Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 7/2017 vyšlo
tiskem 28. 6. 2017. V elektronické verzi na webu od 28. 7. 2017. 

Téma: Kabely, vodiče a kabelová technika; Konektory; Software; Značení a štítkování

Hlavní článek
Elektrická izolace a tepelná vodivost

Aktuality

Finálové kolo soutěže EBEC přivede do Brna 120 nejlepších inženýrů z celé Evropy Co vše je možné stihnout navrhnout, smontovat a následně odprezentovat během dvou dní? To…

Co si akce „Světlo v praxi“ klade za cíle V České republice se prvním rokem koná akce v oblasti světelné techniky, která chce…

Startuje hlasování veřejnosti o vítězích 9. ročníku ekologické soutěže E.ON Energy Globe V Praze byly 20. 6. 2017 slavnostně představeny nominované projekty 9. ročníku prestižní…

Nejnovější monopost týmu ČVUT eForce FEE Prague Formula se představil na Václavském náměstí Dne 16. června se v dolní části Václavského náměstí prezentoval tým Fakulty…

IQRF Summit 2017 svědkem reálných IoT aplikací Akce zaměřená na reálná řešení v oblasti chytrých měst, budov, domácností, transportu,…

Konference Internet a Technologie 17 Sdružení CZ.NIC, správce české národní domény, si Vás dovoluje pozvat na již tradiční…

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)