Чертеж тэна: ТЭН для Воды стандартные и под заказ по чертежу и тех. заданию
ТЭН для Воды стандартные и под заказ по чертежу и тех. заданию
Отгрузка продукции ТЭН в любой регион России, доставка до транспортной компании бесплатно.
Заказать продукцию ТЭН для воды, ТЭН для масла, ТЭН для воздуха и других сред, узнать о наличии, сроках поставки Вы можете позвонив по телефонам или написать заявку по электронной почте:
моб. 8(916) 579-74-12
т.ф.(499)948-03-51
тел. (495) 545-70-88
E-mail: [email protected]
При заказе ТЭНа необходимо знать длину, диаметр трубы, мощность, среда, напряжение, форму ТЭНа.
ТЭН со штуцером и без штуцера.
Обогреваемая среда O,L ( O- подвижный воздух, L- литейные формы).
Развернутая длина оболочки ТЭН, см | Диаметр ТЭН, мм | Обогреваемая среда Z (масло) | |||||||
Напряжение, В | |||||||||
36 | 48 | 55 | 60 | 110 | 127 | 220 | 380 | ||
ТЭН-45 | 8 | 0,25 | 0,32 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | — | — |
10 | 0,5 | 0,63 | 0,63 | 0,63 | 0,63 | 0,63 | — | — | |
13 | 0,5 | 0,63 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | — | — |
Пример обозначения при заказе:
ТЭН-100 А10/3,15 Р 220 ф.7 R30 Ш
100 — развернутая длина трубки ТЭН в см.
А — длина контактного стержня в заделке (А=40 мм, В=65 мм, С=100 мм, D=125 мм, Е=160 мм, F=250 мм, G=400 мм, H=630 мм)
10 — диаметр ТЭН в мм.
3,15 — потребляемая мощность в кВт
P — рабочая среда (O — воздух, движущийся со скоростью не менее 6м/с, S — спокойный воздух, L — для литейных форм, P — вода, Z — масло)
220 — напряжение питания, В
ф.7 — типовая форма ТЭН
R30 — радиус изгиба, мм
Ш — при необходимости оснащение ТЭН штуцером.
При заказе нестандартного ТЭНа , отправьте чертеж чертёж с заданными характеристиками, или запросите опросный лист на ТЭН по электронной почте E-mail: [email protected]
ТЭН для Воды стандартные и под заказ по чертежу и тех. заданию.
Для применения в качестве нагревательных элементов вмонтированных в емкость, зачастую используются ТЭНы, от мелких бытовых приборов эл.чайников, или другие подходящие по размерам. Мощность таких ТЭНов, может быть различной. Есть стандартные ТЭНы с обозначением на корпусе мощностью 1.0 кВт и 1.25 кВт. Но есть и другие востребованные мощности, которые можно заказать отдельно или добиться желаемой мощности из соединения нескольких ТЭН.
Бывает, что мощность 1-го ТЭНа, может не устраивать нужным параметрам, для нагрева куба и быть больше или меньше. В таких ситуациях, для получения необходимой мощности нагрева, можно использовать несколько ТЭНов, путем соединенных последовательно или последовательно-параллельно. Коммутируя различные варианты соединения ТЭНов, переключателем от бытовой эл, плиты, возможно получать различную мощность. Возьмем например восемь врезанных ТЭН мощностью 1.25 кВт каждый, в зависимости от комбинации включения, можно в результате получить следующую мощность.
- 625 Вт
- 933 Вт
- 1,25 кВт
- 1,6 кВт
- 1,8 кВт
- 2,5 кВт
Этого диапазона будет достаточно для регулировки и поддержания нужной температуры при перегонке и ректификации. Так же можно получить и иную мощность, добавив количество режимов переключения и используя различные комбинации включения.
Последовательное соединение 2-х ТЭНов по 1.25 кВт и подключение их к сети 220В, в сумме дает 625 Вт. Параллельное соединение, в сумме дает 2.5 кВт.
Для расчета можно прибегнуть к следующей формуле:
Зная напряжение, действующее в сети, это 220Вольт. Зная мощность ТЭНа, обозначенную на его поверхности предположим это 1,25 кВт, значит, нам необходимо узнать силу тока, протекающую в этой цепи. Силу тока, зная напряжение и мощность, узнаем из следующей формулы.
Сила тока = мощность, деленная на напряжение в сети.
Записывается она так: I = P / U.
Где I
P – мощность указывается в ваттах.
U – напряжение указывается в вольтах.
При подсчете необходимо мощность, указанную на корпусе ТЭН в кВт, перевести в ватты.
1,25 кВт = 1250Вт. Подставляем известные значения в эту формулу и получаем силу тока.
I = 1250Вт / 220 = 5,681 А
В дальнейшем зная силу тока подсчитываем сопротивление ТЭНа, применяя формулу.
R = U / I, где
R — сопротивление в Омах
U — напряжение в вольтах
I — сила тока в амперах
Подставляем известные значения в формулу и узнаем сопротивление 1 ТЭНа.
R = 220 / 5.681 = 38,725 Ом.
В последующем подсчитываем общее сопротивление всех последовательно соединенных ТЭНов. Общее сопротивление будет равно сумме всех сопротивлений, соединенных последовательно ТЭНов
Rобщ = R1+ R2 + R3 и т.д.
В итоге, два последовательно соединенных ТЭНа, имеют сопротивление равное 77,45 Ом. Остается подсчитать мощность выделяемую этими двумя ТЭН.
P = U2 / R где,
P — мощность в ваттах
U2 — напряжение в квадрате, в вольтах
R — общее сопротивление всех посл. соед. ТЭНов
P = 624,919 Вт, округляем до значения 625 Вт.
Далее при необходимости можно подсчитать мощность любого количества последовательно соединенных ТЭНов, или ориентироваться на таблицу.
В таблице 1.1 приведены значения для последовательного соединения ТЭНов.
Таблица 1.1
Кол-во ТЭН | Сопротивление (Ом) | Напряжение (В) | Сила тока (А) | |
1 | 1250,000 | 38,725 | 220 | 5,68 |
Последовательное соединение. | ||||
2 | 625 | 2 ТЭН = 77,45 | 220 | 2,84 |
3 | 416 | 3 ТЭН =1 16,175 | 220 | 1,89 |
4 | 312 | 4 ТЭН=154,9 | 220 | 1,42 |
5 | 250 | 5 ТЭН=193,625 | 220 | 1,13 |
6 | 208 | 6 ТЭН=232,35 | 220 | 0,94 |
7 | 178 | 7 ТЭН=271,075 | 220 | 0,81 |
8 | 156 | 8 ТЭН=309,8 | 220 | 0,71 |
В таблице 1.2 приведены значения для параллельного соединения ТЭНов.
Таблица 1.2
Кол-во ТЭН | Мощность (Вт) | Сопротивление (Ом) | Напряжение (В) | Сила тока (А) |
Параллельное соединение | ||||
2 | 2500 | 2 ТЭН=19,3625 | 220 | 11,36 |
3 | 3 ТЭН=12,9083 | 220 | 17,04 | |
4 | 5000 | 4 ТЭН=9,68125 | 220 | 22,72 |
5 | 6250 | 5 ТЭН=7,7450 | 220 | 28,40 |
6 | 7500 | 6 ТЭН=6,45415 | 220 | 34,08 |
7 | 8750 | 7 ТЭН=5,5321 | 220 | 39,76 |
8 | 10000 | 8 ТЭН=4,840 | 220 | 45,45 |
Не маловажное преимущество при последовательном соединении ТЭН это уменьшенный в несколько раз протекающий через них ток, и соответственно небольшой нагрев корпуса нагревательного элемента,
Расчеты выполнены для ТЭНов, мощностью 1.25 кВт. Для ТЭНов другой мощности, общую мощность нужно пересчитать согласно закона Ома, пользуясь выше приведенными формулами.
Если вы заинтересованы что бы тэны были доставлены до терминала вашего города или адресата, укажите это в предварительной заявке и менеджер выставит счет и включит в стоимость продукции доставку тэнов.
При отгрузки продукции Тэн транспортной компанией необходимо указать нужна ли дополнительная упаковка.
Инструкция по эксплуатации ТЭНов электрических.
Данная инструкция по эксплуатации тэн определяет обязательные условия для правильного монтажа и эксплуатации трубчатых электронагревателей (ТЭН) c целью техники безопасности при монтаже, эксплуатации и увеличения ресурса ТЭНов электрических, для различных сред.
1. Подготовка ТЭНа электрического к монтажу.
Перед монтажом ТЭН электрический необходимо:
1.1. Удалить с оболочки тэн антикоррозионную смазку.
1.2. Очистить поверхность изоляторов и контактных стержней тэна.
1.3. Проверить сопротивление изоляции в холодном состоянии. При падении сопротивления изоляции ниже 0,5 МОм, ТЭН нужно просушить при температуре от +120 до +150С в течение 4-6 часов. Допускается сушка нагревателей Тэна путем подключения их на пониженное напряжение или последовательно по несколько штук.
2. Монтаж ТЭН электрический для воды.
2.1. Монтаж электронагревателей ТЭН для воды к нагреваемому устройству нужно осуществлять с помощью крепежной арматуры (штуцеров, зажимов, хомутов, кронштейнов, стяжек, скоб).
2.2. Не разрешается крепление электронагревателей ТЭН водяной за контактные стержни.
2.3. При установке ТЭН на объекте нужно руководствоваться ПУЭ, ПТЭ и ПТБ электроустановок потребителей. Присоединение ТЭН а электрического к питающей сети производится проводниками сечением не менее 1,5 мм2, оснащенными наконечниками по ГОСТ 7386.
2.4. При монтаже тэн нужно учитывать, что тэны электрические при работе не должны соприкасаться друг с другом, минимально допустимое расстояние между тэнами – 5 мм.
2.5. Монтаж тэнов электрических работающих в жидких средах осуществляется таким образом, чтобы активная часть тэна нагревателя полностью находилась в жидкости.
2.6. Все токоведущие детали тэна нужно защитить от случайного прикосновения и от попадания влаги.
2.7. Корпус каждого тэна для воды следует надежно заземлить.
2.8. С целью оперативного выявления выхода из строя любого нагревательного тэна, помещенного в агрегат, рекомендуется подключить тэн к сети через индивидуальные плавкие вставки.
2.9. Все монтажные и демонтажные работы тэном водяным нужно производить при снятом напряжении.
3. Эксплуатационные требования тэна электрического.
3.1. Трубчатые электронагреватели тэн должны работать только в той среде, для нагрева которой были изготовлены.
3.2. Дорабатывать и изменять конструкцию ТЭН водяного у потребителя запрещается.
3.3. При эксплуатации тэна нужно следить за состоянием контактных стержней и токоподводящих проводов, не допуская ослабления соединений.
3.4. Подтягивать контактные гайки следует осторожно, и не допускать проворачивания контактных стержней в корпусе ТЭНа для воды.
3.5. Попадание влаги на контактные выводы тэнов не допускается.
3.6. Контактные выводы тэна должны хорошо омываться естественным или искусственным потоком холодного воздуха. Высокая температура в зоне герметика торцов нагревателя (свыше 150 оС) снижает срок службы тэн электрический.
3.7. Активная часть ТЭНа для воды должна полностью находится в рабочей зоне.
3.8. При эксплуатации ТЭНа в жидких средах уровень жидкости должен постоянно находиться выше границы активной части нагревателя, а оболочка ТЭН должна периодически очищаться от накипи.
3.9. При нагревании твердых тел (деталей штампов, пресс-форм, литейных форм) должен быть обеспечен надежный тепловой контакт оболочки электронагревателя тэн с нагреваемой средой.
4. Условия транспортировки и хранения тен электрический.
4.1. Перевозка тэн электрический допускается всеми видами транспорта при условии защиты от влаги и механических повреждений. 4.2. Хранение ТЭН необходимо осуществлять в отапливаемых и вентилируемых помещениях. Температура окружающего воздуха – от +5 до +40 оС. Среднее значение относительной влажности – до 65% при +20 оС.
Тэн для воды- рабочая среда вода.
Электронагреватели промышленные, ТЭН трубчатый, ТЭН водяной, ТЭН воздушный, промышленный,масленый.
Время последней модификации 1622018223
Маркировка ТЭН | «Пирамида»
Трубчатый электронагреватель (ТЭН) представляет собой расположенную внутри металлической оболочки спираль (из сплава с высоким омическим сопротивлением и контактными стержнями. От оболочки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем. Для предохранения от попадания влаги торцы ТЭН герметизируют. Контактные стержни изолируются от корпуса диэлектрическими изоляторами.
Конструкция трубчатых электронагревателей (ТЭН)
Возможно изготовить TЭH диаметром 8, 8,5, 10, 12, 13 мм с другими контактными устройствами, а также оснастить штуцерами с резьбой М22×1,5 , М18×1,5, М16×1,5, М14×1,5, М12*1,5 и шайбами, гайками.
Пример условного обозначения при заказе:
ТЭН | 100 | А | 13 | О | 220 | R30 | Ф2 | G1/2 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Обозначения позиций в маркировке:
Трубчатый электронагреватель.
Развёрнутая длина 100 мм.
Длина контактного стержня (таблица 1) (А=40, В= 65, С=100, D=125, E=160, F=250 (мм)).
Диаметр 13 мм, бывают следующие диаметры: 8, 8,5, 10,11, 12, 13 мм.
Среда нагрева (таблица 2)
220-напряжение
R30-радиус сгиба 30 мм.
Ф2-типовая форма (таблица 3)
G1/2- Наличие резьбовых штуцеров G1/2.
Таблица 1. Условное обозначение и номинальная длина контактного стержня в заделке для диаметров труб от 10-12 мм
Обозначение длины | А | В | С | D | E | F | G |
Длина в мм | 40 | 65 | 100 | 125 | 160 | 250 | 400 |
Таблица 2. Обозначение нагреваемой среды, материал оболочки
Условное обозначение | Нагреваемая среда | Характер нагрева | Материал оболочки |
J | Вода, слабый раствор кислот (pH от 5 до 7) | Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100°С | Нержавеющая сталь |
P | Вода, слабый раствор щелочей (pH от 7 до 9) | Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100°С | Углеродистая сталь |
S | Воздух, газы и смеси газов | Нагрев в спокойной газовой среде до температуры на оболочке ТЭН 45 0°С | Углеродистая сталь |
T | Воздух, газы и смеси газов | Нагрев в спокойной газовой среде с температурой на оболочке ТЭН свыше 450°С | Нержавеющая сталь |
O | Воздух, газы и смеси газов | Нагрев в движущейся со скоростью 6 м/с воздушной среде до температуры на оболочке ТЭН 450°С | Углеродистая сталь |
K | Воздух, газы и смеси газов | Нагрев в движущейся со скоростью не менее 6 м/с воздушной среде с температурой на оболочке ТЭН св. 450°С | Нержавеющая сталь |
L | Литейные формы, пресс-формы | ТЭН вставлен в паз, имеется гарантированный контакт с нагреваемым металлом, температура на оболочке ТЭН до 450°С | Углеродистая сталь |
Z | Жиры, масла | Нагрев в ваннах и др. емкостях, температура до 250°С | Углеродистая сталь |
W | Легкоплавкие металлы и сплавы | Нагрев и плавление в ваннах и др. емкостях с температурой на оболочке ТЭН до 450°С | Углеродистая сталь |
D | Селитра (двойная оболочка) | Нагрев до температуры 600°С | Нержавеющая/черная сталь |
Н | Селитра | Нагрев до температуры 600°С | Нержавеющая сталь |
Таблица 3. Обозначение формы ТЭН
ТЭН – с оребрением (ТЭНР)
Основным направлением применения трубчатых электронагревателей с оребрением (ТЭНР) является нагрев подвижного или спокойного воздуха. Их используют в промышленных и бытовых электрокалориферах, конвекторах, тепловых пушках и в других установках. Реже, оребренные ТЭНы применяются для нагрева жидкостей.
Технической особенностью оребренного ТЭНа является гофрированная лента, навитая на оболочку ТЭНа по спирали. Эта лента производится из углеродистой или нержавеющей стали.
По своей внутренней конструкции оребренный ТЭН идентичен конструкции обычного двухконцового трубчатого электронагревателя.
Материалом для изготовления оребрения ТЭНа служит лента толщиной 0,3 мм.
L – развернутая длина; Lo – длина оребрения; D – диаметр оболочки; Do – диаметр оребрения; h – шаг оребрения
Пример условного обозначения оребренного ТЭНР:
Для удобства крепления Трубчатые электронагреватели могут оснащаться дополнительной арматурой (штуцер, планка, и т.п.). Соединение этой арматуры с ТЭНом производится различными методами (сварка, пайка, опрессовка). Это расширяет возможность установки ТЭНа в комплектуемом оборудовании.
Существует несколько видов оребренных ТЭНов:
Прямые оребренные ТЭНы.
Согнутые оребренные ТЭНы. (Изгиб ТЭНа происходит чаще всего в одной плоскости, при этом желательно учитывать что межосевое расстояние должно быть не менее 3-х значений от диаметра оребрения ТЭНа !!!)
Нагревательная часть ТЭНа располагается полностью в оребренной зоне рабочей поверхности нагревательного элемента!
Основная часть оребренных трубчатых электронагревателей по своей специфике являются индивидуальными по конструкции. Исходя из этого, мы принимаем заказы на изготовление оребренных ТЭНов по рабочим чертежам заказчика.
Чтобы наши менеджеры могли максимально быстро дать ответ по ценам и срокам изготовления электронагревателей, рекомендуем ознакомиться с примером условного обозначения ТЭН и указывать в заявке как можно больше информации.
Ваши вопросы и технические задания присылайте на почту: [email protected].
Более подробную информацию и консультацию по Вашему ТЭНу Вы можете получить по телефону: 8 (351) 326-40-42.
Схемы подключения ТЭНов типа ЗВЕЗДА и ТРЕУГОЛЬНИК. Статья компании Технонагрев
Трубчатые нагревательные элементы являются наиболее универсальным и подходящим промышленным нагревательным решением для широкого спектра применений. Трубчатые элементы имеют заводскую конфигурацию практически любой формы и размера. По запросу могут быть изготовлены нагреватели любого диаметры изгиба. Трубчатые элементы часто рассматриваются как основа всех нагревательных элементов. Им характерна прочная внешняя оболочка, которая помогает защитить технологический нагреватель от физических нагрузок, а высококачественные сплавы обеспечивают эффективную передачу тепла от резистивной катушки к теплоносителю.
В зависимости от характеристик, оболочки и формы, электрические трубчатые нагреватели используются в различных областях промышленного обогрева (теплопроводность, конвекция, радиационный нагрев), где для нагрева жидкостей, газов и твердых веществ требуются высокие температуры. Даже в стандартных заводских моделях трубчатых нагревателей доступны различные диаметры для регулировки плотности ватт, для обеспечения максимальной производительности и длительного срока службы. Высококачественный оксид магния в конструкции нагревателей используется для эффективной передачи тепла от резистивной катушки к вашему теплоносителю, будь то воздух, жидкость или твердое вещество. Радиусы изгиба разрабатываются с тщательной экспертизой, чтобы обеспечить оптимальную производительность при соблюдении «формы и функциональности» вашего приложения.
Преимущества трубчатых нагревателей и их использование:
-
Усовершенствованный механизм управления для точной передачи тепла и поддержания температуры
-
Компактный размер, который позволяет легко устанавливать, чистить, обслуживать и даже заменять нагреватель в случае повреждения, не занимая много времени
-
Доступны различные формы и размеры для каждой категории, специально разработанной с использованием надежной технологии для увеличения срока службы изделия
Все электронагреватели можно подключать и к однофазной и к трехфазной сети. Для подключения нагревательных элементов к трехфазной сети можно использовать одну из двух схем:
Для равномерного распределения электрической мощности и для нейтрализации эффекта «перекоса фаз», к каждой фазе должно быть подключено трехкратное число ТЭНов. Нагреватели при этом должны иметь напряжение питания 230 или 380 Вольт, соответствующее фазному напряжению линии в соответствии со схемой коммутации. Так ТЭНы с рабочим напряжением 230 Вольт подсоединяют по схеме «звезда», а нагреватели, напряжение которых рассчитано на нагрузку в 380 Вольт, соответственно треугольником.
Подключения по схеме «звезда»
В качестве наглядного примера предлагаем рассмотреть подключение схемы «звезда», где использовано три нагревателя. Данный вариант подходит для подсоединения к сети сухих трубчатых нагревателей с выводами в виде 4-х болтов и блоков ТЭН.
Данная схема предполагает подсоединение к соответствующей фазе каждого второго вывода нагревателя. Каждый первый вывод нагревателей соединены между собой, что способствует образованию общей точки, которая в свою очередь определяется, как нулевая. Соединённая нагрузка — трехпроводная.
Трехпроводное соединение используется для напряжения 380 Вольт. Далее предлагаем рассмотреть подключение ТЭНа в трехфазную сеть. Здесь включение и отключение напряжение осуществляется в автоматическом режиме за счет наличия трехполюсных выключателей.
Приведенная схема показывает, что контактные выводы электронагревателей, которые располагаются с правой стороны подключены к фазам А, В, С. Выводы расположенные слева соединены в общую нейтральную точку. Напряжение при работе нагревательных элементов между выводами расположенными справа и нулевой точкой составляет 230 Вольт.
Существует также метод подключения схемы «звезда» по четырехпроводному типу. Электронагреватели подключаются к трехфазной сети с напряжением 230 Вольт. Нулевая точка выводов нагревателя при этом соединена с нулевой точкой источника питания.
На имеющейся схеме видно, что правые выводы ТЭНов соединены с соответствующими фазами. Левые выводы замкнуты в единой точке, которая в свою очередь соединена с нейтральной шиной питающего источника. Между нулевой точкой и контактными выводами рабочее напряжение составляет 230 Вольт.
Для полного отключения нагрузки электросети используют автоматические выключатели «3+N» или «3Р+N». Такие автоматы позволяют переводить силовые контакты на рабочий авторежим. Чтобы подробней ознакомиться со схемой «звезда» на практике предлагаем рассмотреть подключение ТЭНов электрокотла.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТЭНОВ ЭЛЕКТРОКОТЛА
При подключении электрического котла могут использоваться разные схемы. На основе недавленого опыта представляем вашему вниманию подключение сухих трубчатых нагревателей по типу «звезда» с рабочим напряжением 230 Вольт к трехфазной сети. Сухие ТЭНы обладают высокой мощностью, поэтому провода питания должны с ними соединяться надежно. Здесь важно соблюдать схему подсоединения проводов к контактным выводам нагревателей строго по инструкции.
Подключая фазные провода к выводам электронагревателей следует в первую очередь накрутить гайку м4. После этого нужно наложить шайбу и одеть наконечник-кольцо питающего проводка. Далее опять накладывается шайба, а сверху на нее ложится пружинная шайба-гровер. Все это зажимается гайкой м4.
Провод, который будет подключен к нейтральной фазе, затягивается болтом м8. Он будет располагаться в перемычке между контактами отверстий нагревателя.
После подключения проводов следует провести заземление корпуса нагревателя и проводов подключения ТЭНа. Обычно у котлов для заземления с левой стороны у блока электронагревателей находится болт, к которому и следует подключать проводник заземления.
В качестве защитного заземлителя можно использовать отдельный проводник дополнительной системы уравнивания потенциалов или взять его с клеммы заземления управляющего блока.
После того как нагреватель электрокотла подключили, следует установить защитный кожух на блок теплообменника. С целью контроля температуры нагреваемой жидкости следует использовать термодатчик. Также можно установить датчик температуры воздуха. На панели блока управления для таких датчиков есть регуляторы с соответствующими маркировками. У каждого регулятора есть градуировка с кодовым обозначением температуры. Таким образом, вы сможете легко выставлять температуру для теплоносителя. Когда температура теплоносителя достигнет установленного уровня, датчик подаст сигнал и нагреватель автоматически отключится. Если же уровень температуры упадет ниже требуемых значений, по принципу того же отклика нагревательное устройство включится в работу и нагрев возобновится.
За счет наличия таких коммуникаций работа электрокотла практически полностью автоматизируется. Вам нужно будет только выставить все необходимые режимы настройки.
Температурный датчик для воды размещают внутри теплообменника в специально отведенном месте посадки. Также его можно монтировать самому, прицепив к отопительной трубе.
По этому же принципу действует и датчик температуры воздуха. Его просто устанавливают в помещении, где он измеряет общие термические значения воздуха.
Электрический котел будет прогревать теплоноситель до тех пор, пока воздух в помещении не достигнет нужных температурных значений.
Разные модификации котлов отличаются внутренней начинкой, дополнительными функциями, уровнем автоматики.… Не меняются лишь проводка, сечение кабеля, защита и вид сетевого подключения.
Подключение ТЭН по схеме «треугольник»
Данная схема подразумевает соединение выводов ТЭНа поочередно.
Схема подключения такого типа означает, что: вывод под номером 1 у первого нагревателя будет соединён с выводом №1 второго нагревателя; вывод №2 второго ТЭНа подключится к выводу №2 третьего нагревателя; от первого нагревателя вывод №2 подсоединится к выводу №1 третьего ТЭНа. При соблюдении указанной схемы в итоге должно получиться три плеча — «а», «б», «с». На каждое плечо будет подана своя фаза:
-
«а» — А фаза;
-
«б» — В фаза;
-
«с» — С фаза.
Мощность нагревателей и их температурная подача зависимо от схемы подключения ТЭНа
Выбирая нагреватель, покупатель в первую очередь обращают внимание на его мощность. Техническая практика же показывает, что при постоянном подключении к определенной сети, когда не используются трансформаторы, показатели мощности зависят только от электросопротивления резистивного элемента, который находится в самом нагревательном устройстве. Зависимость определена формулой:
P = U * I
где P — мощность,
U — напряжение между концами греющего элемента,
I – ток, протекающий по резистивному элементу.
По той причине, что ток, проходящий по спирали зависим только от напряжения, приложенного к концам и собственного электросопротивления (R) конкретного участка спирали, формулу можно упростить:
P = U2 / R
Из этого можно сделать вывод, что в условиях постоянного напряжения мощность будет повышаться только тогда, когда сопротивление будет падать.
Электрическое сопротивление большинства нагревательных приборов напрямую зависит от температуры подаваемой самим нагревателей. Но сопротивление в пределах нескольких сотен градусов будет немного отличаться. Следует понимать, что с карбидокремниевыми нагревателями ситуация будет совершенно иной. Поскольку они выполняют функцию нагревательного элемента, выполняемого неметаллическим стержнем, сопротивление здесь не будет изменяться линейно. Сопротивление таких устройств может находиться в диапазоне 0,5 … 5 Ом, что не позволит напрямую подключить нагревательное устройство к сети напряжением 220 вольт и тем более 380 вольт. По техническим стандартам карбидокремниевые нагреватели могут быть подключены к стандартной сети при условии, что они собраны в последовательную цепь. Но. Стоит отметить, что такая методика неэффективна, если необходимо осуществлять точное регулирование мощности и регулировать определенную температуру печи. Наилучшим способом является подключение к сети электрических нагревателей с использованием автотрансформаторов с лабораторным управлением или стандартных статистических электромагнитных устройств.
Подключение нагревательного блока по схеме звезда и треугольник
Существуют нагреватели, которые производятся сразу для трехфазной сети, например, нагревательные элементы или нагреватели из карбида кремния в форме буквы W. Способ их подключения зависит от расчетного напряжения по схеме «звезда» или «треугольник». При подключении по схеме «треугольник» это означает подключение трех нагревательных блоков, в которых сопротивление равно и на каждое из них подается напряжение 380 вольт. Схема «звезда» с наличием нейтрального провода подробно описана выше и предназначена для подачи 220 вольт каждому потребителю. Нулевой провод необходим для подключения потребителей с различным электрическим сопротивлением.
Устройство и схемы подключения ТЭН
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Трубчатые электрические нагреватели (ТЭН) предназначены для преобразования электрической энергии в тепловую. Они применяются в качестве основы в нагревательных устройствах (приборах) промышленного и бытового назначения, осуществляющих нагрев различных сред путем конвекции, теплопроводности или излучения. Трубчатые нагреватели можно размещать непосредственно в нагреваемой среде, поэтому сфера их применения достаточно разнообразна: от утюгов и чайников до печей и реакторов.
1. Устройство ТЭН.
ТЭН представляет собой электрический нагревательный элемент, выполненный из тонкостенной металлической трубки (оболочки), материалом для которой служит медь, латунь, нержавеющая и углеродистая сталь. Внутри трубки расположена спираль из нихромовой проволоки, обладающая большим удельным электрическим сопротивлением. Концы спирали соединены с металлическими выводами, которыми нагреватель подключается к питающему напряжению.
От стенок трубки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем, который служит для отвода тепловой энергии от спирали и надежно фиксирует ее в центре трубки по всей длине. В качестве наполнителя используется плавленая окись магния, корунд или кварцевый песок. Для защиты наполнителя от проникновения влаги из окружающей среды торцы ТЭНа герметизируют термовлагостойким лаком.
Выводы нагревателя изолированы от стенок трубки и жестко зафиксированы керамическими изоляторами. Питающие провода подключаются к резьбовым концам выводов при помощи гаек и шайб.
Работает ТЭН следующим образом: при прохождении электрического тока по спирали она, нагреваясь, нагревает наполнитель и стенки трубки, через которые тепло излучается в окружающую среду.
При нагреве газообразных сред для увеличения теплоотдачи от ТЭНов применяют их оребрение, выполненное из материала с хорошей теплопроводностью. Как правило, для оребрения используют стальную гофрированную ленту, навитую по спирали на внешнюю оболочку ТЭНа.
Применение такого конструктивного решения способствует уменьшению габаритных размеров и токовой нагрузке нагревателя.
2. Схемы включения ТЭН в однофазную сеть.
Трубчатые электронагреватели рассчитаны на конкретное значение мощности и напряжения, поэтому для обеспечения номинального режима работы их подключают к питающей сети с соответствующим напряжением. Согласно ГОСТ 13268-88 нагреватели изготавливаются на номинальные напряжения: 12, 24, 36, 42, 48, 60, 127, 220, 380 В, однако наибольшее применение нашли ТЭНы рассчитанные на напряжение 127, 220 и 380 В.
Рассмотрим возможные варианты включения ТЭН в однофазную сеть.
2.1. Включение в розетку.
ТЭНы мощностью не более 1кВт (1000 Вт) можно смело включать в розетку через обычную штепсельную вилку, так как такой мощностью обладает основная масса электрических чайников и кипятильников, которыми мы разогреваем воду.
Через обычную вилку можно включить параллельно два ТЭН, но у обоих нагревателей мощность должна быть не более 1 кВт (1000 Вт), так как при параллельном соединении их общая мощность увеличивается до 2 кВт (2000 Вт). Таким образом, можно включить несколько нагревателей, но их общая мощность должна составлять не более 2 кВт, а для включения в розетку необходимо использовать более мощную вилку.
Бывает ситуация, когда дома завалялись несколько нагревателей, рассчитанных на рабочее напряжение 127 В, выкинуть их рука не поднимается, а в домашнюю сеть не включишь. В этом случае нагреватели включаются последовательно, что дает возможность подавать на них повышенное напряжение. При последовательном соединении двух нагревателей с напряжением 127 В их мощность остается прежней, а общее сопротивление увеличивается в два раза. Например, при включении двух нагревателей мощностью по 500 Вт их общая мощность составит 1000 Вт.
Однако в этой схеме есть один недостаток: если выйдет из строя любой из ТЭН, то работать не будут оба, так как разорвется электрическая цепь и прекратится подача питания.
Также надо помнить, что при последовательном соединении двух нагревателей с рабочим напряжением 220 В их общая мощность уменьшается в два раза, так как из-за увеличения общего сопротивления каждый нагреватель будет получать около 110 В вместо положенных 220 В.
2.2. Включение через автоматический выключатель.
Будет на много удобнее, если на ТЭНы подавать напряжение с помощью автоматического выключателя. Для этого необходимо в домовом щитке предусмотреть автомат, или же автомат установить непосредственно рядом с нагревательным устройством. Подача и отключение напряжения будет осуществляться включением/выключением автоматического выключателя.
Следующий вариант включения нагревателей осуществляется двухполюсным выключателем, что является наиболее предпочтительным, так как в этом случае фаза и ноль разрываются одновременно и ТЭН полностью отключается от общей схемы. Напряжение подается на верхние клеммы выключателя, а к нижним подключается нагреватель.
Если электрический нагреватель используется для нагрева воды и в доме проведено заземление, то для защиты от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции нагревателя есть смысл установить УЗО или дифавтомат.
В этом случае заземляющий проводник соединяют с корпусом ТЭНа или подключают на специальный винт, закрепленный на корпусе емкости. Рядом с таким винтом изображают знак заземления. Рассмотрим схему с дифавтоматом:
Защита с дифавтоматом работает следующим образом: при пробое изоляции нагревателя на его корпусе появляется фаза, которая используя наименьшее сопротивление «пойдет» по заземляющему проводнику РЕ и создаст ток утечки. Если этот ток превысит уставку, то дифавтомат сработает и отключит подачу напряжения. Если в цепи произойдет короткое замыкание, то и в этом случае сработает дифавтомат и обесточит ТЭН.
При использовании УЗО между ним и нагревателем необходимо установить дополнительный однополюсный автомат, который в случае короткого замыкания отключит подачу напряжения на нагреватель и защитит УЗО от тока короткого замыкания. В случае пробоя изоляции УЗО отключит подачу напряжения.
2.3. Работа ТЭН в схемах регулирования температуры.
В схемах автоматического регулирования температуры питающее напряжение на электрические нагреватели подается через контакты пускателей, контакторов или термореле. В совокупности связка «нагреватель – термореле» или «нагреватель – термореле – контактор» представляет собой самый простой регулятор температуры, который может использоваться для поддержания температурного режима в помещениях или жидких средах. Контактор применяют в схеме для размножения контактов и для коммутации мощной нагрузки, на которую не рассчитаны контакты термореле.
Термореле может работать в режимах «Нагрев» или «Охлаждение», которые выбираются переключателем, расположенном на лицевой стороне реле. Работу ТЭН рассмотрим в режиме «Нагрев», так как именно этот режим используется наиболее часто.
Рассмотрим схему «нагреватель — термореле».
Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2 и левым выводом нагревателя.
Фаза соединяется с клеммой термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1 и постоянно присутствует на нем. Правый вывод контакта К1 соединен с правым выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.
В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и напряжение на ТЭН не поступает. Как только температура опустится ниже заданного значения, от датчика придет сигнал и реле даст команду на замыкание контакта К1. В этот момент фаза через замкнутый контакт К1 поступит на правый вывод нагревателя и нагреватель начнет нагреваться. При достижении заданной температуры от датчика опять придет сигнал и реле разомкнет контакт К1 и обесточит нагреватель.
Рассмотрим схему «нагреватель – термореле — контактор».
Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2, выводом А2 катушки контактора и нижним выводом нагревателя.
Фаза подается на клемму термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1, нижний силовой вывод контактора и постоянно присутствует на этих выводах. Правый вывод контакта К1 соединен с выводом А1 катушки контактора. Верхний силовой вывод контактора соединен с верхним выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.
В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и на ТЭН напряжение не поступает. При опускании температуры ниже заданного значения от датчика приходит сигнал и реле замыкает контакт К1, по которому фаза поступает на вывод А1 катушки контактора.
При появлении фазы на выводе А1 катушки срабатывает контактор, его силовые контакты замыкаются и фаза попадает на верхний вывод нагревателя и он начинает нагреваться. При достижении заданной температуры от датчика опять придет сигнал, реле разомкнет контакт К1 и обесточит контактор, который в свою очередь обесточит нагреватель.
Если возникли вопросы по контакторам, то Вы можете познакомиться с их устройством и работой, а также рассмотреть схемы подключения контакторов.
Вы также можете посмотреть ролик о нагревателях, где рассказывается и показывается работа каждой схемы.
На этом пока закончим, а во второй части рассмотрим схемы подключения ТЭН к трехфазной сети.
Удачи!
Комплектующие и запчасти Abat ( Абат, Чувашторгтехника, Торгмаш Барановичи)
Все категорииЗапчасти Abat — ТЭНы Abat — Терморегуляторы и термоограничители — Переключатели и Пускатели — Запчасти к пароконвектоматам ПКА — Запчасти к посудомоечным машинам МПК — Запчасти к плитам и жарочным шкафам — Запчасти и комплектующие к котлам КПЭМ — Запчасти к печам конвекционным расстоечным шкафам, печей для пиццы — Запчасти к механическому оборудованию Abat (МКК,МЭП,МКО) — Запчасти тестомесов ТМС — Запчасти для газового оборудования — Химия Abat — Запчасти Abat Прочее Запчасти Atesy — Тэны Atesy — Запчасти для плит Atesy — Запчасти к пароконвектоматам Atesy — Прочие ЗИП Atesy — Запчасти для Кипятильников Atesy — Запчасти для блинниц, грилей, витрин, чебуречниц, шаурмы Atesy — Запчасти Картофелечистки ТАЙФУН, Хлеборезка, мукопросеиватели AtesyЗапчасти к посудомоечной машине МПУ-700-01, МПФ-30,ММУ-1000Запчасти UNOXЗапчасти RATIONALЗапчасти Вязьма (ВО,ЛС)КонфоркиЗапчасти МИМ,МПР,МОК,МПО — Запчасти МИМ-300,МИМ-600,МИМ-80 — Запчасти овощерезки и протирки МПР-350, МПР-350М, МПО-1, ОР-1 — — Ножи и Диски МПР-350(М)-01,МПО — Запчасти и комплектующие к картофелечисткам МОК-150, МОК-300, — Запчасти к мясорубкам Торгтехмаш ТМ-32, ТМ-32М, ТМ-12, ТМ-12МЗапчасти и комплектующие (прочие) — Запчасти Техно-ТТ — ЭЛЬФ4М — Запчасти для МТМ г. Сарапул — Запчасти для ТММ ПАО «ПЕНЗМАШ» — Запчасти Восход г.Саратов — Запчасти Grill Master — Запчасти и комплектующие Rada — Запчасти на бытовые электроплиты — — Запчасти для духовки BEKO — Запчасти Thermex (Термекс) — Запчасти ТулаТоргтехника — — Зип для кипятильников ТТ — — Конвекционные печи ТТ — — Зип для плит, шкафов ТТ — — Прочие ЗИП ТТ — Запчасти кипятильников Каскад КНЭ-50/100 — Запчасти Sikom — Кобор (Kobor) — Запчасти для кипятильников ДEБИС — Запчасти кипятильников КЭНД — Запчасти Iterma (Ярославль) — Запчасти Гамма 5А — Прочие ЗиП — — Трубчатые нагреватели (ТЭНы) — — Переключатели и терморегуляторы прочих производителей — — Прочие комплектующие — Тэны для сауны и бани Harvia — Запчасти Челябторгтехника — Спирали с бусами — Запчасти Polair и прочее холодильное оборудованиеЗапчасти УКМ — Ножи и Диски УКМЗапчасти ПищТех КраснодарЗапчасти для импортного Оборудования — Конфорки EGO круглые — Конфорки EGO квадратные — Душирующие устройства и смесители MONOLITH — Запчасти для импортных мясорубок — — Ножи и решетки системы Unger — — — R70 — — — H82 — — — В98 — — — D114 — — — E130 — — Ножи и решетки системы Enterprise — — — TJ12 — — — TJ22 — — — TJ32 — — — TJ42 — Запчасти для Robot-coupe — Запчасти для KT (Koneteollisuus) — Запчасти HURAKAN — Запчасти BREMA (льдогенераторы) — Запчасти AIRHOT — Запчасти APACH — Запчасти ELECTROLUX — Запчасти SILANOS — Запчасти Gastrorag — Запчасти FAMA — Запчасти INDOKOR — Запчасти AMICA — Запчасти TECNOEKA — Запчасти Импортные — Запчасти Smeg — Запчасти Garbin — Запчасти FAGOR — Запчасти Fimar — Запчасти COMENDA — Запчасти UGOLINI — Запчасти DIHR — Запчасти Retigo — Запчасти RollerGrill — Запчасти LAINOX — Запчасти GIERRE — Ленточные пилы для мяса — Запчасти GAMОборудование — Тепловое оборудование — — Плиты — — — Электрические плиты («Чувашторгтехника») — — — Плиты индукционные — — Пароконвектоматы — — — Пароконвектоматы «Abat» («Чувашторгтехника») — — Котлы пищеварочные — — — Котлы пищеварочные «Abat» (Чувашторгтехника) — — Конвекционные печи — — Расстоечные шкафы и камеры — — Шкафы жарочные и пекарские электрические — — — Шкафы жарочные Abat (ЧувашТоргТехника) — — — Шкафы электропекарные Abat (Чувашторгтехника) — — Сковороды и аппараты контактной обработки — — — Сковороды и аппараты контактной обработки ( — — Печи для пиццы — — Конвекционные печи и расстоечные шкафы FM (Испания) — — Кипятильники — — — Кипятильники — — — Кипятильники — — Пароконвектоматы FM Испания — — Тепловая линия 700 серия — — Тепловая линия 900 серии — Линии раздачи — — Линии раздачи — — — Линия раздачи — — — Передвижная линия обслуживания — — — Линия раздачи питания Abat «Патша» — — — Линия раздачи питания Abat «Премьер» — Жироуловители — — Жироуловители СТАНДАРТ — — Жироуловители ПРОФИ — — Жироуловители ЦЕХОВЫЕ — Механическое оборудование — — Мясорубки — — Машины картофелеочистительные — — — Машины картофелеочистительные Abat — — — Машины картофелечистительные МОК Торгмаш г. Барановичи — — Машины овощерезательные МКО-50 — — Рыбочистка УКМ — — Механическое оборудование Белторгмаш — — — Овощерезки и протирочные машины МПР-350,МПО-1 — — Слайсеры LUSSO — Спиральные тестомесы — Нейтральное оборудование — — Зонты вентялиционные — — — Зонты вентилиционные «Abat» (Чувашторгтехника) — — Нейтральное оборудование — — — Столы производственные — — — Полки — — — Ванны моечные — — — Шкафы и стеллажи — — — Тележки передвижные — Посудомоечное оборудование — — Посудомоечные машины «Abat» (Чувашторгтехника) — — Посудомоечные машины МПУ-700-01, ММУ-1000, МПФ(Производство Гродторгмаш) — — Посудомоечные машины Omniwash (Италия) — Газовое оборудование — — Газовое оборудование «Abat» (Чувашторгтехника) — Холодильное оборудование — — Холодильное оборудование Abat — — — Льдогенераторы Abat — — — Холодильные шкафы — — — Шоковая заморозка — Пескоуловители — — Пескоуловители серии «Клининг-М» с фильтр-пакетами — — Пескоуловители серии «Клининг-ПМ» для поломоечных машин — — Пескоуловители «Стандарт» — — Пескоуловители серии «Клининг» для уборки помещенийФреоны (Хладагенты) (R410,R404,R507,R-134)Гастроемкости, корзины, противни. — Гастроемкости — Противни — Корзины для посудомоечных машин — Корзины для фритюрниц и электроварок РаспродажаНовое поступление
Тэны для ресторанного и технологического оборудования
ТЭНы – это электронагревательные приборы, изготовленные в виде трубки, которая заполнена теплопроводящим электрическим изолятором. В центре изолятора находится нихромовая нить, передающая необходимую удельную мощность на поверхность трубчатого электронагревателя. Пространство между трубкой и нагревательным элементом заполняется электрическим изолятором с достаточным уровнем теплопроводности, устойчивым к высоким температурам. К основным составляющим ТЭНа относятся: трубка, нагревательный элемент, контактная группа, изолирующий слой.
Трубка электронагревателей может быть выполнена из металла, стекла или керамики. Металлические трубки используются в ТЭНах бытовых нагревательных проборов, не предназначенных для нагрева агрессивных сред. ТЭН с керамическим покрытием используется чаще всего в стиральных машинах для исключения образования большого слоя налета и продления срока службы. Стеклянные трубки применяются в промышленных установках, где используются агрессивные вещества, а также в бытовых обогревателях и инфракрасных саунах. Нагревательный элемент трубчатых электронагревателей изготавливается из сплава нихрома, обладающего высоким электрическим сопротивлением. ТЭНы также могут быть оснащены дополнительными элементами. В посудомоечных и стиральных машинах используются термопредохранитель, а в бойлерных водонагревателях – магниевый анодный стержень.
В зависимости от назначения выделяются следующие виды ТЭНов:
- Воздушные ТЭНы являются основой конвекторов, сушильных камер и обогревателей. Температура нагрева может достигать 450°С. Конструкционно воздушные трубчатые электронагреватели могут иметь гладкие трубки, а также изогнутые и с ребрами.
- Сухие ТЭНы встраиваются в термогильзу, что обеспечивает легкий монтаж и демонтаж нагревательного элемента. Этот вид электронагревателей используется для нагрева воды и газов в котлах, бойлерах, печах, промышленных ваннах и пивоварнях.
- ТЭНы для воды используются в стиральных и посудомоечных машинах, бойлерах, автоклавах, где необходим нагрев воды до 100°С. В водонагревателях ТЭНы оснащены терморегулятором для того, чтобы температура нагретой воды не превышала 80°С. Чтобы защитить электронагреватели от попадания влаги, торцы надежно герметизируются.
- Гибкие ТЭНы применяются в горячеканальных системах и пресс-формах. Гибкие трубчатые электронагреватели можно изгибать и укладывать в канавки для равномерного распределения тепла по всей поверхности.
- Патронные ТЭНы используются в промышленности для переработки полимеров и в упаковочных машинах. Патронные электронагреватели также применяются в обувной промышленности, при изготовлении медицинской и лабораторной техники, в автомобильной промышленности.
- ТЭНы для диффузных насосов представляют собой нагреватели, сжатые при высоком давлении в металлические пластинки и кольца.
Преимуществами ТЭНов являются: универсальность, безопасность, устойчивость к ударам и вибрациям, высокая рабочая температура, разнообразие конструкций, использование в контакте с жидкостями и газообразными средами. К недостаткам трубчатых электронагревателей можно отнести высокую металлоемкость и невозможность проведения ремонтных работ при перегорании спирали.
При выборе ТЭНа пользователю необходимо учитывать общее назначение, напряжение, мощность и диаметр. Трубчатые электронагреватели выпускаются с мощностью от 15 Вт до 15 кВт и напряжением от 12 В до 380 В. Длина может варьироваться от 250 до 6300 мм, а наружный диаметр от 6 до 24 мм. Для продления срока службы ТЭНов необходимо выполнять следующие рекомендации:
- Необходимо сохранять герметичность выводных концов.
- При эксплуатации ТЭНов в воде необходимо избегать нагрева без погружения в воду.
На поверхности электронагревателей образовывается накипь, которую нужно счищать раз в 2-3 месяца. Накипь толщиной более 2 мм может привести к поломке или снижению срока службы ТЭНа.
Типовые формы ТЭНов
Каталог тэнов
В каталоге представлены ТЭНы для ресторанного и технологического оборудования от ведущих фирм-производителей: Comenda, Rational, Sikom, Hackman Metos, Angelo Po, Silanos, C.M.A. Astoria, Meiko, Helia Smoker, Grill Master, Movilfrit, Kovinastroj, Atesy, Roller Grill и др. Вы можете приобрести трубчатые электронагреватели с разнообразными диаметрами от 6 до 24 мм для применения в разнообразных приборах. Осуществляем продажу ТЭНов для воды, сухих ТЭНов, воздушных электронагревателей и ТЭНов с терморегулятором.
Одним из ключевых направлений деятельности компании Zipstore.ru является продажа трубчатых электронагревателей для парогенераторов, грилей, пекарских шкафов, посудомоечных машин и другого ресторанного и технологического оборудования. Преимуществом нашей компании является неснижаемый остаток склада по ходовым моделям трубчатых нагревателей. Электрические ТЭНы в каталоге имеют каталожные номера, краткие описания и основные технические характеристики. Рядом с моделями электронагревателей указаны розничные цены в рублях и долларах с учетом НДС. Оптовые цены на ТЭНы вы можете узнать, отправив запрос на электронную почту [email protected].
Купить ТЭНы оптом и в розницу
Наша компания осуществляет поставку трубчатых электронагревателей во все регионы России, Белоруссии, Украины, Казахстана и другие страны СНГ. Вы также можете забрать свой заказ из нашего московского офиса. Подробнее о том, как заказать ТЭНы можно в разделе «Оплата и доставка».
Техническая поддержка и ремонт трубчатых электронагревателей (ТЭНов)
На форуме сайта вы можете получить консультацию специалистов, а также обсудить вопросы, связанные с ремонтом, установкой и обслуживанием ТЭНов.
Электрические накопительные водонагреватели Drazice OKCE S/1
Основные характеристики оборудования Электрические накопительные водонагреватели Drazice OKCE S/1
Используемая энергия:
электрические
Способ нагрева воды:
накопительные
Способ установки:
напольные
Конструкция:
вертикальные
Материал внутреннего бака:
стальной с эмалированным покрытием
Вид тэна:
мокрый ТЭН
Максимальное рабочее давление:
6 бар
Максимальная температура:
+80 °C
Гарантия:
5 лет
Происхождение бренда:
ЧехияОценка покупателей:
Стоимость:
от 78 095 до 300 765
Напечатать
Добавить в закладки
Добавить в сравнения
Нужен совет? Позвоните нам!
+7 (812) 401-66-31 (многоканальный) или
+7 (800) 333-56-06 (бесплатный по России)
Цены на оборудование Электрические накопительные водонагреватели Drazice OKCE S/1
Информация об оборудовании Электрические накопительные водонагреватели Drazice OKCE S/1
Водонагреватели Drazice OKCE S/1 используются в промышленных целях на производстве и в административно-коммерческих зданиях для приготовления больших объемов горячей воды для различных нужд.
Электрические водонагреватели Drazice OKCE S/1 относятся к промышленным водонагревателям и подходят для приготовления горячей воды в больших объемах для коммерческих и промышленных объектов.
В стандартной комплектации отсутствует встроенный электрический нагревательный элемент (ТЭН типа R или SE приобретается дополнительно).
Технические особенности:
- Относятся к промышленным водонагревателям
- Нагрев воды в с помощью керамического нагревательного элемента
- Керамический водонагревательный элемент расположен в стальной гильзе, которая защищает от накипи и обеспечивает большую площадь теплоотдачи
- Фланцевый ТЭН необходимой мощности к модели электрических водонагревателей Drazice OKCE S/1 приобретается отдельно!
- Наличие магниевого анода
- Управление нагревательным элементом осуществляется с помощью рабочего термостата
- Термоэлектробезопасность гарантируется предохранительным термостатом (термопредохранителем)
- Цвет в стандартной поставке — белый
Условия эксплуатации
- Конструкция и особенности покрытия корпуса позволяют монтировать приборы в душевых и ванных комнатах‚ а также в подвалах и жилых помещениях
- Для эффективной работы водонагревателей помещение, в котором предполагается устанавливать бойлер, должно иметь температуру воздуха в диапазоне от +2°С до +45°С и влажность воздуха максимально до 80 %
- Производителем рекомендовано как минимум один раз в два года осуществлять профилактический осмотр и при необходимости чистку водонагревателя от накипи и различных отложений
- Магниевый анод подлежит замене через 2 года эксплуатации‚ но может быть заменен раньше (в зависимости от жесткости и химического состава воды)
- Сервисный люк позволяет проводить работы внутри бака с целью устранения накипи, осадка и водного камня, в случае их возникновения
- Профилактический осмотр, чистка, а также замена анода выполняется только специалистами сертифицированных сервисных фирм
{{/if}} {{if IsHit}}Наша компания предлагает широкий ассортимент товаров, который может понадобиться Вам при покупке оборудования электрические накопительные водонагреватели Drazice OKCE S/1, значительная часть из которого имеется у нас в наличии:
ХИТ
{{/if}} {{if IsNova}}NEW
{{/if}} {{/if}}${Name}
Товаров ${CountArticul}
ehlektricheskienakopitelnyenapolnyevertikalnyestalnoj-s-ehmalirovannym-pokrytiemmokryj-tendrazicechekhiya
|
Пол Тенг — Lambiek Comiclopedia
L’Ordre Impair
Пол Тенг Пинг Я — голландский художник-комикс, наиболее известный своими реалистическими историческими комиксами.Он родился в Роттердаме, изучал культурную антропологию в Амстердаме, но бросил это занятие, чтобы посвятить все свое время рисованию комиксов. Он дебютировал со своим комиксом об индейском языке апачей «Дельгадито», который был опубликован в четырех черно-белых книгах издательством Ханса Матла «Панда» в период с 1981 по 1984 год. С 1982 года он также участвовал в комиксе журнала Wordt Vervolgd с несколькими историческими комиксами. .
Шейн
В 1986 году Кастерман опубликовал повесть Тенга «Libertair Intermezzo», действие которой происходит во время гражданской войны в Испании.За ним последовал комикс «Де Вриенден ван Игорь Штайнер» 1989 года о периоде после русской революции. Затем Тенг в сотрудничестве с писателем Владимиром Волковым для Le Lombard записал еще два альбома о российской истории: «Sint-Vladimir — De Stralende Zon» (1992) и «Александр Невский» (1994).
De Aapjeskooi (от Тины)
Для того же издателя он объединился с писателем Жаном-Франсуа ди Джорджо, чтобы создать авантюриста-медика «Шейн». В период с 1998 по 2002 год было опубликовано пять книг.В период с 2004 по 2009 год он снял сериал «L’Ordre Impair» с текстами Руди Миэля и Кристины Куадры.
Het meisje met de rode haren (Тина, 2006)
В период с 2002 по 2008 год Тенг нарисовал различные истории по сценариям Джерарда Ливера и Фрэнка Джонкера для женского журнала Tina в период с 2002 по 2008 год. В их число входят две индийские истории и комикс о голландском борце за сопротивление Ханни Шафт под названием «Het meisje met de rode haren. ‘. Он также написал комикс к каждой главе детской книги Яна Пауля Шуттена «Kinderen van Amsterdam».Тенг считает свое сотрудничество с Жаном ван Хамме над графическим романом «Le Télescope» в 2008 году одним из самых ярких событий в своей карьере. Тенг и Шуттен снова работали вместе над историческим комиксом «Ян ван Скорель — Sede Vacante 1523» в 2013 году. 9-10 марта 2013 года во время Stripdagen в Харлеме Пол Тенг был награжден Stripschapprijs.
Таис Тенг — Unreal Magazine
Таис Тенг начал с более длинного имени: Тийс ван Эббенхорст Тенгберген.Это идеальное имя для немецкого философа или композитора, к сожалению, недооцененного литовской камерной музыки. Для писателя Тийса ван Эббенхорста Тенгберген просто не работает. Поэтому он сократил свое имя до Тайс Тенг. Он также использует имя Бен Берген или Эбан Хурст.
Когда он был немного моложе, он хотел стать пилотом звездолета, но писать и рисовать эти места не так уж и плохо. Таис Тэн не смог получить лицензию на полет на космическом корабле, поэтому теперь он пишет научную фантастику. Кто не может, напишите об этом, а? Однажды он поклялся никогда не писать о карликах, волшебниках с длинными белыми бородами или милых говорящих животных.Тем не менее, они явно крутые гангста-карлики, так что они не в счет.
Низины — довольно маленькая страна и, увы, не так много людей говорят по-голландски. Вы должны много писать, если хотите платить за квартиру. Таис Тенг сделал. Он написал 90 книг для детей и молодежи, а также дюжину романов и сборников для не очень молодых людей. На данный момент опубликовано около двухсот рассказов. Истории были опубликованы в Amazing Stories , Dragon , Albedo One и Hardboiled , Terra Sf II и в некоторых периодических изданиях, которые он не может найти прямо сейчас.Один из них, ИСКЛЮЧЕНИЕ АНЦЕСТРАЛЬНЫХ ГРЕХОВ, занял второе место в конкурсе ALBEDO ONE. Несколько лет назад был опубликован его первый американский роман: ИЗУМРУДНЫЙ МАЛЬЧИК.
Он также получил несколько наград, которые никто за пределами Голландии не признал бы. Он был одним из шести претендентов на премию Aeon Award с рассказом EXPIATING ANCESTRAL SINS, который был опубликован в Albedo one.
Таис Тенг тоже любит историю и особенно викингов. Тэн написал о них три довольно больших романа, два с богом-обманщиком Локи в качестве главного героя.
Родился в 1952 году в городе Гаага, Нидерланды. Он живет в Амерсфорте с женой и детьми. Работает писателем, художником обложек, иллюстратором. Он также занимается росписью и декором для театра.
taisteng.atspace.com
Нравится:
Нравится Загрузка …
СвязанныеВзрывы в небе | david-teng-olsen
Взрывы в небе, 2013 г.
Чернила, акрил и эмаль
10 ‘x 120’
— текст Софии Кабалькинто, «Художник Уэллсли, профессор и научный сотрудник Ньюхауса рисуют марафон сотрудничества и импровизации
», Колледж Уэллсли, 5 марта 2013 г.
«Взрывы в небе», фреска доцента кафедры искусств Дэвида Тенг Олсена, была создана в течение двухнедельного курса
в главном коридоре (по обеим сторонам) Центра Сьюзен и Дональда Ньюхауз для гуманитарных наук
, где Олсен является Стипендиат факультета Уэллсли на учебный год.
Это исчерпывающий процесс, над которым Олсен работал ежедневно в течение двух недель — крайний срок, установленный им самим. Утомленный в конце
, он назвал последнюю отметку, которую он оставил на стене, «вероятно, худшей отметкой, которую я когда-либо оставил», но
принял отражение измененной энергии в творческом процессе как часть истории, рассказанной на фреске.
«Чаще всего для меня магия знака происходит в те моменты, когда я меньше всего этого ожидаю, и я пытаюсь в течение
часов подряд воссоздать именно тот момент, который вызвал у меня дрожь.«Нет другого времени, когда я был бы счастливее, когда работаю над рисунками», — написал Олсен в своем заявлении художника.
Опытный художник-монументалист, Олсен недавно был признан «Художником, которого мы обожаем» в арт-блоге
Baang + Burne Contemporary, в котором написано: «Дэвид Тенг Олсен сначала поразил нас своими большими фресками в масштабе
». Когда мы сели с ним на интервью по Skype, мы снова были поражены его энтузиазмом по поводу
».
На вопрос, как начался этот последний проект настенных росписей, Олсен сказал: «Я просто спросил, могу ли я его нарисовать, и они сказали…».
Хорошо. »
Фреска — это визуальный поток сознания, где одна отметка может переходить в другую, но иногда они
превращаются в фигуры или сцены, легко узнаваемые любым, кто смотрит на изображения. Тогда
Олсен поскользнулся бы в чем-то своем, бродячей руке или подобной форме Сьюза, чтобы изменить горизонт.
«Я также принимаю запросы», — сказал Олсен во время изготовления муралов. «Я просто думаю о том, чтобы быть в
Newhouse с 11 этими замечательными учеными, проводить всевозможные интересные исследования и обсуждать темы, о которых
будет говорить.Я как-то включил каждого из них ».
Просьбы также исходили от прохожих; ребенок преподавателя попросил жирафа, и Олсен согласился.
Разносчик еды спросил, где появилась первая отметина, и Олсен подчеркнул ее. Он также признает, что
«одержим новостями» и каждый день проводил время, читая о том, что происходит в мире.
Таким образом, почетный папа Бенедикт появляется из-за куста, и изогнутые ракеты летят через
противоположную стену.«Это похоже на капсулу времени», — сказал Олсен.
Тем не менее, как долго будет оставаться фреска? По крайней мере, через церемонию открытия, чтобы семьи и другие
посетителей имели возможность ее увидеть. Не теряйте время — отправляйтесь в Newhouse, чтобы посмотреть «Взрывы в небе
«.
Рисунок памяти [Foundation 2D] — Teng Yu Qing
На уроке нам сказали закрыть глаза и подумать о воспоминаниях, связанных со словами эмоций. Имея это в виду, мы должны были использовать нашу руку, не являющуюся мастером, чтобы рисовать / рисовать карандашом, как это воспоминание заставляет нас чувствовать.Я использовал карандаш 6В.
HAPPY:
Я проделал это 3 раза. Я не могу вспомнить, какие воспоминания я делал для каждой мысли, я просто вспомнил, что последнее воспоминание, на котором я основывался, касалось моего первого взаимодействия с дельфинами. Но я понял, что мне было очень трудно определить счастливое воспоминание, когда все, о чем я думал, было связано с очень грустными или злыми эмоциями.
Что еще я вижу в строках:
Кит
Счастливое лицо
Танцующий человек
Облака
Горошек в стручке
Туфли
Характер линий:
Плотный
Искореженный
Круглый, изогнутый
Переплетенный
Быстрые, медленные, быстрые, медленные штрихи на бумаге
ЗЛОЙ:
Злость на моего арт-наставника JC
Что еще я вижу в строках:
Бегущий человек (я обычно очень быстро иду, если я один)
Некоторое сходство с арабской каллиграфией (выглядит довольно терапевтически, хотя и противоречит тому, что я чувствовал)
Головастики
Характер линий:
Органический
Очень сильно нажат
Короткие вспышки гнева
Толстые линии
SADNESS:
Печально, что люди, которым я доверял и верили в меня, не заступились за меня.
Когда я думаю об одном и том же воспоминании в разное время, возникает очень большой контраст в строках. Я чувствую, что первый показывает печаль с намёками на гнев, и что это очень громкие рыдания. В то время как второй — скорее нюхательный крик, я-пытаюсь-принять-это-и-мне-все еще грустно.
Что еще я вижу в строках:
Голова колибри
Характер линий:
Сторона карандаша — зернистость, линии более толстые
Кончик карандаша — тонкие линии
Очень близко друг к другу — скручены, почти не останавливаются
НЕРВНЫЙ:
Первая поездка на электровелосипеде
Заказ в метро
Что еще я вижу в строках:
Трава
Человек / обезьяна убегает
Характер линий:
Длина штрихов намного короче
Очень заикается, как
Размышления:
Я считаю, что многие из этих вещей (сопоставление начертанных линий с формами и объектами) являются чистым совпадением (?).И если кажется, что линии показывают предмет, в большинстве случаев они вообще не связаны с чувством — например, кит в счастье.
Я чувствовал, что мои чувства довольно сложно передать линиями — возможно, это знак того, что я не создан для абстрактного художника. В целом линии выглядят примерно одинаково для разных эмоций. Я должен больше погрузиться в себя, и, надеюсь, линии получатся более разными.
Кроме того, я чувствую, что внутри эмоции есть разные степени — например, кипящий гнев против взрывающегося гнева.
Консолидация группового обсуждения:
Обычно
Счастье — круглые линии
Гнев — сильные, жестокие, более жесткие линии
Печаль — наиболее неопределенные эмоционально (широкие) — разные воспоминания = разные степени / виды печали. Внутри группы мы все переводили это по-разному. У Чжи Хун были подопытные с остроконечным алоэ вера; Ю Линь пользовался карандашом туманно, как уголь; Для меня мое изображение печали очень похоже на «нервный + одинокий»
«Нервный» — есть различия между тремя нашими дублями, но различия более тонкие, чем у грустных.
Gifang Industrial Control’s «Прыжок вперед» Приветствие и ужин для возвращающихся
Время летит, время летит, неспокойный 2018 год прошел, 2019 незаметно наступил. Новый год приносит новые вызовы и возможности, а также новые цели и надежды. 20 января 2019 г. компания shenzhen jifang industrial control co., Ltd. провела грандиозный прием и праздничный ужин 2019 года на тему «Переход» и подтему «Привлечение силы дракона для создания вековой мечты» в международном отеле Dunxi Road, Шэньчжэнь.
Когда ведущий объявил, что вечеринка началась, кыргызский «барабан», вызванный генеральным менеджером, запустит «барабан» вечеринки в Кыргызстане под руководством председателя г-на Ли Хунмина, пять барабанов зазвучат одновременно, живо Атмосфера, великие импульсы, выражают стремление кыргызстанцев вперед, сплоченность, рука об руку, боевой дух, воодушевление и мотивацию.
После живого выступления председатель совета директоров и руководители офиса генерального директора поприветствовали, поблагодарили и пожелали гостям, представителям поставщиков и коллег из Кыргызстана и их семьям.
Ли Донг сказал в своем выступлении: прежде всего, мы тепло приветствуем г-на Чэнь Юаньчжи, первого секретаря партийного комитета ассоциации новых стратегических отраслей промышленности, отличных партнеров и друзей, братьев и сестер Цзифана и их семьи в нашей вечеринку и поблагодарить персонал jifang, который подготовился к вечеринке. Кыргызстан был основан 15 лет назад, с момента создания торговой компании до настоящего времени, и превратил разработку продуктов, производство, маркетинг, обслуживание клиентов в одно из национальных предприятий высоких и новых технологий, это неотделимо от руководства концерна и поддержки, не может оставьте поставщикам и партнерам помощь друзей и признание, без совместных усилий и упорного труда сотрудников и семьи Кыргызстана, при вашей поддержке и помощи Кыргызстан будет развиваться все лучше и лучше.Сегодняшний скачок — это не только ежегодный скачок, но и скачок талантов нашей компании, расширения отрасли и масштаба компании.
Моя просьба к народу Кыргызстана: 2019 год — самый тяжелый год, мы должны стиснуть зубы и продолжать упорно работать, чтобы оставаться непобедимыми и вместе строить мечту о благоприятном стремительном развитии!
Компания также выразила благодарность отличным поставщикам в 2018 году специальными наградами за лучшего стратегического партнера, выдающийся вклад и отличного поставщика.
Г-н Ли Сюань, представитель корпорации Intel, получивший награду за лучший стратегический партнер, сказал: оглядываясь на 2018 год и с нетерпением жду 2019 года, достижения Кыргызстана очень впечатляют. Кыргызстан — сильная и ответственная компания, а также единственный разработчик отраслевых стандартов и участник. Intel продолжит расширять рынок с Кыргызстаном.
Специально приглашенный г-н Чен Юаньчжи, первый секретарь партийного комитета новой стратегической отраслевой ассоциации Шэньчжэня, вручил награду за выдающийся вклад в ассоциацию индустрии интеллектуальной розничной торговли Шэньчжэнь.В 2019 году мы продолжим использовать команду экспертов Шэньчжэньской ассоциации интеллектуальной информационной индустрии в качестве консультативной группы по управлению компанией, чтобы помочь создать надежную систему управления компанией. Г-н Сюй Кан, секретарь отделения партии, г-н Ли Вэньчжун, генеральный секретарь, и г-н Чэн Юншэн, технический эксперт, приняли письмо о награде и приеме на работу от имени ассоциации.
Вэнь-чжун Ли представляет генеральный секретарь ассоциации сказал: «Благодаря Кыргызстану, председатель Ли пригласил нас контролировать сегодняшнюю вечеринку, я сегодня вечером прошел через сцену, спасибо, три, один для лидеров все уровни и членское подразделение ассоциации поддержки и помощи, 2 это благодаря Кыргызстану g-kong дал полное подтверждение и признание ассоциации, ассоциация награждена за «выдающийся вклад», 3 это поблагодарить всех коллег ассоциация преданное отношение к работе и работе поддержки и сотрудничества для меня.
Впоследствии отличная командная награда 2019 года и отличная индивидуальная награда jifang industrial control co., Ltd. также были представлены. Ниже приводится список победителей и победителей:
Награда отличного поставщика▾
Награда за лучший партнер
Shenzhen zhuoshang electronic technology co. LTD
Шэньчжэнь Changwei Technology Co. LTD
Shenzhen hanchengxing technology co., LTD
Shenzhen ling huamao technology co.LTD
Шэньчжэнь xianzhou technology co. LTD
Shenzhen jinrunda technology co. LTD
Награда за сотрудничество в цепочке поставок
Shenzhen tuojing electronics co. LTD
Шэньчжэнь shangmei tang technology co. LTD
Награда за лучшую техническую поддержку
Lianyang semiconductor co. LTD
Bao si technology co., LTD
ENE technology (Hong Kong) co., LTD
Dachen technology co. LTD
Награда за выдающееся качество
Шэньчжэнь yongli tangchuang precision electronics co., ООО
Jinghua electronics (shenzhen) co. LTD
Шэньчжэнь lianqi electronics co. LTD
Награда за выдающийся поставщик
Xiamen xinxin da electronics co. LTD
Shiping international (hk) limited shiping international (hk) limited
Шэньчжэньская объединенная компания shengxin technology co. LTD
Награда за выдающийся вклад
Шэньчжэньская ассоциация индустрии интеллектуальной информации в сфере розничной торговли
Лучший стратегический партнер
Intel (China) co.LTD
Список отличных команд
▾
Хороший приз за проект
Проект Intel Modular Hisense all-in-one
Построение информационного процесса проекта olaiya
Специальная награда за качество
отдел
Награда за отличную команду
Отдел исследований и разработок
Награда за лучшую команду
Подробная команда FAE
Список выдающихся личностей
▾
Специальная награда для генерального директора
Чжан Хан a
Развитие отрасли Награда
Ван Чжэнкай
Награда за отличное управление и тщательный расчет
Ли Вэй
Премия за выдающиеся технические инновации
Хао-фэн Чжао
Награда за выдающийся сотрудник
Лей лей, Ван Чуань Вэй, Сунь Яньянь
Награда за усердие и преданностьЛи цзюнь, лай кунь-лин, синь сю-чи, хуан цзинь-фэн, лю кан-хуэй,
Ло желая, чжун сяоянь, хуан вэйу, чжоу цзяньтао
Награда за таланты в продажах
Ян гунгодун
Наставник и наставник
Чен пин
Приз за технический прорыв
Чжуан цзюньгань, ли цзюньлинь
Премия за продвинутый персонал
Ху шуцзянь, дэн ли, чжан цюся,
Ван xia Награда за лучший новый артистYou jia, he xi, cao yanjin, zhao junlan,
Pan mengjia, xiao meifei, ma shuang
Затем в сцене ужина чередуются удачная ссылка на розыгрыш и выступление программы, все выступления Написанный, поставленный и исполненный разносторонним кыргызстанцем, можно сказать, что он гениальный.Танцевальные представления полны тонг цюй », который переделывает тамми винетт, красивый чарующий индийский танец», скетч «SanGouBan» станет курсом роста Кыргызстана и системой управления качеством в виде забавного и веселого комедийного шоу, причем динамичным » бег »и« карри карри »современный танец, больше технологий чувствует краситель в дереве« флуоресцентный эльф », атмосфера теплая, решающее разборки. Призы лотереи также очень богатые, есть счастливая подушка, мелкая бытовая техника и один, два, три и другие денежные призы, каждый победитель носит довольную улыбку, полную.
Наконец, председатель также представил «второе поколение благоприятных» людей, отправил новогодний красный конверт, благоприятное послание: продолжайте прошлое и откройте будущее, бесконечную жизнь!
SLIPS-TENG: прочный трибоэлектрический наногенератор с оптической и зарядовой прозрачностью с использованием скользкого интерфейса | Национальный научный обзор
Абстрактные
Устройства для сбора энергии, которые работают в суровых условиях, очень востребованы в широком спектре приложений, от носимых и биомедицинских устройств до автономных и интеллектуальных систем.В частности, за последние несколько лет все большее внимание привлекла инновация трибоэлектрических наногенераторов (TENG), которые эффективно преобразуют окружающую кинетическую энергию капель воды или энергию волн в электричество. Одно из основных препятствий для практического применения таких устройств происходит из-за быстрой деградации физико-химических свойств межфазных материалов в суровых условиях окружающей среды. Чтобы преодолеть эти проблемы, здесь мы сообщаем о конструкции нового TENG на основе скользкой пропитанной смазкой пористой поверхности (SLIPS), называемого SLIPS-TENG, который демонстрирует множество отличительных преимуществ по сравнению с традиционным дизайном, включая оптическую прозрачность, настраиваемость, самоочищение и т. Д. гибкость и стабильность выработки электроэнергии в широком диапазоне рабочих сред.Неожиданно оказалось, что скользкий и конфигурируемый слой смазки не только служит уникальной подложкой для переноса жидкости / капель и оптической передачи, но также и для эффективного переноса заряда. Кроме того, мы показываем, что в слое жидкости существует критическая толщина, ниже которой трибоэлектрический эффект практически идентичен таковому без наличия такой жидкой пленки. Такое интригующее поведение прозрачности заряда напоминает прозрачность смачивания и потенциальную прозрачность графена Ван-дер-Ваальса, о которых сообщалось ранее, хотя фундаментальный механизм еще предстоит выяснить.Мы предполагаем, что объединение этих двух, казалось бы, совершенно разных арен (SLIPS и TENG) обеспечивает смену парадигмы в дизайне надежных и универсальных энергетических устройств, которые можно использовать в качестве чистой альтернативы с более длительным сроком службы в различных рабочих средах.
ВВЕДЕНИЕ
Непрерывное процветание и экономический рост человечества требует новых стратегий для борьбы с грандиозным энергетическим вызовом [1–6]. Одним из многообещающих решений является использование избыточной, чистой и возобновляемой энергии, связанной с водой [7–11].В крупном масштабе строительство гидроэлектростанций на определенных участках, таких как плотины рек, привело к значительному успеху в преобразовании потенциальной энергии воды в электричество [12]. Не менее важна, чем объемная энергия воды, но которой уделяется меньше внимания, безграничная энергия, запасенная в повсеместных каплях воды, которые проявляются в форме капель дождя, водопадов, капель росы и т. Д. Если взять капли дождя в качестве примера, годовое количество осадков во всем мире составляет ∼5,05. × 10 5 км 3 , что может дать степень ∼0.5 ТВт, если полная кинетическая энергия этих капель может быть полностью переведена в электричество [13,14]. Однако на сегодняшний день такое огромное количество энергии не было успешно добыто из-за отсутствия разрушительных, эффективных и масштабируемых технологий.
Трибоэлектричество — одно из старейших и наиболее интересных открытий, восходящее к экспериментам древнегреческого философа Фалеса Милетского, который обнаружил, что трение янтаря о шерсть вызывает электростатический заряд. В настоящее время трибоэлектричество было распространено на различные технологические приложения, такие как электростатическое разделение, фотокопирование и лазерная печать [15–18].В 2012 году Wang et al. сообщил о разработке трибоэлектрических наногенераторов (TENG) и впоследствии стимулировал поиск устойчивой голубой энергии [19–21]. Несмотря на разнообразие их конструкции или применений, основной рабочий механизм TENG основан на комбинированном воздействии трибоэлектричества [22] и электростатической индукции, которые имеют место либо на границах раздела твердое тело / твердое тело или твердое тело / жидкость.
С точки зрения практического применения, разработка идеальных ТЭНов, которые хорошо работают в широком диапазоне рабочих условий, остается труднодостижимой.В настоящее время для TENG на основе раздела твердое / жидкое вещество твердая фаза спроектирована так, чтобы быть гидрофобной или супергидрофобной (SHS), чтобы капли воды могли своевременно отталкиваться для обновления участков контакта для непрерывного производства электроэнергии [23]. Однако внедрение TENG на основе SHS, называемых SHS-TENG, приводит к быстрому отскоку падающих капель воды [24–26], значительно уменьшая эффективную площадь контакта твердое тело / жидкость и тем самым снижая эффективность преобразования энергии.Кроме того, для значительного повышения эффективности преобразования энергии предпочтительна более высокая скорость удара капли [27]. Однако переход на более высокую скорость естественным образом вызывает высокое динамическое давление, что приводит к разрушению предпочтительной долговременной отталкивающей способности жидкости, а также к нежелательной нестабильности при выработке электроэнергии. Аналогичным образом, при воздействии динамических условий работы, включающих механическое растяжение, изгиб и истирание, грубые структуры, необходимые для состояния СВС ТЭНов, могут быть легко разрушены [28].Впоследствии фактические выходные характеристики, а также оптическая прозрачность ухудшаются [29].
Еще больше проблем возникает, когда эти SHS-TENG подвергаются воздействию экстремальных условий окружающей среды, таких как высокая влажность, низкая температура и подводные условия. В первых двух условиях зарождение наноразмерных капель воды или льда / инея резко подавляет подвижность падающих капель, что в конечном итоге приводит к замерзанию всей поверхности и экранированию эффективных генерации и переноса заряда [30].Точно так же, когда они используются для сбора энергии волн в подводных условиях, долговечность SHS-TENG подвержена влиянию нежелательного перехода смачивания и образования биопленок [31]. Во всех этих случаях обрушение СВС и загрязнение поверхности СВС-ТЭНов значительно снижает эффективность сбора энергии [32].
Здесь мы сообщаем о новом TENG на основе скользкой пропитанной смазкой пористой поверхности (SLIPS) [33–40], который демонстрирует много многообещающих преимуществ по сравнению с традиционной конструкцией, включая оптическую прозрачность, настраиваемость, самоочищение, гибкость и стабильность выработки энергии даже в суровых условиях. среды.Мы демонстрируем, что SLIPS не только служит уникальной подложкой для переноса жидкости / капель и оптической передачи, но также обеспечивает трибоэлектричество, подобное прозрачности заряда, через уникальный интерфейс жидкость / SLIPS. В результате такого интригующего свойства мы показываем, что в условиях низкой рабочей температуры выходная мощность SLIPS-TENG, по крайней мере, на порядок выше, чем у обычного SHS-TENG.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Для создания SLIPS-TENG мы сначала готовим электроды из оксида индия и олова (ITO) с рисунком на прозрачном предметном стекле, а затем осторожно наносим слой SLIPS (см.рис.1а и подробное описание в разделе «Методы»). Для изготовления SLIPS мы выбрали пористую мембрану из ПТФЭ со средним размером пор 200 нм и толщиной 20 мкм в качестве матрицы, поскольку ПТФЭ является наиболее электроотрицательным материалом в трибоэлектрическом ряду. Перфторированная жидкость (DuPont Krytox GPL103, поверхностное натяжение γ ≈ 16–20 мН / м) выбрана в качестве смазки из-за ее многих преимуществ, таких как высокое смачивающее сродство с PTFE мембраной, несмешиваемость с большинством жидкостей, высокая термостойкость, низкая давление пара, химическая инертность и совместимость с различными материалами (дополнительный рис.1). При нанесении смазки на поверхность ПТФЭ, она самопроизвольно смачивается мембраной за счет капиллярного капиллярного капиллярного капиллярного капиллярного капилляра из-за преимущественного сродства к мембране из ПТФЭ. Толщина покрытого слоем смазки ( h 0 ) на мембране из ПТФЭ поддерживается на уровне ~ 2 мкм. Как показано на дополнительных рисунках 2 и 3, SLIPS-TENG в заводском исполнении демонстрирует исключительные свойства самоочищения и предотвращения смачивания различных жидкостей.
Рисунок 1.
Изготовление SLIPS-TENG, определение оптических и смачивающих свойств. (а) Схематическое изображение процесса изготовления SLIPS-TENG. (b) Сравнение оптического пропускания между SLIPS (SLIPS-TENG) и PTFE (SHS-TENG). (c, d) Повышенная противообледенительная способность также подтверждается в условиях падения капель при температуре замерзания. Капля на СВС (c) легко прикрепляется из-за образования слоя льда, а затем замерзает в положении закрепления на SLIPS. (d) Падающая капля своевременно соскальзывает.
Рисунок 1.
Изготовление SLIPS-TENG и определение оптических характеристик и характеристик смачивания. (а) Схематическое изображение процесса изготовления SLIPS-TENG. (b) Сравнение оптического пропускания между SLIPS (SLIPS-TENG) и PTFE (SHS-TENG). (c, d) Повышенная противообледенительная способность также подтверждается в условиях падения капель при температуре замерзания. Капля на СВС (c) легко прикрепляется из-за образования слоя льда, а затем замерзает в положении закрепления на SLIPS.(d) Падающая капля своевременно соскальзывает.
Как и ожидалось, SLIPS-TENG также демонстрирует повышенную оптическую прозрачность в диапазоне длин волн видимого света в результате уменьшенного светорассеяния через SLIPS-TENG, благодаря замене нежелательной границы раздела твердое тело / воздух на поверхность раздела жидкость / воздух ( Рис. 1б). В дополнение к усилению оптической прозрачности нанесение смазочного слоя также приводит к предпочтительной межфазной стабильности, особенно в средах с отрицательной температурой и высокой влажностью.Предполагается, что при температуре −5 ° C и относительной влажности окружающей среды 43% лед может образовываться и распространяться по поверхностям СВС. Примечательно, что мы обнаружили, что даже при температуре замерзания поверхность SLIPS сохраняет превосходную стабильность. Это связано с тем, что замена воздушных карманов жидкой смазкой в SLIPS устраняет закрепление контактных линий и случайные дефекты поверхности, которые имеют тенденцию вызывать образование кристаллов льда и быстрое распространение волн кристаллов льда по всей поверхности. Напротив, в контрольном эксперименте с использованием СВС-ТЭНГ супергидрофобное состояние поверхности легко нарушается из-за образования льда / инея на случайных дефектах, а затем вся поверхность замерзает в течение 5 мин.Такая улучшенная противообледенительная способность, обеспечиваемая использованием SLIPS, также проявляется в условиях падения капель при температуре ниже точки замерзания (-5 ° C). Как показано на рис. 1с, когда капля воды объемом 25 мкл ударяется о переохлажденную подложку СВС с углом наклона 45 °, она, наконец, прижимается к ней после скользящего движения вдоль СВС на расстоянии 2,5 см. Однако на SLIPS-TENG капля полностью соскальзывает без закрепления контактной линии (рис. 1d). В совокупности конструкция TENG со скользким слоем смазки обеспечивает улучшенные смачивающие и оптические свойства в широком диапазоне условий.
Неожиданно мы обнаружили, что конструкция скользкого слоя жидкости также дает возможность производить превосходную электроэнергию. На рис. 2а и б показано сравнение измеренных электрических выходов SLIPS-TENG и SHS-TENG при комнатной температуре (25 ° C) соответственно. На обоих устройствах высота выпуска и частота входящих цепочек капель составляют 10 см и 0,1 Гц (дополнительный рисунок 4), соответственно. Генерируемое напряжение холостого хода и ток короткого замыкания составляют примерно 1.2 В и 20 нА соответственно, что указывает на то, что замена воздушных карманов соответствующей смазочной жидкостью не приведет к полному экранированию выработки электроэнергии. Примечательно, что в течение того же периода испытаний количество пиков в выходном напряжении и токе от SLIPS-TENG намного больше, чем от SHS-TENG, что указывает на повышенную стабильность электрического выхода в результате украшения уникальной воды / SLIPS интерфейс. Повышенную стабильность также можно объяснить тщательным изучением динамики капель на различных подложках.Статически площадь основания капли, контактирующей с SLIPS, примерно в 7,7 раз больше, чем у SHS (дополнительный рис. 5). Динамически капля всегда остается в тесном контакте с SLIPS-TENG в течение всего процесса, как показано на дополнительных рисунках 6a и c. Напротив, капля, попадающая в SHS-TENG, легко отскакивает без предпочтительного контакта с обоими электродами (дополнительные рисунки 6b и d, дополнительный фильм 1). Кроме того, мы также показываем, что выработка электроэнергии в SLIPS-TENG не чувствительна к физическому повреждению лежащей в основе матрицы ПТФЭ.Чтобы продемонстрировать это, мы сначала создаем несколько участков повреждения, используя метод царапины ножом, что хорошо видно на оптическом изображении, показанном на рис. 2c. Интересно, что в течение 20 с интерфейс SLIPS-TENG восстанавливает свои первоначальные оптические свойства за счет попадания смазки в места повреждения. Несмотря на это, мы обнаружили, что образование царапин оказывает незначительное влияние на выработку энергии. Как показано на рис. 2d, оба тока короткого замыкания, измеренные с помощью SLIPS-TENG с царапинами, сравнимы с токами от оригинального SLIPS-TENG, что указывает на замечательную надежность благодаря мягкости и возможности конфигурирования смазки.
Рисунок 2.
Генерация электроэнергии и реконфигурируемое поведение SLIPS-TENG. (а, б) Сравнение напряжения холостого хода и тока короткого замыкания между SLIPS-TENG и SHS-TENG при комнатной температуре 25 ° C и фиксированном размере капли 100 мкл. (c) Матрица PTFE сначала повреждается несколькими царапинами (вверху), и в течение 20 с гладкая поверхность раздела и оптические свойства SLIPS-TENG могут быть восстановлены (внизу). (d) Сравнение измеренного тока короткого замыкания для SLIPS-TENG до и после образования царапин.На вставке показан измеренный заряд от ударяющейся капли воды после контактной электризации с помощью SLIPS-TENG до и после царапания.
Рисунок 2.
Генерация электроэнергии и реконфигурируемое поведение SLIPS-TENG. (а, б) Сравнение напряжения холостого хода и тока короткого замыкания между SLIPS-TENG и SHS-TENG при комнатной температуре 25 ° C и фиксированном размере капли 100 мкл. (c) Матрица PTFE сначала повреждается несколькими царапинами (вверху), и в течение 20 с гладкая поверхность раздела и оптические свойства SLIPS-TENG могут быть восстановлены (внизу).(d) Сравнение измеренного тока короткого замыкания для SLIPS-TENG до и после образования царапин. На вставке показан измеренный заряд от ударяющейся капли воды после контактной электризации с помощью SLIPS-TENG до и после царапания.
Для дальнейшего изучения основных механизмов, ответственных за удивительное производство электроэнергии на интерфейсе вода / SLIPS, мы продолжили исследование роли различных интерфейсов в процессе трибоэлектричества. Чтобы исключить возможность того, что выработка электроэнергии является результатом самой капли, мы сначала измерили заряд падающей капли при контакте с TENG и без него с помощью чашки Фарадея (дополнительный рис.7) соответственно. Как показано на рис. 3а, при фиксированной высоте высвобождения 10 см измеренный заряд капли, падающей непосредственно в чашу Фарадея, составляет 0,055 нКл / г, что на два порядка меньше, чем полученный от капли, падающей на SLIPS. -TENG (3 нКл / г). Поразительный контраст зарядов капель в двух разных случаях убедительно свидетельствует о том, что генерация и перенос заряда должны в основном происходить от границы раздела вода / SLIPS, а влияние границ раздела вода / игла и вода / воздух незначительно.Более того, как показано на рис. 3a, генерируемые заряды от удара капли воды о тонкую пленку смазки измеряются и составляют ∼0,018 нКл / г, что сравнимо с зарядом от капли смазки, ударяющейся о матрицу ПТФЭ (∼0,055 нКл / г). г). Примечательно, что в обоих случаях измеренные заряды незначительны по сравнению с таковыми на SLIPS-TENG, указывая на то, что трибоэлектричество, проявляющееся на границе раздела вода / смазка или смазка / ПТФЭ, незначительно [41]. Взятые вместе, все эти эксперименты ясно показывают, что генерация заряда, полученная от SLIPS-TENG, по-прежнему происходит из-за трибоэлектричества между водой и матрицей ПТФЭ.Также важно отметить, что оптимальная передача заряда между водой и SLIPS также требует правильного выбора типа и вязкости смазки (дополнительный рис. 8), хотя конкретные механизмы еще предстоит раскрыть в будущих исследованиях.
Рисунок 3.
Поведение SLIPS-TENG прозрачности заряда. (а) Сравнение заряда, полученного от попадания капли на различные поверхности раздела, включая границы раздела вода / СВС, вода / SLIPS, вода / смазка и смазка / ПТФЭ, соответственно.Заряды, возникающие на SHS и SLIPS, значительно больше, чем на границах раздела вода / смазка и смазка / ПТФЭ. (b) Изменение измеренного заряда в капле после контактной электризации с помощью SLIPS-TENG в зависимости от толщины смазочного слоя h 0 . (c) Моделирование молекулярной динамики для имитации SLIPS-TENG со слоем смазки толщиной h 0 . Здесь ионы Na + и Cl — растворены в верхнем слое воды, чтобы имитировать перенос заряда после попадания капель воды на TENG.Водный слой контактирует со слоем покрытия (оранжевые сферы) толщиной L . (d) Изменение количества пар EDL в EDL, образованных на границе раздела вода / SLIPS, во времени с различной толщиной (L1, L2 и L3 составляют 0,2 нм, 0,4 нм и 0,6 нм, соответственно) слоя покрытия.
Рисунок 3.
Поведение SLIPS-TENG прозрачности заряда. (а) Сравнение заряда, полученного от попадания капли на различные поверхности раздела, включая границы раздела вода / СВС, вода / SLIPS, вода / смазка и смазка / ПТФЭ, соответственно.Заряды, возникающие на SHS и SLIPS, значительно больше, чем на границах раздела вода / смазка и смазка / ПТФЭ. (b) Изменение измеренного заряда в капле после контактной электризации с помощью SLIPS-TENG в зависимости от толщины смазочного слоя h 0 . (c) Моделирование молекулярной динамики для имитации SLIPS-TENG со слоем смазки толщиной h 0 . Здесь ионы Na + и Cl — растворены в верхнем слое воды, чтобы имитировать перенос заряда после попадания капель воды на TENG.Водный слой контактирует со слоем покрытия (оранжевые сферы) толщиной L . (d) Изменение количества пар EDL в EDL, образованных на границе раздела вода / SLIPS, во времени с различной толщиной (L1, L2 и L3 составляют 0,2 нм, 0,4 нм и 0,6 нм, соответственно) слоя покрытия.
Мы также подтверждаем, что в течение всего процесса тонкая пленка всегда может сохранять целостную конфигурацию без разрыва. Ранее было показано, что благодаря высокому смачиванию между смазкой и матрицей ПТФЭ, SLIPS может поддерживать устойчивое состояние даже при динамическом давлении воды выше 5 кПа [33,42].2/2 $ | ) и временной шкале 1,7 мс | $ (t \ sim r / {v_i}) $ | , минимальная толщина h 0 в деформированном слое смазки все еще намного больше, чем ван-дер Шкала длины Ваальса (∼100 нм, дополнительный рис. 9), ниже которой сила притяжения между водой и ПТФЭ становится жизненно важной для разрушения тонкой пленки смазки [43]. В сочетании с указанным выше измерением заряда наши результаты демонстрируют, что уникальный слой жидкости демонстрирует поведение, подобное прозрачности заряда, которое напоминает прозрачность смачивания [44,45] и потенциальную прозрачность графена Ван-дер-Ваальса, о которых сообщалось ранее, хотя конкретная механизмы еще предстоит изучить [46].Мы также демонстрируем, что проявление поведения прозрачности заряда в SLIPS-TENG требует точного контроля толщины h 0 смазки. Как показано на рис. 3b, измеренный чистый заряд капли 60 мкл на образце SLIPS-TENG показывает постепенное затухание с увеличением толщины смазочного слоя h 0 . Таким образом, учитывая, что толщина слоя смазочной жидкости меньше порогового значения h c , наличие скользкого жидкого слоя оказывает незначительное влияние на трибоэлектричество между каплей воды и SLIPS.Чтобы лучше понять зависящее от толщины производство электричества между водой и SLIPS, мы дополнительно провели моделирование молекулярной динамики (МД) с использованием уменьшенной в масштабе модельной системы, в которой отрицательные заряды фиксируются на самой верхней поверхности ПТФЭ, как показано на Рис. 3c и дополнительный рис. 10. Из-за электростатических взаимодействий с отрицательными зарядами на поверхности PTFE образуется двойной электрический слой (EDL), поскольку катионы в капле воды преимущественно притягиваются к поверхности слоя смазочного покрытия (Дополнительный Фильм 2).Как показано на рис. 3d, общее количество накопленных пар зарядов в сформированном EDL увеличивается с уменьшением толщины тонкого слоя смазочного покрытия, что позволяет предположить, что мощность выработки электроэнергии SLIPS-TENG действительно сложно регулируется толщиной смазки. слой.
После выяснения того, как трибоэлектричество регулируется интерфейсом вода / SLIPS, мы продолжаем исследовать стабильность SLIPS при его длительной работе. На дополнительном рис. 11 показано изменение электрического тока, а также потери смазки в зависимости от количества падающих капель.Здесь потеря смазочного материала определяется как уменьшенный вес смазочного материала по сравнению с его первоначальным значением. Эксперимент проводится в условиях окружающей среды при температуре 24 ° C ± 1,6 ° C и относительной влажности 42,7% ± 3,4%. Как показано на этом рисунке, потери составляют лишь 0,4% после 10 000 последовательных столкновений капель и наблюдается лишь небольшое увеличение среднего выходного электрического тока в течение всего испытания, что свидетельствует о замечательной стабильности слоя смазки.
Мы также построили простую аналитическую модель для количественной оценки того, как на электричество влияет сама капля воды.На рис. 4а и б показано изменение пика тока при разных радиусах ( r ) и скоростях скольжения капель ( v ). На основе этих экспериментальных результатов мы также разработали простую модель масштабирования, которая может отражать физическую сущность (см. Подробное описание в разделе «Методы»). Здесь мы предполагаем, что: (1) контактная база капля / SLIPS-TENG представляет собой круг с площадью S ; (2) заряд индуцируется на границе раздела капля / SLIPS-TENG, и величина заряда Q пропорциональна объему капли Ω, т.е.е. Q = кОм Ом, где кОм — предварительный фактор. Таким образом, выходной ток в цепи можно выразить как: I ( t ) = dq ( t ) / dt = ( Q / S ) ⋅ dS c ( t ) / dt, w здесь q ( t ) — это зависящий от времени индуцированный заряд на ITO-электроде, а S c ( t ) представляет зависящий от времени площадь перекрытия твердого / жидкого вещества соответственно.3} t (2r — vt)}. \ End {уравнение} (2)Рисунок 4.
Влияние размера и скорости капель на выработку электроэнергии SLIPS-TENG. (а, б) Изменение пика тока при различных значениях r (а) и скорости скольжения капель v (б). (c) Распределение электрического тока при различных r и v. (d) Линейное соответствие между током и размером капли, скоростью скольжения. Случайные данные, показанные в (c), свернуты в линейную кривую, что показывает достоверность нашего масштабного анализа.
Рисунок 4.
Влияние размера и скорости капель на выработку электроэнергии SLIPS-TENG. (а, б) Изменение пика тока при различных значениях r (а) и скорости скольжения капель v (б). (c) Распределение электрического тока при различных r и v. (d) Линейное соответствие между током и размером капли, скоростью скольжения. Случайные данные, показанные в (c), свернуты в линейную кривую, что показывает достоверность нашего масштабного анализа.
После масштабного анализа с использованием вышеупомянутой модели все текущие точки данных, показанные на рис. 4c, схлопываются в линейную кривую, что свидетельствует о достоверности нашей модели (рис. 4d).
Чтобы продемонстрировать, как стабильность и надежность SLIPS-TENG преобразуется в превосходный сбор электроэнергии даже при низких температурах, мы дополнительно охарактеризуем выходное напряжение холостого хода от массивов свободно падающих капель. В нашем эксперименте шприцевой насос используется для точного создания капель объемом 100 мкл, а частота выпуска капель составляет около 0.1 Гц. При комнатной температуре 25 ° C выходное напряжение холостого хода, измеренное как SLIPS-TENG, так и SHS-TENG, составляет около 1,2 В (рис. 5a и b). Как показано на рис. 5а, когда температура снижается ниже точки замерзания воды, SLIPS-TENG все еще может поддерживать стабильное выходное напряжение 1,2 В, что сравнимо с напряжением, полученным при комнатной температуре. Такая повышенная стабильность SLIPS-TENG в условиях отрицательных температур приписывается оформлению гладкой и сверхскользкой поверхности раздела жидкость / SLIPS, которая задерживает образование льда / инея и увеличивает подвижность капель.Действительно, через 1 час только 20% всей площади поверхности покрыто льдом, и на пути скольжения капель в центральной части нашего образца скопления льда не наблюдается. Напротив, коэффициент покрытия поверхности льда на SHS-TENG увеличивается примерно до 50% в течение 15 минут (дополнительный рисунок 12). Еще до образования льда мелкие капельки конденсата образуются случайным образом и закрепляются на СВС, что препятствует эффективному разделению зарядов в процессе трибоэлектричества между каплей и подложкой, о чем свидетельствует более низкий выход даже в начале падения температуры (рис. .5б). Мы также измеряем выходные характеристики при различных сопротивлениях нагрузки, чтобы определить максимальную выходную мощность. Напряжение холостого хода увеличивается с 0 В до 0,7 В, а ток короткого замыкания уменьшается с 23 нА до 3,7 нА при увеличении сопротивления нагрузки с 1 кОм до 1 ГОм. Максимальная выходная мощность составляет 2,5 нВт, когда сопротивление нагрузки установлено на 100 МОм (дополнительный рисунок 13). Чтобы дополнительно продемонстрировать преимущество нашего SLIPS-TENG в практических приложениях, работающих в условиях замерзания, мы дополнительно сравнили возможности зарядки типичного двухполупериодного выпрямителя при непрерывном потоке воды, который может генерировать выходной ток 400 нА (дополнительный рис.14). За период 55 с при -3 ° C SLIPS-TENG может заряжать конденсатор 1 мкФ до 5 В, что намного больше, чем в случае SHS-TENG (рис. 5c). Кроме того, выходная мощность SLIPS-TENG составляет 200 нВт, что также на порядок больше, чем у SHS-TENG, как показано на рис. 5d. Такое различие также подтверждается экспериментом по освещению, показанным на рис. 5e. Устройство SLIPS-TENG может зажигать массивы ламп как при 25 ° C, так и при −3 ° C, тогда как в случае SHS-TENG (дополнительные фильмы 3 и 4) очевидного освещения при −3 ° C нет.
Рисунок 5.
Повышенная стабильность выработки электроэнергии SLIPS-TENG при низкой температуре (-3 ° C). (а) Зависимое от времени изменение напряжения холостого хода SLIPS-TENG при 25 ° C и −3 ° C соответственно. SLIPS-TENG демонстрирует повышенную стабильность электрического выхода из-за супер скользкого интерфейса. Напротив, при понижении температуры ниже точки замерзания образуются маленькие капельки конденсата, которые прикрепляются к СВС, препятствуя эффективному разделению зарядов в процессе трибоэлектричества.Здесь объем капель составляет 100 мкл, и непрерывные массивы капель воздействуют на устройство. (б) Напряжение холостого хода ШС-ТЭНГ при 25 ° C и −3 ° C соответственно. После переключения температуры подложки на -3 ° C выходное напряжение снижается с 1 В до 0,3 В. SLIPS-TENG может поддерживать относительно высокое выходное напряжение 1,2 В, тогда как характеристики SHS-TENG сильно ухудшаются при низком уровне. температура. (c) Графики зависящих от времени заряженных напряжений на конденсаторе 1 мкФ в SLIPS-TENG и SHS-TENG.В течение 55 с конденсатор в SLIPS-TENG может заряжаться до 5 В, что намного выше, чем в SHS-TENG. (d) Измеренная выходная мощность SLIPS-TENG составляет 200 нВт, что на порядок больше, чем у SHS-TENG. (e) Фотографии, показывающие свечение светодиодных матриц ламп непрерывным потоком капель воды на SLIPS-TENG и SHS-TENG при 25 ° C и -3 ° C, соответственно. Устройство SLIPS-TENG может зажигать массивы лампочек как при 25 ° C, так и при −3 ° C; однако SHS-TENG не работает при −3 ° C.
Рисунок 5.
Повышенная стабильность выработки электроэнергии SLIPS-TENG при низкой температуре (–3 ° C). (а) Зависимое от времени изменение напряжения холостого хода SLIPS-TENG при 25 ° C и −3 ° C соответственно. SLIPS-TENG демонстрирует повышенную стабильность электрического выхода из-за супер скользкого интерфейса. Напротив, при понижении температуры ниже точки замерзания образуются маленькие капельки конденсата, которые прикрепляются к СВС, препятствуя эффективному разделению зарядов в процессе трибоэлектричества.Здесь объем капель составляет 100 мкл, и непрерывные массивы капель воздействуют на устройство. (б) Напряжение холостого хода ШС-ТЭНГ при 25 ° C и −3 ° C соответственно. После переключения температуры подложки на -3 ° C выходное напряжение снижается с 1 В до 0,3 В. SLIPS-TENG может поддерживать относительно высокое выходное напряжение 1,2 В, тогда как характеристики SHS-TENG сильно ухудшаются при низком уровне. температура. (c) Графики зависящих от времени заряженных напряжений на конденсаторе 1 мкФ в SLIPS-TENG и SHS-TENG.В течение 55 с конденсатор в SLIPS-TENG может заряжаться до 5 В, что намного выше, чем в SHS-TENG. (d) Измеренная выходная мощность SLIPS-TENG составляет 200 нВт, что на порядок больше, чем у SHS-TENG. (e) Фотографии, показывающие свечение светодиодных матриц ламп непрерывным потоком капель воды на SLIPS-TENG и SHS-TENG при 25 ° C и -3 ° C, соответственно. Устройство SLIPS-TENG может зажигать массивы лампочек как при 25 ° C, так и при −3 ° C; однако SHS-TENG не работает при −3 ° C.
Повышенная стабильность и надежность, присущие SLIPS-TENG, также являются общими, и их можно распространить на различные носимые и гибкие устройства для обеспечения более универсальных функций. В качестве доказательства демонстрации концепции мы изготавливаем устройство SLIPS-TENG на мягкой и гибкой основе. Вкратце, сначала мы изготавливаем верхний слой SLIPS, а также нижележащую мягкую подложку, состоящую из узорчатой тонкой медной ленты и слоя PDMS, используя описанные выше методы. Затем используется тонкий слой липкого олигомера PDMS для стабильного связывания этих двух слоев.В изогнутом состоянии устройство по-прежнему зажигает массивы светодиодных ламп с измеренной выходной мощностью ∼200 нВт, что сравнимо с выходной мощностью плоского SLIPS-TENG (дополнительный фильм 5). Высокий оптический коэффициент пропускания, обеспечиваемый использованием скользкой поверхности, также позволяет интегрировать SLIPS-TENG с другими оптоэлектронными устройствами, такими как солнечные элементы, для одновременного сбора энергии капель и солнечной энергии. Вероятно, что более важно, объединение SLIPS и TENG открывает новые возможности для рационального проектирования новых энергетических устройств, которые способны поглощать обильную волновую энергию с долговременной стабильностью и долговечностью во влажных условиях.
МЕТОДЫ
Материалы
Ацетон (RCI Labscan, 99,5%), этанол (Sigma Aldrich, 97%), азотная кислота (Sigma Aldrich, 70%), соляная кислота (Sigma Aldrich, 37%), деионизированная вода и DuPont Krytox GPL 103. используется без дополнительной очистки. Размеры купленных предметных стекол из оксида индия и олова (ITO) составляют 2,5 см × 7,5 см × 2,5 мм. Толщина и средний размер пор пористой мембраны из ПТФЭ (Sterlitech Corporation, PTU023001) составляют 25–50 мкм и 200 нм соответственно.
Изготовление SLIPS-TENG
Для изготовления SLIPS-TENG кусок предметного стекла ITO сначала подвергали ультразвуковой очистке в ацетоне и этаноле в течение 10 минут соответственно. Затем две каптоновые ленты длиной 2 см были параллельно прикреплены к предметному стеклу ITO, выдерживая зазор 1 мм. После полного протравливания обнаженного ITO на подготовленном предметном стекле травильной жидкостью (HNO 3 : HCL: H 2 O = 2: 25: 25) и удаления ленты, мы осторожно покрыли PTFE мембраной на предметное стекло из травленого стекла.Чтобы обеспечить хороший контакт между мембраной из ПТФЭ и стеклянной подложкой, мембрану сначала смочили этанолом с помощью капиллярного капиллярного эффекта. После испарения этанола несколько капель DuPont Krytox GPL 103 с низким поверхностным натяжением (γ = 16–20 мН / м) были закапаны на мембрану, чтобы проникнуть в поры ПТФЭ. После добавления смазочного масла для создания SLIPS-TENG все образцы были помещены горизонтально на плоский стол примерно на 12 часов, чтобы обеспечить самопроизвольную пропитку смазкой перед любыми экспериментальными характеристиками или измерениями.Толщину смазочного слоя h контролировали путем регулирования объема смазки в соответствии с уравнением | $ h = V / A $ | , где A — площадь PTFE мембраны.
Характеристики и электрические измерения
Оптическое пропускание измеряли с использованием спектрометра Perkin Elmer Lambda 35 UV-VIS. Динамическое поведение капли воды регистрировалось Photron FASTCAM SA4 со скоростью 3000 кадров в секунду.Точный измеритель источника Keithley 2400 использовался для измерения электрических выходов SLIPS-TENG. Если не указано иное, угол наклона подложки и высота высвобождения капли воды были зафиксированы на 45 ° и 10 см соответственно. Заряды капли воды и капли смазки измеряли с помощью чашки Фарадея, соединенной с нанокулоновым измерителем (MONROE Model 284). Для количественной оценки выработки электричества при различных начальных кинетических энергиях радиус капли контролировался пластиковой трубкой с различными размерами выпускного отверстия, а скорость скольжения капли изменялась путем регулирования угла наклона подложки от 10 ° до 60 °.В частности, для тестирования поведения TENG при низкой температуре любой образец (SLIPS-TENG или SHS-TENG) прикрепляли к термоэлектрической ступени охлаждения, которая использовалась для точного контроля температуры со скоростью охлаждения около 8 ° C / мин. Как для SHS-TENG, так и для SLIPS-TENG потребовалось ~ 40 с для достижения устойчивого температурного состояния поверхности, а установившаяся температура поверхности для SHS-TENG и SLIPS-TENG была очень близка к температуре стадии охлаждения (дополнительный рисунок 15). Все эксперименты проводились при относительной влажности окружающей среды 43%.
Моделирование молекулярной динамики
Когда капля воды скользит по электроду, EDL, образованный на границе раздела вода / SLIPS, создает разность потенциалов и вызывает перенос заряда через два электрода в цепи (дополнительный рис. 6). Следовательно, то, насколько эффективно может быть сформирован EDL на границе раздела, определяет эффективность производства электроэнергии. Для моделирования подвижности заряда в процессе столкновения капель воды с помощью SLIPS в воду при моделировании МД вводится равное количество ионов натрия (Na + ) и ионов хлора (Cl — ).Система MD включает 5000 молекул воды, из которых 100 Na + и 100 Cl — растворены в водном слое. Чтобы имитировать экспериментальную установку, был использован жесткий и гладкий гидрофобный атомный слой для имитации слоя покрытия, который расположен поверх слоя PTFE и ITO электрода. 100 отрицательных зарядов и 100 положительных зарядов были зафиксированы, соответственно, на самом верхнем слое ПТФЭ и нижнем слое электрода на ITO, и каждый участок был заряжен ± 18e. Молекулы воды с растворенными ионами Na + и Cl — первоначально были уравновешены в течение 3 нс МД моделирования при 300 K без заряда на подложках.Затем было выполнено моделирование методом МД за 17 нс в ансамбле NVT при 300 K с эквивалентными положительными и отрицательными зарядами на подложке. Размер коробки модели составляет 8,65 нм × 8,65 нм × 31,4 нм. Периодические граничные условия применялись в направлениях x и y . Модель воды TIP4P / ICE использовалась в моделировании МД [47], а параметры для Na + и Cl — были взяты из предыдущих исследований [48] (σ Na = 2,876 Å, Na = 0.5216 кДж / моль, σ Cl = 3,785 Å, ϵ Cl = 0,5216 кДж / моль). Параметры перекрестного леннард-джонсовского (LJ) взаимодействия воды с ионами натрия и хлора задавались правилом Лоренца-Бертло. Взаимодействия между атомами субстрата и водным раствором NaCl описывались потенциалом 12–6 ЛДж (σ Na-sub = 3,021 Å, Na-sub = 0,4785 кДж / моль, σ Cl-sub = 3,476 Å. , Cl-sub = 0,4785 кДж / моль, σ O-sub = 3,458 Å, ϵ O-sub = 0.6223 кДж / моль). Для электростатических взаимодействий использовался быстрый метод Эвальда с гладкими частицами и сеткой с отсечкой в реальном пространстве 10 Å. Ван-дер-ваальсовы взаимодействия были усечены до 10 Å. В моделировании МД использовался скоростной алгоритм Верле для интегрирования уравнений движения Ньютона с шагом по времени 1 фс. Постоянная температура контролировалась по схеме Нозе – Гувера. Все моделирование МД было выполнено с использованием программного обеспечения Gromacs 4.5.5.
Теоретический анализ выходного тока SLIPS-TENG
Мы также провели простую теоретическую модель, чтобы предсказать зависимость электрического тока от размера капли и скорости скольжения.Когда капля воды попадает на SLIPS, на границе раздела вода / SLIPS создается двойной электрический слой (EDL). До скольжения капли по любому электроду потенциал между верхним и нижним электродами эквивалентен. Как только капля воды входит в контакт с верхним электродом, потенциал в этом верхнем электроде увеличивается из-за образования EDL, и электроны перемещаются под действием электростатической индукции к верхнему электроду от нижнего электрода для достижения равновесия.Затем потенциал верхнего электрода уменьшается по мере того, как капля скользит от верхнего электрода к нижнему электроду из-за сдвига в области EDL; электроны переносятся с верхнего электрода на нижний для восстановления равновесия. Когда капля удаляется от нижнего электрода, электроны переносятся с нижнего электрода на верхний электрод для достижения равновесия (дополнительные рисунки 6 и 16). Непрерывный выход достигается при последовательном попадании капель на SLIPS.3} t (2r — vt)}. \ end {уравнение}
(7)Благодарности
МД моделирования было выполнено на компьютерном оборудовании в Голландском вычислительном центре UNL.
ФИНАНСИРОВАНИЕ
Эта работа была поддержана Советом по исследовательским грантам Гонконга (C1018-17G, 11275216 и 11218417), Советом по науке и технологиям Шэньчжэня (JCYJ20170413141208098), Фондом инновационных технологий (9440175) и Городским университетом Гонконга (9680212 и 9610375). .
ССЫЛКИ
1.Шредер
TBH
,Guha
A
,Lamoureux
A
et al. .Мягкий источник энергии в стиле электрического угря из сложенных друг на друга гидрогелей
.Природа
2017
;552
:214
—8
. 2.Табор
DP
,Roch
LM
,Saikin
SK
et al..Ускорение открытия материалов для чистой энергии в эпоху интеллектуальной автоматизации
.Nat Rev Mater
2018
;3
:5
—20
. 3.Парк
S
,Heo
SW
,Lee
W
et al. .Сверхгибкая электроника с автономным питанием через органические фотоэлектрические элементы с рисунком наночастиц
.Природа
2018
;561
:516
—21
. 4.Ю
Дж
,млн лет
E
,млн лет
T
.Получение энергии от низкочастотных возбуждений через чередующиеся контакты между водой и двумя диэлектрическими материалами
.Научный сотрудник
2017
;7
:17145
.5.Чу
S
,Маджумдар
А
.Возможности и проблемы устойчивого развития энергетики будущего
.Природа
2012
;488
:294
—303
.6.Снайдер
ГДж
,Тоберер
ES
.Сложные термоэлектрические материалы
.Nat Mater
2008
;7
:105
—14
,7.Сириа
А
,Poncharal
P
,Biance
AL
et al. .Гигантское преобразование осмотической энергии, измеренное в одной трансмембранной нанотрубке нитрида бора
.Природа
2013
;494
:455
—8
.8.Сюэ
г
,Xu
Y
,Ding
T
et al. .Электроэнергия, вызванная испарением воды, с наноструктурированными углеродными материалами
.Nat Nanotechnol
2017
;12
:317
—21
.9.Чен
Х
,Goodnight
D
,Gao
Z
et al. .Масштабирование наноразмерного преобразования энергии, приводимой в действие водой, в двигатели и генераторы, приводимые в действие испарением
.Нац Коммуна
2015
;6
:7346
.10.Ван
Z
.Мощность улова волн в плавучих сетях
.Природа
2017
;542
:159
—60
. 11.Милькович
N
,Preston
DJ
,Enright
R
et al. .Электростатический заряд прыгающих капель
.Нац Коммуна
2013
;4
:2517
.12.Сириа
А
,Bocquet
ML
,Bocquet
L
.Новые возможности для крупномасштабного использования голубой энергии
.Nat Rev Chem
2017
;1
:0091
. 13.Ганн
R
,Кинзер
ГД
.Конечная скорость падения капель воды в стоячем воздухе
.Дж Метеор
1949
;6
:243
—8
. 14.Суссман
А
.Руководство доктора Арта по планете Земля
.Сан-Франциско
:WestEd
,2000
.15.Схема
фунтов
.Электрофотография и физика проявлений
.Берлин
:Springer
,2013
. 16.Паи
DM
,Springett
BE
.Физика электрофотографии
.Rev Mod Phys
1993
;65
:163
—211
. 17.Кветкус
BA.
Трибоэлектрификация частиц и ее использование в процессе электростатической сепарации
.Part Sci Technol
1998
;16
:55
—68
. 18.Байтекин
HT
,Байтекин
B
,Soh
S
et al. .Нужна ли вода для контактной электрификации?
Angew Chem Int Ed
2011
;50
:6766
—70
.19.Ван
Дж
,Wu
C
,Dai
Y
et al. .Достижение сверхвысокой плотности трибоэлектрического заряда для эффективного сбора энергии
.Нац Коммуна
2017
;8
:88
.20.Вентилятор
Ф
,Тиан
Z
,Ван
Z
.Гибкий трибоэлектрический генератор
.Nano Energy
2012
;1
:328
—34
. 21.Хан
U
,Ким
SW
.Трибоэлектрические наногенераторы для сбора синей энергии
.АСУ Нано
2016
;10
:6429
—32
.22.Байтекин
HT
,Паташинский
AZ
,Браницкий
M
и др. .Мозаика поверхностных зарядов при контактной электрификации
.Наука
2011
;333
:308
—12
. 23.Сюн
Дж
,Lin
M-F
,Wang
J
et al..Носимый цельнотканевый трибоэлектрический генератор для сбора энергии воды
.Adv Energy Mater
2017
;7
:1701243
. 24.Птица
JC
,Dhiman
R
,Kwon
HM
et al. .Уменьшение времени контакта отскакивающей капли
.Природа
2013
;503
:385
—8
. 25.Ричард
D
,Clanet
C
,Quéré
D
.Время контакта прыгающей капли
.Nature
2002
;417
:811
. 26.Лю
Я
,Moevius
L
,Xu
X
et al..Блин, подпрыгивающий на супергидрофобных поверхностях
.Nat Phys
2014
;10
:515
—9
. 27.Кланет
С
,BÉGuin
C
,Richard
D
et al. .Максимальная деформация падающей капли
.J Fluid Mech
2004
;517
:199
—208
.28.Тиан
Х
,Верхо
Т
,Ras
RH
.Перемещение супергидрофобных поверхностей к реальным приложениям
.Наука
2016
;352
:142
—3
. 29.Мулине
S
,Бартоло
D
.Жизнь и смерть капли факира: переходы от прокола на супергидрофобных поверхностях
.Eur Phys J E
2007
;24
:251
—60
. 30.Варанаси
к.к. ,Deng
T
,Smith
JD
et al. .Образование инея и налипание льда на супергидрофобных поверхностях
.Appl Phys Lett
2010
;97
:234102
. 31.Амини
S
,Kolle
S
,Petrone
L
et al. .Предотвращение адгезии мидий с помощью смазочных материалов
.Наука
2017
;357
:668
—73
.32.Цой
D
,Kim
DW
,Yoo
D
et al. .Спонтанное возникновение контактной электризации жидкости и твердого тела в природе: к надежному трибоэлектрическому наногенератору, вдохновленному природным листом лотоса
.Nano Energy
2017
;36
:250
—9
.33.Вонг
ТС
,Кан
SH
,Тан
SK
и др. .Bioinspired самовосстанавливающиеся скользкие поверхности с устойчивой к давлению омнифобностью
.Природа
2011
;477
:443
—7
. 34.Rykaczewski
К
,Ананд
S
,Субраманьям
SB
et al..Механизм образования инея на поверхностях, пропитанных смазкой
.Langmuir
2013
;29
:5230
—8
,35.Lafuma
А
,Quéré
D
.Скользкие предварительно залитые поверхности
.EPL
2011
;96
:56001
.36.Смит
JD
,Dhiman
R
,Anand
S
et al. .Подвижность капель на поверхностях, пропитанных смазкой
.Soft Matter
2013
;9
:1772
—80
0,37.Ли
А
,Zi
Y
,Guo
H
et al..Трибоэлектрические наногенераторы для чувствительной нанокулоновской молекулярной масс-спектрометрии
.Nat Nanotechnol
2017
;12
:481
—7
,38.Ким
П
,Wong
TS
,Alvarenga
J
et al. .Пропитанные жидкостью наноструктурированные поверхности с исключительными противообледенительными и морозостойкими характеристиками
.АСУ Нано
2012
;6
:6569
—77
.39.Хао
С
,Лю
Y
,Chen
X
et al. .Электросмачивание пленки, наполненной жидкостью (EWOLF): полная обратимость и контролируемое подавление колебаний капель для быстрой оптической визуализации
.Научный сотрудник
2015
;4
:6846
.40.Хао
С
,Li
J
,Liu
Y
и др. .Настраиваемая капля, похожая на супергидрофобную, отскакивающая от поверхности раздела скользких жидкостей
.Нац Коммуна
2015
;6
:7986
.41.Цой
D
,Ли
H
,Im
DJ
et al..Самопроизвольный электрический заряд капель при обычном дозировании
.Научный сотрудник
2013
;3
:2037
.42.Кредер
МДж
,Daniel
D
,Tetreault
A
et al. .Динамика пленки и истощение смазочного материала каплями, движущимися по смазываемым поверхностям
.Phys Rev X
2018
;8
:031053
.43.De Gennes
П-Г
,Brochard-Wyart
F
,Quere
D
.Капиллярность и явления смачивания: капли, пузыри, жемчуг, волны
.Берлин
:Springer
,2004
. 44.Рафи
Дж
,Mi
X
,Gullapalli
H
и др..Смачивающая прозрачность графена
.Nat Mater
2012
;11
:217
—22
. 45.Ши
CJ
,Strano
MS
,Blankschtein
D
.Полупрозрачность графена при смачивании
.Nat Mater
2013
;12
:866
—9
.46. Ким
Я
,Cruz
SS
,Lee
K
et al. .Удаленная эпитаксия через графен позволяет переносить двумерный слой на основе материала
.Природа
2017
;544
:340
—3
. 47.Abascal
JL
,Sanz
E
,Garcia Fernandez
R
et al..Потенциальная модель для изучения льда и аморфной воды: TIP4P / Ice
.J Chem Phys
2005
;122
:234511
. 48.Конешан
S
,Rasaiah
JC
,Lynden-Bell
R
et al. .Структура, динамика и подвижность ионов в водных растворах при 25 ° C
.J Phys Chem B
1998
;102
:4193
—204
.Заметки автора
© Автор (ы) 2019. Опубликовано Oxford University Press от имени China Science Publishing & Media Ltd.
Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.