Radiateurs. méthode de calcul et exemples

Caractéristiques et propriétés

Les principaux composants du fil nichrome sont le chrome et le nickel. Il contient également des additifs tels que le silicium, le fer, l'aluminium, le manganèse.

Habituellement, ce type de produit est vendu en écheveaux, en bobines, si nécessaire, il est mesuré et coupé.

Les principales propriétés du nichrome peuvent être trouvées dans le tableau suivant.

Options

Indicateurs

Chauffage, température de fusion

850 - 110 degrés Celsius

Force

650 - 700 MPa

Coefficient de résistivité par mètre

1100-1140 ohms

Densité

Moins de 8500 kg/m3

Le nichrome a un faible poids, de ce fait, le matériau est souvent utilisé pour la production de toutes sortes d'appareils électriques. Le fil ne souffre pas de perte de performance dans les liquides et les environnements corrosifs. Grâce au chrome, un film se forme sur le matériau, ce qui le maintient isolé des effets négatifs des facteurs externes. Les propriétés de cet alliage sont décrites en détail dans GOST 10994-74, GOST 8803-89, GOST 12766.1-90.

Mentionnons les caractéristiques pour lesquelles le nichrome est considéré comme un métal précieux.

  1. Ne rouille pas, ce qui le distingue des autres matériaux similaires.
  2. A une résistance significative à un courant spécifique. Pour cette raison, le fil de nichrome est beaucoup moins nécessaire que le fil d'acier pour la fabrication de tout appareil. De plus, cette caractéristique contribue au fait que les objets en nichrome sont de petite taille et pèsent peu.
  3. Ne se déforme pas, ne brûle pas sous l'influence de températures élevées.
  4. Il se caractérise par son élasticité, ce qui vous permet de changer facilement la forme du fil.

L'alliage nichrome présente un inconvénient - son prix est élevé, mais il ne réduit en aucun cas la demande de ce matériau réfractaire.

Il est incapable de créer des connexions lors de l'application du flux. Pour effectuer cette procédure, vous devrez suivre une certaine séquence d'utilisation d'outils de soudage. La soudure dans ce cas peut être un alliage étain-plomb.

Il est également intéressant de préparer séparément un fondant dont la composition en composants doit être dosée en sévérité. Les principaux composants de la substance sont la vaseline d'origine technique, la glycérine et le chlorure de zinc. Pour que le mélange obtienne la consistance parfaite, vous devrez bien mélanger tous les composants ci-dessus. Le papier de verre devra éliminer les restes de saleté et les formations oxydées. Après cela, la zone doit être essuyée avec du coton, appliquer du flux et de la soudure.

Production

La technologie de fabrication est basée sur le traitement sous pression à l'aide d'équipements coûteux - broyeurs, presses, fours. Il y a 3 façons d'obtenir :

  • Roulant. Le nichrome est bien plastique, ce qui permet d'en obtenir du fil par laminage « à froid ». Les grands cercles sont produits par laminage « à chaud ».
  • Dessin. Il s'agit de tirer des pièces (fil machine) à travers un trou qui se rétrécit progressivement. La vitesse de travail de l'opération ne dépasse pas 25 m/s. Après avoir obtenu le diamètre requis, le fil est soumis à un traitement thermique et chimique.
  • Pressage. Les billettes sont obtenues en extrudant un alliage chauffé à travers des trous dans la matrice du montage.

Où trouver du fil nichrome ?

Le moyen le plus simple de trouver du fil nichrome est de contacter un magasin spécialisé (boutique de vape). Certes, le fil nichrome n'est pas bon marché là-bas et vous devrez payer un montant décent pour 1 mètre.

Il existe d'autres options où vous pouvez trouver du fil nichrome :

  • marchés radiophoniques;
  • fers à souder;
  • sèche-cheveux;
  • un radiateur fait comme un ventilateur;
  • cuisinière électrique à spirale ouverte;
  • l'Internet.

La capacité de détection de métal sur le marché de la radio n'est pas trop grande, comparée à un fer à souder (fonctionnant ou défectueux).L'appareil à souder peut être trouvé dans le garage ou dans le magasin à prix fixe, où le produit coûte un centime. Pour trouver celui que vous cherchez, l'appareil doit être démonté et le fil retiré de là. En règle générale, le fil de nichrome dans un fer à souder est mince. Enrouler 10 tours par crayon aidera à déterminer sa section transversale. La longueur du fil enroulé atteint jusqu'à 2,5 m.

Les options avec sèche-cheveux et chauffage sont plus chères. Le plus difficile est de retirer le fil de la cuisinière électrique.

Afin de ne pas aller au marché, et de ne pas chercher du fil nichrome dans un magasin, vous pouvez trouver sur Internet des informations sur la vente de métal, ou d'objets en contenant.

Soit dit en passant, le nickel dans l'alliage affecte le prix du fil.

Comment vérifier la résistance du nichrome

La résistance électrique du fil nichrome se mesure facilement à l'aide de multimètres domestiques. L'opération est réalisée afin de calculer la résistivité. Un contact est attaché à l'extrémité du conducteur. Le deuxième contact se joint à une distance différente de l'endroit où le premier contact a été créé. Les lectures obtenues sont inscrites dans le tableau. La dépendance de la croissance de la résistance sur la longueur est linéaire. Pour obtenir des données sur la résistivité d'un fil d'une longueur de 1 m, il faut mesurer cette caractéristique pour un conducteur de dimensions appropriées, ou dériver ce paramètre par calcul si le fil est de dimension insuffisante. Avant de prendre des lectures, l'appareil est calibré ou la résistance intrinsèque des fils de l'appareil est mesurée afin de déterminer la correction, de la valeur de laquelle les données obtenues lors de la mesure de la résistance du nichrome doivent être réduites.

Domaines d'application du fil nichrome

Les propriétés spécifiques du nichrome ont trouvé leur application dans divers domaines d'activité, tant domestiques qu'industriels.

Toutes sortes de cet alliage sont utilisées comme éléments chauffants pour divers appareils: fours électriques, séchoirs, thermocouples, ainsi que dans les produits céramiques, jouant le rôle de cadre de support.

Le fil de nichrome, en tant qu'actionneur principal des appareils de chauffage électriques, est dans la plupart des cas une spirale à travers laquelle passe un courant électrique d'une valeur donnée. Cette forme est reconnue comme la plus optimale pour ces appareils, car elle vous permet d'obtenir un meilleur transfert de chaleur en augmentant la longueur de l'élément conducteur. Le degré élevé de plasticité du matériau présenté augmente considérablement la durée de vie de tels dispositifs, en raison de la haute résistance à la déformation.

Où se procurer du fil nichrome à la maison ? Cet alliage est largement utilisé dans divers appareils ménagers. Les exemples incluent les radiateurs électriques, les sèche-cheveux, les fers à souder, les grille-pain et les fours. De plus, ils sont utilisés dans les cigarettes électroniques.

Fil nichrome : critères de sélection

La mise en œuvre du projet de création de divers types d'équipements électrothermiques suppose une analyse approfondie des paramètres nominaux de fonctionnement, qui servira de point de départ au calcul des indicateurs clés du fil nichrome.

Tout d'abord, il est nécessaire de calculer la résistance électrique de l'élément de travail. Elle dépend de trois grandeurs physiques, à savoir : la résistivité du matériau, sa longueur et sa section. La formule de calcul de la résistance active est la suivante : R = ρ l / S.

Pour obtenir les données manquantes, il est nécessaire de calculer la longueur de la spirale. En fonction de la tension qui lui est appliquée, vous devez vous attarder sur la valeur la plus optimale pour la longueur du fil, son diamètre et la taille du noyau. Afin de vous épargner des calculs fastidieux, vous pouvez utiliser le tableau croisé dynamique, qui donne les valeurs de la longueur de la spirale, en fonction du diamètre du fil et de l'âme pour le nichrome d'un diamètre de 0,2 à 0,5 mm .

0,2 mm 0,3 mm 0.4 mm D 0,5 mm
Noyau D,

(mm)

Longueur de bobine

(cm)

Noyau D,

(mm)

Longueur de bobine

(cm)

Noyau D,

(mm)

Longueur de bobine

(cm)

Noyau D,

(mm)

Longueur de bobine

(cm)

1,5 49 1,5 59 1,5 77 2 64
2 30 2 43 2 68 3 46
3 21 3 30 3 40 4 36
4 1 4 22 4 28 5 30
5 13 5 18 5 24 6 26
6 20

Le tableau présenté est applicable pour calculer la longueur de la spirale lors de l'utilisation d'une tension de 220 V. Par exemple, pour un fil d'un diamètre de 0,4 mm et d'un diamètre de noyau de 3 mm, la longueur de la spirale pour un réseau électrique domestique sera de 40 cm.Il est à noter qu'à l'aide de ce tableau, il ne sera pas difficile de calculer la valeur souhaitée pour une tension de 380 V. Pour ce faire, il suffit de sélectionner les données nécessaires et de faire une proportion de la forme suivante : 220 V - 40 cm / 380 V - x.

Dans le cas où un outil de mesure n'était pas à portée de main et qu'il n'est pas possible de déterminer le diamètre du fil, vous pouvez toujours utiliser une méthode simple mais efficace en même temps. Pour ce faire, il suffit de prendre un crayon ordinaire et d'enrouler un fil autour de lui, en appuyant fermement tour à tour. Dans le cas où 10 tours de la spirale rentrent dans 1 mm. la longueur du crayon, alors le diamètre du fil sera de 1 \ 10 mm.

Comment reconnaître le nichrome ?

Cela ressemble à un fil nichrome.

L'alliage indiqué, en règle générale, ne diffère pas par une abondance de signes extérieurs, qui permettent de juger l'une ou l'autre de ses variétés. Pour la plupart, le nichrome est un matériau blanc ou légèrement argenté. Les échantillons utilisés auront une teinte gris foncé, ce qui indique la formation d'un film d'oxyde.

D'une manière ou d'une autre, de tels signes conventionnels ne peuvent servir de preuve claire indiquant l'authenticité de cet alliage. Comment identifier le fil nichrome en apparence. Le nichrome a une propriété spécifique avec une utilisation prolongée. Contrairement à d'autres matériaux résistants à la chaleur, un film vert foncé caractéristique apparaît généralement à sa surface. De plus, la qualité de l'alliage peut être jugée par le degré de restauration de la forme en spirale après chauffage. Si l'échantillon a repris sa position d'origine, ce qui indique sa grande résistance à la déformation, alors tout porte à croire qu'il s'agit de nichrome.

Malgré le fait que la température de fonctionnement du chauffage du fil de nichrome soit élevée, ses caractéristiques de qualité peuvent diminuer considérablement si l'on ne prend pas en compte les modes d'utilisation à long terme et à court terme, dont chacun prescrit certains paramètres de fonctionnement. Le respect de ces exigences contribuera à augmenter considérablement la durée de vie des éléments chauffants et servira de garantie de hautes performances.

Caractéristiques distinctives

Parmi les produits électriques les plus demandés sur le marché se trouve le fil nichrome. La résistivité de ce composant de la technologie de chauffage électrique est extrêmement élevée, ce qui lui permet d'être très demandé.

Une caractéristique importante du métal est sa résistance à l'oxydation à haute température dans des conditions normales et agressives. Le chrome joue ici un rôle clé.

L'élément forme un film d'oxyde correspondant sur la surface, qui remplit une fonction de protection. Elle est également responsable de la couleur sombre correspondante du matériau, qui est remplacée par un blanc-gris caractéristique lors de l'élimination mécanique de la couche oxydée.

Il est à noter que le contact direct avec les acides le détruit encore, encore plus que le tungstène résistant à la corrosion.

L'alliage à deux composants est amagnétique. Ils surviennent pour ses modifications à plusieurs composants, mais ont des indicateurs affaiblis.

Le fil de nichrome est rigide et ne se prête pas à une simple influence énergique.

Nous systématisons les informations sur la façon de déterminer le nichrome du fil, principalement, comment le distinguer des matériaux extérieurement similaires:

  1. La couleur blanche du nouveau métal, la couleur sombre du métal précédemment développé.
  2. Magnétisme négatif ou minimal.
  3. Rigidité.
  4. Destruction par les acides, résistance à l'oxydation sous l'influence des températures élevées.

Méthodes de calcul

Par résistance

Voyons comment calculer la longueur du fil nichrome en termes de puissance et de résistance. Le calcul commence par la détermination de la puissance requise.Imaginons que nous ayons besoin d'un fil nichrome pour un fer à souder de petite taille d'une puissance de 10 watts, qui fonctionnera à partir d'une alimentation 12V. Pour cela, nous avons un fil d'un diamètre de 0,12 mm.

Le calcul le plus simple de la longueur de nichrome par puissance sans tenir compte du chauffage est effectué comme suit :

Déterminer la force actuelle :

P = UI

I = P / U = 10/12 = 0,83 A

Le calcul de la résistance du fil nichrome s'effectue selon la loi d'Ohm :

R = U / I = 12 / 0,83 = 14,5 Ohm

La longueur du fil est :

l = SR / ,

où S est la section transversale, est la résistivité.

Ou par cette formule :

l = (Rπd2) / 4ρ

Mais vous devez d'abord calculer la résistivité d'un fil en nichrome d'un diamètre de 0,12 mm. Cela dépend du diamètre - plus il est grand, moins il y a de résistance.

L = (14,5 * 3,14 * 0,12 ^ 2) / 4 * 1,1 = 0,149 m = 14,9 cm

La même chose peut être tirée du tableau GOST 12766.1-90. 8, où la valeur est indiquée à 95,6 Ohm/m, si vous la recalculez, vous obtenez à peu près la même :

L = Rdemande/ Rlanguette= 14,4 / 95,6 = 0,151 m = 15,1 cm

Pour un radiateur de 10 watts, alimenté en 12V, il vous faut 15,1 cm.

Si vous devez calculer le nombre de tours d'une spirale pour la tordre à partir d'un fil nichrome de cette longueur, utilisez les formules suivantes :

Longueur d'un tour :

je1= (D + d / 2),

Nombre de tours:

N = L / (π (D + d / 2)),

où L et d sont la longueur et le diamètre du fil, D est le diamètre de la tige sur laquelle la spirale sera enroulée.

Supposons que nous enroulons du fil de nichrome sur une tige de 3 mm de diamètre, puis nous effectuons les calculs en millimètres :

N = 151 / (3,14 (3 + 0,12 / 2)) = 15,71 tours

Mais en même temps, il faut se demander si le nichrome d'une telle section est généralement capable de supporter ce courant. Des tableaux détaillés pour déterminer le courant maximal admissible à une température spécifique pour des sections transversales spécifiques sont donnés ci-dessous. En termes simples, vous déterminez à combien de degrés le fil doit être chauffé et choisissez sa section pour le courant calculé.

Notez également que si le réchauffeur est à l'intérieur du liquide, le courant peut être augmenté de 1,2 à 1,5 fois, et s'il se trouve dans un espace fermé, au contraire, il peut être réduit.

Par température

Le problème avec le calcul ci-dessus est que nous calculons la résistance de la spirale froide par le diamètre du fil de nichrome et sa longueur. Mais cela dépend de la température, tout en tenant compte des conditions dans lesquelles il sera possible de l'atteindre. Si ce calcul est toujours applicable pour la découpe de mousse ou pour un réchauffeur, alors il sera trop grossier pour un four à moufle.

Donnons un exemple de calcul de nichrome pour un four.

Déterminez d'abord son volume, disons 50 litres, puis déterminez la puissance, pour cela il y a une règle empirique :

  • jusqu'à 50 litres - 100W / l;
  • 100-500 litres - 50-70 W / l.

Alors dans notre cas :

P = Pemp* V = 50 * 100 = 5 kW.

De plus, nous considérons la force et la résistance actuelles :

Pour 220V :

I = 5000/220 = 22,7 ampères

R = 220 / 22,7 = 9,7 Ohm

Pour 380V, lorsque les spirales sont reliées par une étoile, le calcul sera le suivant.

Nous divisons la puissance en 3 phases :

Pf = 5/3 = 1,66 kW par phase

Lorsqu'il est connecté avec une étoile, 220V est appliqué à chaque branche (la tension de phase peut différer selon votre installation électrique), puis le courant :

I = 1660/220 = 7,54 A

La résistance:

R = 220 / 7,54 = 29,1 Ohm

Pour connecter avec un triangle, nous calculons en fonction de la tension de ligne 380V :

I = 1660/380 = 4,36 A

R = 380 / 4,36 = 87,1 Ohm

Pour déterminer le diamètre, la puissance surfacique spécifique de l'élément chauffant est prise en compte. Nous calculons la longueur, nous prenons la résistivité du tableau. 8. GOST 12766.1-90, mais commençons par déterminer le diamètre.

Pour calculer la puissance surfacique spécifique du four, utilisez la formule.

Beff (dépend de la surface réceptrice de chaleur) et a (coefficient d'efficacité de rayonnement) - sont sélectionnés selon les tableaux suivants.

Ainsi, pour chauffer le four à 1000 degrés, prendre la température de la spirale à 1100 degrés, puis selon le tableau de sélection Beff on sélectionne une valeur de 4,3 W/cm2, et selon le tableau de sélection pour le coefficient a - 0,2.

Vajouter= Beff* a = 4,3 * 0,2 = 0,86 W / cm2 = 0,86 * 10 ^ 4 W / m2

Le diamètre est déterminé par la formule :

RT - la résistance spécifique du matériau chauffant à un t donné est déterminée conformément à GOST 12766.1, tableau 9 (donné ci-dessous).

Pour nichrome 80Н20 - 1.025

RT= p20*R1000= 1,13 * 10 ^ 6 * 1,025 = 1,15 * 10 ^ 6 Ohm/mm

Puis pour se connecter à un réseau triphasé selon le schéma "Star":

d = 1,23 mm

La longueur est calculée à l'aide de la formule :

L = 42m

Vérifions les valeurs :

L = R / (p * k) = 29,1 / (0,82 * 1,033) = 34 m

Les valeurs diffèrent en raison de la température élevée de la bobine, le contrôle ne prend pas en compte un certain nombre de facteurs. Par conséquent, nous prendrons pour la longueur de 1 spirale - 42 m, puis pour trois spirales, nous aurons besoin de 126 mètres de nichrome de 1,3 mm.

Application dans l'industrie et dans la vie quotidienne

Les produits Nichrome sont utilisés dans des endroits qui nécessitent un métal de haute qualité. Surtout en demande dans la production industrielle.

En production industrielle

L'une des premières places est occupée par les produits métalliques sur le marché des équipements électriques industriels et ménagers. Il a trouvé une large application dans les secteurs industriels utilisant des fours de chauffage électriques, des fours de torréfaction et de séchage, des fours qui chauffent à des températures élevées et des appareils à effet thermique. Il est utilisé dans les machines à souder, les appareils de chauffage domestiques et les systèmes de chauffage pour vitres et rétroviseurs de voiture, dans les résistances, les nœuds de résistance et les rhéostats comme élément chauffant ou résistif. Comme indiqué ci-dessus, le matériau est largement utilisé par les artisans à domicile.

Dans le ménage

Dans la sphère domestique, il est utilisé pour la découpe de mousse et de polystyrène. Couper ces matériaux à la maison est assez problématique. Il y a plusieurs façons. Souvent, un couteau est utilisé à ces fins, à partir duquel le matériau commence à s'effriter.

Les artisans savent comment couper la mousse de polystyrène à la maison pour qu'elle ne s'effrite pas. Cela nécessitera un fil nichrome. Il est nécessaire pour fabriquer une machine dont l'outil de coupe est une corde chauffée. Avec son aide, vous pouvez couper du polystyrène et en fabriquer des produits de vos propres mains.

Pour couper la mousse dans un ménage, vous pouvez concevoir une machine simple avec un outil de coupe vertical ou horizontal

Comment faire un coupeur de mousse de polystyrène de bricolage

Il n'est pas difficile de faire une machine. Cela nécessitera :

  • un transformateur abaisseur ;
  • revêtement de tuyau (tuyau d'une épaisseur d'au moins 20 mm, épaisseur de mousse - au moins 2 cm);
  • ressorts pour la tension des cordes;
  • corde en métal.

Pour la fabrication de plans de travail, vous aurez besoin d'une table, d'une planche et d'une feuille de carton ondulé.

La version la plus simple d'une machine de découpe de mousse que vous pouvez faire vous-même

Le transformateur abaisseur peut être fabriqué à la main à partir de fer de transformateur. Vous aurez besoin de faire un rhéostat pour récupérer la valeur actuelle. Pour ce faire, vous pouvez prendre une spirale d'une cuisinière électrique, après l'avoir préalablement étirée en une ficelle. Le cadre d'enroulement est constitué d'un tuyau en amiante-ciment ou en céramique de 15 à 20 mm d'épaisseur et d'environ 80 mm de long.

Pour la coupe bouclée, un coupeur thermique est utilisé à partir d'un morceau de fil de nichrome. Il est fixé à une poignée en matériau isolant. Un coupe-mousse fait maison fait un excellent travail, y compris la coupe bouclée du matériau. L'appareil vous permet de faire des évidements, de découper des cavités, de travailler avec de la mousse comme un sculpteur travaille avec de l'argile.

Un coupeur de mousse de polystyrène peut être comparé à un outil de sculpteur travaillant avec de l'argile.

À l'aide d'appareils artisanaux, dans lesquels le fil de nichrome a trouvé une application, il est possible non seulement de couper la mousse, mais également de la brûler sur du bois. Il peut également être utilisé dans les appareils de chauffage domestiques, les machines à souder et les systèmes de chauffage pour vitres de voiture et rétroviseurs.

Comment souder le nichrome

Vous pouvez souder une spirale nichrome des manières suivantes :

  • Chauffage de l'enroulement sous la forme d'un fil de cuivre fin.
  • Utilisation de lapis (argent azoté).
  • Application de soudures spéciales et de flux contenant des acides.
  • Un mélange de vaseline, de glycérine et de chlorure de zinc.
  • Acide de citron.
  • Aspirine.
  • Flux fabriqués en usine, type F-38N PET.
  • Mesure avec des instruments.
  • Façon tabulaire.

La première méthode est la plus simple et la plus abordable, mais elle ne convient que pour connecter des conducteurs à haute résistance d'une épaisseur ne dépassant pas 0,5 mm. Le fil de cuivre pour l'enroulement est mieux pris avec une épaisseur de 0,1 mm. Le chauffage se fait avec un brûleur à gaz, mais un briquet turbo classique peut également être utilisé. Le fil de cuivre chauffe au rouge et colle au nichrome, créant un contact électrique au niveau atomique.

La méthode de soudage au lapis est utilisée pour renforcer le contact de la torsion mécanique, si la température de fonctionnement de l'élément chauffant dans l'appareil ne dépasse pas 200 ° C (limite de fusion du nitrate d'argent). La substance est appliquée à la torsion lorsqu'elle est chauffée par le courant. Les résultats les plus fiables sont obtenus par la méthode de soudure utilisant des soudures et des flux spéciaux. Le film d'oxyde qui se forme à la surface des spirales de chrome-nickel est le principal obstacle à un étamage de haute qualité. En conditions industrielles, pour résoudre ce problème, il est conseillé d'utiliser des enceintes à vide ou des milieux gazeux neutres.

A la maison, on utilise des fondants acides : les surfaces à assembler sont nettoyées du film d'oxyde, dégraissées et enduites de fondants à l'aide d'un fer à souder. Ensuite, un étamage et une soudure préliminaires sont effectués à l'aide de soudures POS 40/50/61.

Calcul de la spirale nichrome. Nous sommes prêts à faire une spirale nichrome pour vous

Lors de l'enroulement d'une spirale nichrome pour éléments chauffants, l'opération est souvent effectuée par essais et erreurs, puis une tension est appliquée à la spirale et en chauffant le fil nichrome, les fils sélectionnent le nombre de tours requis.

Habituellement, une telle procédure prend beaucoup de temps et le nichrome perd ses caractéristiques avec de multiples coudes, ce qui entraîne un épuisement rapide aux endroits de déformation. Dans le pire des cas, les déchets de nichrome sont obtenus à partir de nichrome commercial.

Pour calculer correctement la spirale nichrome (tension secteur 220 V), nous suggérons d'utiliser les données fournies dans le tableau, sur la base du calcul que la résistivité du nichrome = (Ohm mm2 / m)

Avec son aide, vous pouvez déterminer avec précision la longueur du tour d'enroulement à tourner. En fonction du Ø du fil nichrome et du Ø de la tige sur laquelle la spirale nichrome est enroulée. Il n'est pas difficile de recalculer la longueur de la spirale de nichrome à une tension différente en utilisant une simple proportion mathématique.

La longueur de la spirale nichrome en fonction du diamètre du nichrome et du diamètre de la tige

Ø nichrome 0,2 mm Ø nichrome 0,3 mm nichrome 0,4 mm Ø nichrome 0,5 mm Ø nichrome 0,6 mm Ø nichrome 0,7 mm
Tige Ø, mm longueur de la spirale, cm Ø tige, mm longueur de la spirale, cm Tige Ø, mm longueur de la spirale, cm Ø de la tige, mm longueur de la spirale, cm Ø de la tige, mm longueur de la spirale, cm Tige Ø, mm longueur de la spirale, cm
1,5 49 1,5 59 1,5 77 2 64 2 76 2 84
2 30 2 43 2 68 3 46 3 53 3 64
3 21 3 30 3 40 4 36 4 40 4 49
4 16 4 22 4 28 5 30 5 33 5 40
5 13 5 18 5 24 6 26 6 30 6 34
6 20 8 22 8 26

Par exemple, vous devez déterminer la longueur d'une spirale nichrome pour une tension de 380 V à partir d'un fil Ø 0,3 mm, un noyau pour enrouler Ø 4 mm. On peut voir dans le tableau que la longueur d'une telle spirale pour une tension de 220 V sera égale à 22 cm.Faisons un rapport simple:

220V - 22cm

380 V - X cm

alors:

X = 380 22/220 = 38 cm

Après avoir enroulé une spirale nichrome, connectez-la sans la couper à une source de tension et assurez-vous qu'elle est enroulée correctement. Pour les spirales fermées, la longueur d'enroulement est augmentée de 1/3 de la valeur indiquée dans le tableau.

Calcul des éléments chauffants électriques en fil nichrome

La longueur du fil nichrome pour la fabrication de la spirale est déterminée en fonction de la puissance requise.

Exemple : Déterminer la longueur du fil nichrome pour un élément chauffant d'une tuile avec une puissance de P = 600 W à Umains = 220 V.

Solution:

1) I = P / U = 600/220 = 2,72 A

2) R = U / I = 220 / 2,72 = 81 Ohm

3) En fonction de ces données (voir tableau 1) nous choisissons d = 0,45 ; S = 0,159

puis la longueur de nichrome

l = SR / = 0,15981 / 1,1 = 11,6 m

où l est la longueur du fil (m)

S - section de fil (mm2)

R - résistance du fil (Ohm)

ρ - résistivité (pour nichrome ρ = 1,0 1,2 Ohmmm2/m)

Courant admissible (l), A 1 2 3 4 5 6 7
Ø nichrome à 700°C, mm 0,17 0,3 0,45 0,55 0,65  0,75 0,85
Section de fil (S), mm2 0,0227 0,0707 0,159 0.238 0,332 0,442 0,57

Conclusion

Ainsi, vous pouvez calculer la longueur du fil pour la spirale nichrome et déterminer le diamètre requis par la puissance, la section et la température.

Il est important de prendre en compte :

  • Conditions environnementales;
  • emplacement des éléments chauffants;
  • température de la bobine ;
  • la température à laquelle la surface doit chauffer et d'autres facteurs.

Même le calcul ci-dessus, malgré sa complexité, ne peut pas être qualifié de suffisamment précis.Parce que le calcul des éléments chauffants est une thermodynamique solide et qu'un certain nombre de facteurs peuvent être cités qui affectent ses résultats, par exemple, l'isolation thermique du four, etc.

En pratique, après les calculs estimés, les spirales sont ajoutées ou supprimées en fonction du résultat obtenu, ou bien des capteurs et dispositifs de température sont utilisés pour l'ajuster.

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Posté par:
23.02.2019
Mise à jour : 23.02.2019

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