
停止在温度控制上浪费能量
如果你曾接触过工业用面包烤箱,就会明白“温度超调”带来的烦恼。你设定好温度后,烤箱确实会升温,但之后还会继续升高下去。
传统的加热元件其实就是一大块金属。它们需要很长时间才能升温,而一旦达到设定温度后,即使断电,它们仍会保持高温状态。这样一来,你就得不断与这种余热作斗争,白白浪费电能,同时还要担心面包的表皮会被烤焦。
为了解决这个问题,我们选择了碳纤维卤素灯作为替代品。
为什么速度如此重要
传统加热方式是通过加热空气来使面包变暖,这种方式效率很低。而碳纤维卤素灯则不同——它们利用短波红外辐射直接将能量传递到面团中。因此,碳纤维灯能在几毫秒内达到设定温度。
当控制器指令停止加热时,热量会立刻下降,不会像普通加热元件那样慢慢冷却下来。这样就不必再与设备作斗争了,烤箱的温度也可以轻松控制在理想范围内。
硬件方面的考虑
我们将碳纤维丝包裹在石英外壳中,这样既能保护碳纤维丝,又能让红外辐射顺利透过,不会损失其效力。这样一来,设备的体积更小,而且工作速度也更快。
不过,这种灯泡的发热强度很高。因为热量过于集中,所以反光镜很容易受到损坏。如果反光镜变脏或有划痕,热量就会四处散射,导致无法有效加热面包。因此,必须保持反光镜的清洁,否则就等于白白浪费电能。
给工程师的建议
如果要将这种灯泡接入系统,切勿使用机械式接触器,因为它们的切换速度远远不够快。应该使用能够快速切换的固态继电器。因为这种灯泡需要在几毫秒内完成一次循环,所以需要相应的硬件支持。当然,这类组件的初始成本会稍高一些。但只要看看每月的用电账单,就能知道节省了多少电能,那就值得投资了。