معرفی المنت شیشه‌ای و نحوه کار آن
مقدمه
امروزه ابزارهای گرمایشی متنوعی در بازار وجود دارند که هریک برای هدفی خاص تولید شده‌اند. المنت‌ها از جمله کاربردی‌ترین ابزار گرمایشی محسوب می‌شوند. المنت‌های شیشه‌ای یا کوارتز از جمله المنت‌هایی هستند که غالباً برای مقاصد صنعتی کاربرد دارند. چنین المنت‌هایی بر مبنای مقاومت در برابر جریان الکتریکی عمل می‌کنند. بنابراین زمان گرمایش و خنک‌شوندگی آن‌ها بسیار کوتاه است. نصب المنت شیشه‌ای بسیار آسان است و تقریباً بدون صدا کار می‌کند. برای آگاهی بیشتر درباره تاریخچه، کاربردها، ساختار و انواع المنت شیشه‌ای ادامه مطلب را مطالعه کنید.
تاریخچه
حرارت مادون قرمز در اوایل قرن نوزدهم توسط ویلیام هرشل کشف شد. وی نور نامرئی را «مادون قرمز» نامید. درواقع او نوری فراتر از نور قرمز را در طیف الکترومغناطیس کشف کرد. به این ترتیب برای اولین بار در تاریخ، فردی اثبات کرد که نورهایی هستند که نمی‌توانیم آن‌ها را با چشم غیرمسلح ببینیم. پیشینه المنت‌های شیشه‌ای امروز، به اولین بخاری‌های کوارتز آن دوران برمی‌گردد که به‌عنوان ابزاری «نزدیک مادون قرمز» یا «مادون قرمز موج‌کوتاه» شناخته می‌شدند.
ساختار المنت شیشه‌ای
المنت شیشه ای از شیشه، سیم یا آلیاژ کروم‌نیکل، سرامیک و متعلقاتی نظیر سرپیچ‌ها تشکیل شده است. شیشه از جنسی انتخاب می‌شود که مقاومت زیادی در برابر حرارت نشان دهد. عمده‌ترین جنسی که برای شیشه المنت‌های شیشه‌ای استفاده می‌شود پیرکس یا کوارتز است که مقاومت گرمایی بالایی دارند. شیشه به‌صورت صاف، نیم‌دایره یا زوجی به سرامیک‌ها و سرپیچ‌ها در دو طرف متصل می‌شود. سیم در داخل لوله شیشه‌ای قرار گرفته و به داخل آن گاز هالوژن تزریق می‌شود. المنت‌های شیشه‌ای می‌توانند از 537 تا 1093 درجه سانتیگراد گرما تولید کنند.
ویژگی حرارت ناشی از تابش نور مادون قرمز
در المنت‌های شیشه‌ای تولید گرما با تابش نور مادون قرمز صورت می‌گیرد. انرژی مادون قرمز الکتریکی از منبع گرما به‌صورت مستقیم حرکت می‌کند. این انرژی توسط بازتابنده‌های نوری المنت شیشه‌ای به الگوهای خاصی تبدیل می‌شود. مادون قرمز مانند نور خورشید عمل می‌کند؛ یعنی از منبع گرما به خارج حرکت کرده و در فاصله‌ای پراکنده می‌شود. این نوع گرمایش به‌صورت خطوط موازی حرکت کرده و حتی می‌تواند از خلاء عبور کند. به همین علت است که باد تأثیری بر گرمایش کوارتز ندارد.
نحوه کار المنت شیشه‌ای
نحوه تولید گرما در تمامی انواع المنت‌ها کم‌وبیش مشابه است. در المنت‌های شیشه‌ای انرژی الکتریکی به گرمایی تبدیل می‌شود. به‌این‌صورت که جریان الکتریکی از سیم دارای مقاومت عبور داده شده و بخش زیادی از آن به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود. میزان انرژی حرارتی تولید شده به میزان مقاومت مواد در برابر جریان الکتریکی بستگی دارد. این المنت‌ها در محدوده 2 تا 5/3 میکرون انرژی مادون قرمز تولید می‌کنند.
کاربردهای المنت‌های شیشه‌ای
کاربرد عمده المنت‌های شیشه‌ای در صنایع است. شاید در بخش خانگی از آن فقط بتوانیم برای گرم کردن غذا استفاده کنیم. در زیر به مهم‌ترین کاربردهای المنت شیشه‌ای اشاره می‌کنیم.
- صنایع پلاستیک و پی‌وی‌سی برای خم‌کاری، تزریق پلاستیک و خشک کردن
- صنایع چاپ و نساجی برای خشک کردن جوهر و کاغذ
- صنایع فلزی
- صنایع آزمایشگاهی و بسته‌بندی
انواع المنت شیشه‌ای
- المنت‌های شیشه‌ای با توجه به جنس مواد شیشه سازنده آن‌ها در انواع کوارتزی و پیرکسی ساخته می‌شوند.
- از نظر نوع تابش حرارت به انواع انعکاسی (رفلکتوری) و ساده تقسیم‌بندی می‌شوند. نوع انعکاسی حاوی جیوه بوده و می‌تواند پشت‌سفید یا معمولی باشد.
- از نظر نوع سیم به آلیاژی، تنگستنی و فیبرکربنی تقسیم می‌شوند.
- از نظر نوع اتصال به یک‌طرفه و دو‌طرفه تقسیم می‌شوند. المنت شیشه‌ای یک‌طرفه صرفاً از یک سو به سرپیچ وصل است و بیشتر برای موارد آزمایشگاهی کاربرد دارد.
- از نظر رنگ شیشه به ساده، سفید، مات، طلایی و شیری تقسیم می‌شوند.
- از نظر اندازه با طول‌های 30، 35 و 50 سانتیمتر تولید می‌شوند.
- از نظر توان خروجی غالباً با توان 500، 1000 و 2000 وات تولید می‌شوند.
مزایای المنت‌های شیشه‌ای
المنت‌های شیشه‌ای برای صنایعی که نیازمند فرآیند گرمایش و خشک کردن یا تغییر شکل سریع مواد هستند، تقریباً بی‌رقیب هستند. از مزیت‌های این المنت‌ها می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم.
- بازدهی گرمایی مطلوب؛ طوری‌که غالباً در کمتر از 30 ثانیه به خروجی کامل می‌رسند و معمولاً در کمتر از 15 ثانیه تا 50 درصد خروجی خنک می‌شوند.
- امکان نصب یا تعویض آسان؛ این المنت‌ها را می‌توان به‌صورت افقی یا عمودی نصب کرد.
- مصرف انرژی پایین در مقایسه با سوخت‌های فسیلی؛ طوری‌که تا بیش از 80 درصد صرفه‌جویی ایجاد می‌کنند.
- بدون ایجاد صدا و تأثیرپذیری از عوامل محیطی نظیر غبار یا وزش باد حرارت را منتقل می‌کنند.
نتیجه‌گیری
کاربردهای مختلف المنت‌های شیشه‌ای ناشی از مزایای فراوان آن‌ها است. تولید حرارت در این المنت‌ها به‌گونه‌ای است که برای خمش و تزریق مواد بهترین کارایی را دارند. با توجه به الزامات صنایع مختلف، المنت شیشه‌ای با مختصات مختلفی به بازار عرضه شده است. بازده گرمایی این المنت‌ها بسیار بیشتر از سایر منابع انرژی سنتی است.
منابع