I tubi riscaldanti elettrici al quarzo non sono un unico prodotto. In base ai diversi elementi riscaldanti e ai design strutturali, possono essere suddivisi in più tipi, come tubi al quarzo con filo di resistenza ordinario, tubi al quarzo alogeni, tubi al quarzo in fibra di carbonio e tubi al quarzo riflettenti-placcati in oro. Diversi tipi di tubi riscaldanti al quarzo hanno caratteristiche diverse in termini di velocità di riscaldamento, spettro infrarosso, durata ed efficienza energetica e sono adatti a diversi scenari applicativi. Comprendere le differenze tra le varie tipologie aiuta a selezionare la soluzione riscaldante al quarzo più adatta.
I tubi riscaldanti al quarzo con filo di resistenza ordinario sono il tipo più tradizionale e basilare. Utilizzano fili di resistenza in nichel-cromo o ferro-cromo-alluminio come elementi riscaldanti e sono posizionati in tubi di vetro al quarzo trasparenti. La struttura è semplice e il costo è basso, ed è il prodotto entry-level dei tubi riscaldanti al quarzo. Questo tipo di tubo riscaldante ha una velocità di riscaldamento moderata e una lunga durata e l'efficienza della radiazione infrarossa è inferiore a quella dei tipi alogeni e in fibra di carbonio. Viene utilizzato principalmente per il riscaldamento convenzionale di liquidi, la conservazione del calore e le occasioni di asciugatura a bassa-richiesta ed è una scelta-efficace in termini di costi.
I tubi riscaldanti al quarzo alogeni utilizzano filamenti di tungsteno come elementi riscaldanti, riempiti con gas alogeno all'interno del tubo al quarzo. Sono famosi per la loro velocità di riscaldamento estremamente rapida - possono raggiungere la temperatura nominale entro 1-3 secondi dall'accensione-e la temperatura aumenta molto velocemente. Lo spettro di radiazione infrarossa dei tubi alogeni è principalmente vicino-infrarosso, con lunghezza d'onda corta e forte potere di penetrazione, adatto per occasioni che richiedono riscaldamento rapido e riscaldamento superficiale. Tuttavia, la durata dei tubi alogeni è relativamente breve, solitamente 2000-5000 ore, e la luce è intensa durante il funzionamento, il che comporta un certo inquinamento luminoso. Sono ampiamente utilizzati negli apparecchi di riscaldamento rapido, nelle linee di asciugatura industriale, nella stampa e nell'asciugatura e in altre occasioni che perseguono la velocità.
I tubi riscaldanti al quarzo in fibra di carbonio utilizzano filamenti in fibra di carbonio come elementi riscaldanti, che negli ultimi anni sono una stella nascente nei tubi riscaldanti al quarzo. La caratteristica più importante del riscaldamento in fibra di carbonio è che l'efficienza della radiazione del lontano-infrarosso è molto elevata e la lunghezza d'onda è concentrata principalmente nella banda del lontano-infrarosso da 4–15 μm, che corrisponde perfettamente al picco di assorbimento del corpo umano e delle sostanze organiche, e l'efficienza termica è molto elevata. I tubi in fibra di carbonio hanno una lunga durata, solitamente 8.000–15.000 ore, e hanno una buona resistenza agli shock termici. Sono anche più sani e confortevoli se utilizzati per il riscaldamento del corpo umano. Nell'essiccazione industriale, nell'indurimento delle vernici, nella cottura degli alimenti e in altri settori, i tubi al quarzo in fibra di carbonio mostrano eccellenti effetti di risparmio energetico e qualità di riscaldamento.
I tubi al quarzo riflettenti placcati in oro-o bianco-sono tipi speciali con rivestimento in strato riflettente su un lato del tubo al quarzo. Lo strato placcato in oro- può riflettere i raggi infrarossi in modo direzionale, concentrando la radiazione termica sul lato riscaldante e migliorando notevolmente l'utilizzo del calore. I tubi al quarzo placcati in oro- vengono utilizzati principalmente in occasioni di riscaldamento di precisione che richiedono un riscaldamento direzionale, come la lavorazione di semiconduttori, l'essiccazione di precisione e la stampa 3D. Il tipo placcato bianco- ha un costo inferiore e viene utilizzato nelle apparecchiature di essiccazione convenzionali per migliorare l'efficienza energetica.
Quando si selezionano i tipi, è necessario tenere in considerazione in modo approfondito i requisiti di velocità di riscaldamento, la corrispondenza spettrale, la durata di servizio e il budget dei costi. Per scenari di riscaldamento rapido, sono preferibili i tubi alogeni; per l'asciugatura-a risparmio energetico e il funzionamento continuo a lungo-termine, i tubi in fibra di carbonio sono più-economici; per il riscaldamento convenzionale dei liquidi e la conservazione del calore, i normali tubi al quarzo possono soddisfare la domanda; per il riscaldamento direzionale di precisione, vengono selezionati tubi al quarzo riflettenti-placcati in oro.
Tabella 1 Confronto delle prestazioni di diversi tipi di tubi riscaldanti al quarzo
表格
| Tipo di tubo | Elemento riscaldante | Velocità di riscaldamento | Durata di servizio | Caratteristica spettrale | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|---|---|
| Tubo al quarzo ordinario | Filo Ni-Cr / Fe-Cr-Al | Moderare | 3000–5000 h | Infrarossi a onda media-lunga | Riscaldamento a liquido, conservazione del calore |
| Tubo al quarzo alogeno | Filamento di tungsteno | Molto veloce (1–3 s) | 2000–5000 h | Vicino infrarosso, forte penetrazione | Asciugatura rapida, riscaldamento istantaneo |
| Tubo in fibra di carbonio | Filamento in fibra di carbonio | Veloce | 8000–15000 h | Infrarosso lontano, alta efficienza di radiazione | Essiccazione industriale, cottura, riscaldamento |
| Riflettente-placcato oro | Fibra di carbonio/tungsteno | Veloce | Dipende dal filamento | Riflessione direzionale dell'infrarosso | Riscaldamento di precisione, processo a semiconduttore |
Una selezione ragionevole dei tipi di tubi al quarzo in base ai requisiti applicativi può raggiungere il miglior equilibrio tra effetto di riscaldamento e costi operativi.
