الأشرطة الحرارية ، والمعروفة أيضًا باسم كابلات التسخين ، ضرورية لمنع الأنابيب المجمدة ، وإذابة الجليد على الأسطح ، والحفاظ على درجة الحرارة في العمليات الصناعية. هناك قلق مشترك بين المستخدمين هو استهلاكهم للطاقة الكهربائية ، خاصة بالنسبة للكابلات الحرارية الثابتة ، والتي تعمل عند خرج طاقة ثابت. يحلل هذا المقال استخدام الطاقة لشرائط الحرارة ، ويقارن القوة الكهربائية الثابتة وأنواع التنظيم الذاتي ، ويوفر استراتيجيات لتحسين الكفاءة.
القوة الكهربائية الثابتةكابلات حراريةتوصيل قوة كهربائية ثابتة لكل قدم (على سبيل المثال ، 5-50 واط/قدم) بغض النظر عن درجة الحرارة المحيطة. يعتمد استهلاكهم للطاقة على ثلاثة عوامل:
الطول: كابل قدم يصنف بـ 8 واط/قدم يستهلك W/ساعة.
وقت التشغيل: إذا كان التشغيل ، فإن الاستخدام اليومي هو! كيلو وات في الساعة (، W × 24 ساعة).
أسعار الكهرباء المحلية: 0.15/كيلو وات في الساعة ، dailycustsreach2.88 ، المجموع ~ $86/شهر
يضمن هذا التصميم الخطي تدفئة موثوقة ولكنه يفتقر إلى القدرة على التكيف ، مما يؤدي إلى هدر طاقة أعلى في ظروف معتدلة.
كابلات التنظيم الذاتي ضبط خرج الطاقة على أساس درجة الحرارة. على سبيل المثال ، قد تسحب 10 واط/قدم عند 0 درجة مئوية ولكنها تقلل إلى 3 واط/قدم عند 15 درجة مئوية. يمكن استخدام هذه الاستجابة الديناميكية للطاقة بمقدار 30-، مقارنة بقطع كابلات القوة الكهربائية الثابتة.
العامل | القوة الكهربائية الثابتة | ذاتية التنظيم |
خرج الطاقة | ثابتة لكل قدم (على سبيل المثال ، 8-50 واط) | يضبط مع درجة الحرارة (3-50 واط) |
كفاءة الطاقة | أقل (لا يتكيف مع الاحتياجات المحيطة) | أعلى (يقلل من الإنتاج في الظروف الدافئة) |
التكلفة الشهرية (مثال) | 86-86-، (من-ft systems) | 30-30-(حسب المناخ) |
خطر الانهاك | مرتفع (يتطلب ترموستات) | منخفض (مصفوفة بوليمر ذاتية التنظيم) |
تداخل: لا يمكن أن تتداخل كابلات القوة الكهربائية الثابتة دون المخاطرة بارتفاع درجة الحرارة ، في حين أن أنواع التنظيم الذاتي آمنة من التداخل.
الترموستات: يمكن لإضافة الترموستات إلى أنظمة القوة الكهربائية الثابتة توفير 20-من الطاقة عن طريق تحديد وقت التشغيل.
تزيد المناخات الباردة من وقت التشغيل لكلا النوعين ، لكن كابلات القوة الكهربائية الثابتة تفتقر إلى تعديلات الكفاءة. على سبيل المثال ، قد يستهلك نظام إزالة الجليد في مينيسوتا ضعف الطاقة الموجودة في فرجينيا.
عزل مناسب يقلل من فقدان الحرارة ، مما يسمح للكابلات بدورة/إيقاف بشكل متكرر أقل. يمكن للأنابيب غير المعزولة أن تزيد من استخدام الطاقة حتى ،.
لا تستخدم كابلات الطاقة الكهربائية الثابتة إلا في الحالات التي يكون فيها خرج الحرارة المستقر والعالي أمر بالغ الأهمية (على سبيل المثال ، خطوط العمليات الصناعية).
للتطبيقات السكنية (المزراب والأنابيب) ، حدد أولويات الكابلات ذاتية التنظيم لتقليل استنزاف الطاقة الخاملة.
تثبيت ترموستات قابلة للبرمجة أو وحدات تحكم بتقنية التشغيل لتنشيط الكابلات فقط تحت درجات حرارة محددة (على سبيل المثال ، أقل من 5 درجة مئوية).
فحص الضرر أو دخول الرطوبة ، والتي يمكن أن تسبب الأعطال ونفايات الطاقة.
استخدام | نوع الكابل | حجم النظام | التكلفة السنوية |
التدفئة الأنابيب السكنية | القوة الكهربائية الثابتة | 50 قدم | من من من من من |
ذاتية التنظيم | 50 قدم | 80-80-من | |
سقف صناعي إزالة الجليد | القوة الكهربائية الثابتة | Ft | من من من من من |
ذاتية التنظيم | Ft | من من من من من |
المصدر: مقدر على أساس متوسط أسعار الكهرباء في الولايات المتحدة.
كابلات الحرارة الكهربائية الثابتة تستهلك الكثير من الكهرباء بسبب تشغيلها بالطاقة الثابتة ، مما يجعلها أكثر تكلفة من البدائل ذاتية التنظيم في معظم السيناريوهات. ومع ذلك ، فإن موثوقيتها في البيئات ذات الطلب العالي تبرر استخدامها في تطبيقات صناعية محددة. لتقليل تكاليف الطاقة ، يجب على المستخدمين تحديد أولويات الكابلات ذاتية التنظيم لتلبية الاحتياجات السكنية ، ودمج عناصر التحكم الذكية ، وضمان العزل المناسب. من خلال محاذاة نوع الكابل مع متطلبات التطبيق ، يمكن تحسين استهلاك الطاقة دون المساس بالأداء.