je naznačen deskový kondenzátor, jehož dielektrikum je tvořeno elektricky nevodivou látkou, která je charakterizována relativní permitivitou er (–) a ztrátovým činitelem tg d (–). Ztrátový činitel tg d lze odvodit z náhradního schématu na obr. 8 a z fázorového diagramu na obr. 9.

Kapacita kondenzátoru je dána vztahem C = e0erSd–1          (F; F·m–1, –, m2, m)          (24)
kde e0 je permitivita vakua (8,859·10–12 F·m–1), er relatiní permitivita materiálu (relativní permitivita je poměr kapacity C kondenzátoru vyplněného dielektrikem a kapacity C0 stejného kondenzátoru vakuového), S plocha desky kondenzátoru (m2), d vzdálenost desek (m).

Kapacita kondenzátoru tvaru jednotkové krychle bude C = e0er          (25)

Z náhradního schématu plyne výsledná vodivost G = R–1 + jwC          (26)

Výsledná vodivost jednotkové krychle je g = (r–1 + jwe0er) = (g + jer)          (27)
kde r(W·m) je rezistivita (měrný odpor), g(S·m–1) konduktivita (měrná vodivost).


*) Pozn. red.: Obrázek je otištěn v předchozí, tj. třetí části seriálu v ELEKTRO č. 1/05.

(pokračování)