Esto se refiere al tipo más común de cable calefactor de semiconductor que he instalado, la traza de calor autorregulable. Existe una variedad de temperaturas disponibles, pero el volumen que he visto se usa para evitar que las líneas o dispositivos se congelen.
Enlaimagensepuedeverqueelcableestácompuestopordoscablesdebusdecobreestañadodebajaresistenciaconectadosporuncuerpodeplásticosemiconductor,yluegoporvariascapasprotectoras/aislantes.
Losdiferentesmaterialestienendiferentesresistenciasporáreadeseccióntransversaloresistividad,yuncablemásgrandetendrámenorresistenciadadoelmismomaterial.Ladisipacióndepotencia( \ $ P \ $ ) es igual a la actual ( \ $ I \ $ ) al cuadrado veces resistencia ( \ $ R \ $ ) o caída de voltaje ( \ $ E \ $ ) veces actual, o en fórmulas:
Ley de Watt:
\ $ P = I ^ 2R \ $
\ $ P = EI \ $
al controlar dónde está la resistencia, usted controla dónde se disipa la energía, y ese control es la función que realizan los cables del calentador de semiconductores de regulación automática.
El semiconductor se elige en función de la temperatura de regulación deseada para tener una alta resistencia en esa temperatura o por encima de ella, y una resistencia más baja cuanto más por debajo de esa temperatura alcance. La ventaja de esta configuración es que el cable es capaz de proporcionar calor diferencial solo cuando se necesita en toda su longitud. Puede tomar una línea de plomería en la azotea que pase por múltiples temperaturas ambientales diferentes, pase un solo cable a lo largo de toda la longitud y aíslela. Debido a que el cable produce calor solo donde se necesita, no tiene que preocuparse por duplicarlo o sobrecalentar la parte que se encuentra en un ambiente cálido. También puede mantener el cable conectado durante todo el año sin el control activo del circuito, ya que en los momentos en que la temperatura es alta, la resistencia del semiconductor es alta y se disipa muy poca energía. Para la función crítica del edificio, no usan más energía de la necesaria (en este caso de uso) para evitar que la tubería se congele, y por lo tanto minimizan la carga eléctrica en un UPS de edificio o un generador de respaldo.
Los cables de la red troncal de baja resistencia disipan muy poca energía, y solo llevan la corriente a los lugares donde el semiconductor está lo suficientemente frío como para tener una menor resistencia. Todavía tienen algo de disipación de energía, especialmente cuando un cable se enciende por primera vez en un entorno más frío que el punto de ajuste y se produce un aumento de corriente, pero están dimensionados para que su disipación de energía sea insignificante en comparación con la del semiconductor una vez que haya Alcanzó la temperatura normal de funcionamiento.
Entonces, en puntos a lo largo de la longitud del cable, la temperatura descenderá por debajo del punto de ajuste y en estos puntos, la corriente fluye desde los cables del bus de baja resistencia a través de una resistencia comparativamente mucho mayor del semiconductor y produce calor. La resistencia del semiconductor en los puntos donde fluye la corriente es aún mucho más alta que la resistencia del cobre, pero lo suficientemente baja para permitir que la corriente fluya.
La corriente aumenta proporcionalmente a la disminución de la resistencia, pero la potencia disipada aumenta con el cuadrado de la corriente, por lo que el dispositivo reacciona agresivamente para mantener su temperatura. Una disminución del 10% en la resistencia dará como resultado un aumento del 10% en la corriente y un aumento del 10% al cuadrado en la disipación de potencia. Esto significa que cuanto más abajo de su punto de ajuste esté el cable, más rápidamente se volverá a calentar hasta su punto de ajuste.
He estado buscando un gráfico que muestre la resistencia de los semiconductores "rodilla", pero aún no he encontrado uno, pero espero que esto mejore la respuesta por ahora.
Los cables tienen poca resistencia y generan poco calor.
El calentador tiene una resistencia mucho mayor y genera mucho calor.
Con un calentador de flujo de 10 amperios generaría 1000 W, cable de 0.1 W cada uno.
