Pe piață există astăzi un număr mare de încălzitoare electrice tubulare electrice pentru încălzire. Modelele diferă prin aspect, putere, grad de protecție a carcasei exterioare. Dar principiul funcționării lor nu s-a schimbat practic de la mijlocul secolului al XX-lea.
În interiorul tubului, realizat din metal cu caracteristici bune de conducere a căldurii, există un fir (nicrom) răsucit într-o spirală și un agent de răcire (periclază). Un curent este aplicat acestui element, firul se încălzește.
Este folosit ca componentă principală în multe aparate de uz casnic:
- Mașină de spălat;
- Spalator de vase;
- cazan;
- ceainic electric si multe altele.
Dar astăzi, elementele de încălzire pentru sistemele de încălzire au câștigat o mare popularitate. Dispozitivul este introdus în radiator, iar baza cu punctul de conectare rămâne în exterior.
Un astfel de sistem oferă proprietarului o serie de posibilități:
- Menținerea unei temperaturi confortabile în orice moment al anului. Acest lucru este convenabil mai ales în toamna înainte de începerea sezonului de încălzire sau în primăvară după oprirea încălzirii centralizate;
- Organizarea încălzirii autonome pe un sistem deja terminat alimentare cu încălzire centrală;
- Se utilizează pentru încălzirea de urgență lichide în caz de accidente în perioada rece;
- Economisind bani la încălzirea aerului datorită eficienței ridicate.
Cu toate acestea, nici încălzirea prin convecție directă nu a fost anulată, de aceea tubul de încălzire este utilizat în mod activ în convectoare, perdele de căldură sau pistoale etc.
Scopul încălzirii elementelor de încălzire
Elementele de încălzire electrice au câștigat popularitate datorită versatilității și eficienței ridicate. Toată energia electrică pe care o consumă este consumată în scopul propus - de a încălzi spațiul înconjurător.
Principalele dispozitive de încălzire în care se utilizează elemente de încălzire sunt:
- Încălzitoare de ulei electrice portabile și staționare.
- Radiatoare pentru încălzirea apei.
- Prosoape încălzite pentru baie.
- Seminee electrice.
- Convectoare electrice.
- Cazane electrice.
Echipamentul specificat poate fi utilizat ca sursă primară sau suplimentară de încălzire. Este ieftin, ușor de instalat și nu necesită abilități speciale în timpul funcționării.
Puteți conecta elementul de încălzire la un radiator central din fontă după ce ați deconectat montajul comun. Un astfel de dispozitiv poate fi utilizat pentru încălzirea principală și suplimentară.
Domeniul de aplicare a elementelor de încălzire
Este posibil să utilizați un element de încălzire pentru un radiator de încălzire (prezentat în fotografie) atunci când aranjați încălzitoare autonome simultan cu un sistem de încălzire centralizat pentru a asigura încălzirea suplimentară a lichidului de răcire.
Cel mai adesea, decizia de a instala un element de încălzire într-o baterie este luată de proprietarii de proprietăți dacă încălzirea dintr-un apartament sau casă este instabilă sau este adesea oprită. Acest dispozitiv de încălzire este o alternativă bună pentru a preveni răcirea clădirii și dezghețarea bateriilor.
Amenajarea internă a încălzitoarelor electrice
Este convenabil să luați în considerare dispozitivul pe exemplul unui model tubular. Încălzitorul electric este un tub ceramic sau metalic umplut cu un conductor termic cu o spirală amplasată în interior. În locul în care tubul este fixat pe flanșă, există bucșe izolante care fac imposibilă intrarea spiralei conductoare în corpul elementului de încălzire.
În majoritatea modelelor de elemente de încălzire, sunt utilizate componente similare, cu toate acestea, durabilitatea lor poate diferi în funcție de calitatea construcției
Încălzitorul electric este fixat în principal cu o conexiune cu flanșă, ceea ce face posibilă etanșarea mediului intern al încălzitorului de spațiul exterior. Dezavantajul acestui design este imposibilitatea înlocuirii bobinei atunci când aceasta se arde intern.
Încălzitoare electrice tubulare cu aripioare
Încălzitoarele cu nervuri aparțin și tipului de elemente tubulare, dar au și nervuri care sunt situate în planuri perpendiculare pe axa tubului încălzitorului. Astfel de nervuri sunt realizate din bandă metalică și sunt atașate la tub folosind șaibe și piulițe de prindere. Același dispozitiv este fabricat din oțel inoxidabil sau oțel structural.
Acest tip de element de încălzire este utilizat în dispozitivele de încălzire care încălzesc aerul sau gazul. Acestea se găsesc adesea în dispozitive precum perdelele de aer sau convectoarele (citiți: „Convectoare electrice de încălzire: cum să alegeți - mici trucuri”). Sunt folosite pentru încălzirea încăperilor prin intermediul unei mase termice de aer.
Principiul de funcționare a elementelor de încălzire
Elementul de încălzire funcționează conform următorului principiu. Când este conectat la rețea, bobina interioară este încălzită și energia este transferată către conductorul termic și învelișul exterior. Ulterior, căldura este transferată lichidului, aerului sau materialului solid din jur.
La încălzirea unui element de încălzire scufundat în ulei sau apă, se creează fluxuri de convecție în jurul tubului, care amestecă lichidul de răcire și contribuie la încălzirea uniformă a acestuia.
Cazanele electrice sunt renumite pentru fiabilitate și întreținere. Nu au multe piese complexe, deci sunt ușor de operat și de întreținut.
La încălzitoarele fără lichid, temperatura de încălzire este de obicei limitată pentru a nu deteriora părțile din jur și a provoca un incendiu.
Pentru a accelera transferul de căldură, aceștia folosesc adesea un ventilator care circulă aer atât în interiorul dispozitivului, cât și în camera înconjurătoare.
Cum se folosește corect?
În plus față de nerespectarea banală a instrucțiunilor de utilizare și a regulilor de siguranță, elementele de încălzire se pot rupe din cauza:
- coroziunea cojii;
- ruperea acestuia ca urmare a supraîncălzirii;
- scăderi constante ale tensiunii de rețea;
- și doar o depresurizare generală a tubului.
Pentru ca dispozitivul să vă încălzească casa cât mai mult posibil, trebuie să urmați reguli simple:
- Când conectați firele, nu trebuie să fiți prea zeloși și să strângeți inutil piulițele contactelor de la capetele de ieșire ale elementului de încălzire - acestea pot exploda.
- Dispozitivul trebuie să fie conectat la rețea numai atunci când este în apă. În caz contrar, coborând spirala încălzită în apă, puteți obține o explozie destul de puternică.
- Suprafața tubului de încălzire trebuie decalcifiată în mod regulat. Totul depinde de calitatea apei, dar cu o muncă constantă, cel mai bine este să o curățați o dată pe sfert, evitând acumularea de scări mai mari de 2 mm.
- În caz de probleme cu calitatea sursei de alimentare, ar trebui să conectați o sursă de energie neîntreruptibilă sau un stabilizator.
- Pentru agentul de răcire, cel mai bine este să turnați apă distilată în sistem, procentul de impurități din acesta este minim. Acestea sunt motivul apariției scării pe coaja elementului de încălzire.
- Utilizați dispozitive de curent rezidual (RCD) - în cazul defectării elementului de încălzire, acesta va fi imediat deconectat de la rețea.
- Este imperativ să faci legătura.
Este important să înțelegeți. În niciun caz nu poate fi montat niciun element de încălzire într-un radiator de încălzire. Trebuie să selectați modele specializate în strictă conformitate cu diametrul necesar.
Tipuri de elemente de încălzire pentru dispozitive de încălzire
Simplitatea realizării elementelor de încălzire nu se transformă întotdeauna în comoditate pentru utilizatori. Mulți producători produc încălzitoare electrice cu o formă și un atașament specific.În cazul unei defecțiuni, este destul de dificil să le cumpărați în magazin. Prin urmare, pentru alegerea corectă, este necesar să se studieze toate opțiunile de proiectare posibile.
Modele tubulare pentru încălzirea casnică
Proiectarea tubulară a încălzitoarelor electrice este cea mai comună la încălzitoarele mobile de ulei, la radiatoarele electrice portabile și montate pe perete. Transferul de căldură în ele poate avea loc utilizând: convecție, radiații infraroșii sau conducție termică.
Elementele de încălzire gata cu un regulator și propriul cablu de alimentare pot fi cumpărate numai dacă sunteți sigur că lungimea firului va fi suficientă
Forma și lungimea tubului în astfel de dispozitive pot fi oricare și este dictată doar de caracteristicile de proiectare. De exemplu, elementul de încălzire al unui încălzitor micatremic este o bobină situată în spatele unei plăci minerale. Când este încălzită, placa emite căldură în infraroșu.
Cele mai comune caracteristici sunt:
- diametru - 5-18 mm;
- lungime - 200-6000 mm;
- material de coajă - oțel, oțel inoxidabil, ceramică, cupru;
- putere - 0,3-2,5 kW.
Elementele de încălzire cu o capacitate mai mare de 2,5 kW nu sunt utilizate în aparatele de încălzire de uz casnic, deoarece cablajul apartamentului pur și simplu nu poate rezista la o sarcină mai mare.
Versiune cu nervuri a încălzitoarelor electrice
Dispozitivele cu nervuri sunt o modificare a elementului de încălzire tubular. Caracteristica lor este prezența multor plăci subțiri de oțel pe toată lungimea dispozitivului. Acest design mărește dramatic zona de contact cu mediul, oferind o rată ridicată de încălzire.
Elementele de încălzire cu nervuri sunt mai scumpe, solicitând volumul spațiului de lucru, dar oferă caracteristici mai ridicate pentru consumatori ale echipamentelor de încălzire
Modelele cu aripioare sunt utilizate în principal în încălzitoare pentru încălzirea aerului. Acestea oferă o creștere rapidă a temperaturii camerei, în special cu un ventilator încorporat.
Blocați proiectarea elementelor de încălzire
Versiunea bloc reprezintă mai multe încălzitoare tubulare combinate pe baza unei singure monturi.
La alegerea elementelor de încălzire bloc, trebuie acordată o atenție specială puterii lor și capacității unui cazan cu pompă de a asigura îndepărtarea căldurii
Acest design este utilizat atunci când se combină doi factori:
- Necesitatea unei puteri sporite a dispozitivului și o rată ridicată de încălzire a mediului de lucru.
- Imposibilitatea transferului rapid de energie termică din spirală în mediu datorită zonei mici a învelișului exterior.
De fapt, într-un element de încălzire bloc, sarcina pe fiecare tub de încălzire scade și rata de transfer de căldură crește. Astfel de dispozitive fac parte din cazanele de încălzire casnică și din instalațiile electrice de încălzire industriale.
Puterea modelelor de blocuri poate fi de 5-10 kW, prin urmare, atunci când sunt plasate într-un apartament, un cablu electric suplimentar trebuie tras în cameră.
Dispozitive tip cartuș
Elementele de încălzire a cartușului au forma unui tub cu un capăt liber, care se datorează particularității instalării lor. Carcasa exterioară este fabricată de obicei din oțel lustruit pentru a asigura contactul maxim cu materialul înconjurător. Astfel de tuburi sunt bine introduse în orificiul corespunzător al încălzitorului.
Principalul dezavantaj al elementelor de încălzire a cartușului este zona mică a suprafeței de transfer de căldură, care necesită utilizarea unor metode specifice pentru îndepărtarea energiei termice
Fixarea modelelor de cartuș se realizează în principal folosind o conexiune cu flanșă. Acestea sunt de obicei utilizate în industrie pentru încălzirea părților de lucru ale extruderelor.
Există și alte tipuri structurale de elemente de încălzire, dar ele sunt utilizate în principal în producția industrială și nu afectează tema în discuție.
Elemente de încălzire pentru cazane de încălzire
Plinte calde electrice și de apă pentru încălzire
Există un element de încălzire la vânzare pentru un cazan de încălzire. Elementul de încălzire este instalat în fabrică în echipamentul de încălzire de către producător. Va trebui să alegeți un nou încălzitor electric numai dacă se defectează sau dacă trebuie să măriți puterea cazanului. În același timp, există două tipuri de elemente de încălzire: unele sunt instalate în echipamente industriale, iar altele în cazane pentru uz casnic.
Tipuri, avantaje și dezavantaje
Încălzitoarele pentru echipamentele de încălzire sunt de tip bloc și cartuș. De regulă, se utilizează structuri bloc, în care mai multe tuburi sunt fixate pe o bază. Ca rezultat, sarcina pe fiecare element este mai mică, iar rata de transfer de căldură este mai mare. Aceste dispozitive sunt încorporate în cazane de uz casnic sau conectate suplimentar la sistemul de încălzire. Deoarece puterea unui astfel de element de încălzire este destul de mare, trebuie să trageți un cablu separat la cazan, care va rezista la astfel de sarcini.
Prin caracteristicile de proiectare, se disting următoarele tipuri de încălzitoare electrice pentru cazane:
- cu o suprafață netedă a elementelor;
- dispozitive cu aripioare cu șaibe și piulițe de prindere;
- unitățile cu un singur capăt sunt potrivite pentru cazanele electrice de încălzire (seamănă cu un cazan);
- dispozitivele cu capăt dublu au contacte speciale care sunt atașate la cele două capete ale elementului tubular.
Important! Pentru a obține puterea necesară, într-un singur cazan pot fi încorporate mai multe încălzitoare electrice cu o putere minimă de 1 kW.
Avantajele încălzitoarelor electrice pentru cazanele de încălzire sunt eficiența lor, capacitatea de a încălzi casa și de a furniza apă caldă. Dispozitivele nu emit emisii nocive în timpul funcționării. Sunt compacte și ușoare, prin urmare nu cresc greutatea echipamentelor de încălzire.
Dezavantajele sunt asociate cu formarea rapidă a scării. Pentru a regla puterea de încălzire, toate încălzitoarele trebuie oprite. Când funcționează fără apă, dispozitivul se arde rapid, prin urmare, sunt instalate întrerupătoare suplimentare.
Funcții suplimentare ale încălzitoarelor electrice
Mai sus, au fost considerate cele mai simple modele de dispozitive care nu au mecanisme de reglare încorporate.
Unitatea de termoreglare poate avea automatizare mecanică sau electronică. Acesta din urmă este mai precis, dar exigent cu privire la parametrii rețelei electrice de acasă.
Încă încălzitoarele electrice de apă pot fi echipate cu cea mai simplă automatizare care oferă dispozitivului funcții suplimentare.
Acestea includ:
- Termoreglare... Elementele de încălzire cu termostat încorporat pentru încălzire au un senzor de temperatură care este declanșat atunci când mediul de lucru se încălzește la un anumit nivel. Încălzitorul electric este reglat din exteriorul flanșei.
- Antigel... Această funcție este asigurată de un termostat simplificat care funcționează numai atunci când temperatura scade la 0-2 ° C. Previne înghețarea apei în conductele de încălzire, consumând minimum electricitate.
- Încălzire turbo, care asigură încălzirea forțată a mediului de lucru la pornirea inițială a echipamentului. Trebuie să ne amintim că cablajul electric al camerei trebuie să reziste la o creștere pe termen scurt a puterii.
Nu există atât de multe dispozitive care să susțină funcții suplimentare, deoarece adesea reglarea funcționării dispozitivelor de încălzire în ansamblu se realizează utilizând o unitate de automatizare separată.
Incalzitoare electrice cu termostat
Încălzitoarele electrice pentru încălzirea cu termostat sunt în prezent cele mai frecvente. Scopul lor principal este de a încălzi lichidul. Încălzitoarele de aer cald cu termostate sunt instalate pe aproape toate echipamentele utilizate pentru încălzirea apei. Temperatura maximă la care agentul termic de încălzire poate fi încălzit pentru un radiator cu termostat este de 80 de grade.
TEN cu termostat este realizat din sârmă de nichel-crom.Firul din interiorul tubului dispozitivului cu un termostat electric este umplut cu o pulbere specială de tip comprimat, care este oxid de magneziu și are proprietăți izolante excelente, dar în același timp are o conductivitate termică ridicată. Puteți construi un astfel de TEN într-o baterie electrică de încălzire.
Cum se alege un element de încălzire pentru echipamentele de încălzire?
Atunci când alegeți un element de încălzire pentru înlocuire într-un încălzitor de apă sau într-un radiator, trebuie să acordați atenție puterii, designului, lungimii tubului și disponibilității caracteristicilor suplimentare. Prin urmare, înainte de cumpărare, trebuie să aflați cât mai multe despre toate caracteristicile sale.
Calculul puterii dispozitivului
Puterea mare a elementului de încălzire nu este întotdeauna o calitate pozitivă.
Atunci când alegeți, este important să luați în considerare mai mulți factori care sunt legați de nivelul consumului de energie:
- puterea maximă de transfer de căldură a încălzitorului în ansamblu;
- capacități de cablare electrică;
- volumul camerei.
Nu puteți cumpăra un dispozitiv cu o putere care depășește 75% din nivelul maxim de transfer de căldură al echipamentului de încălzire.
De exemplu, există un radiator cu 10 secțiuni, fiecare dintre acestea emanând 150 W de căldură aerului, în total 1,5 kW. Atunci când este instalat un încălzitor electric cu o putere de 2 kW, suprafața bateriei nu va putea renunța rapid la toată energia generată. Ca urmare, elementul de încălzire se va opri în mod constant din cauza supraîncălzirii.
Motivul defectării rapide a elementului de încălzire poate fi alegerea greșită a puterii dispozitivului. Ca urmare a supraîncălzirii sistemice a bobinei, aceasta se arde în timp
În apartamentele cu cabluri uzate, sarcina constantă pe priză nu trebuie să depășească 1,5-2 kW, altfel ar putea lua foc și poate duce la consecințe triste. Prin urmare, înainte de a cumpăra un element de încălzire, trebuie să verificați starea cablajului și, dacă este necesar, să demontați vechiul și să puneți o rețea electrică nouă.
Când problema cu electricitatea și capacitățile echipamentului este rezolvată, puteți începe să calculați puterea necesară pentru a menține o temperatură confortabilă în cameră.
În casele și apartamentele bine izolate, un nivel de 40 W / m3 va fi suficient. Și dacă există goluri în ferestre, puterea de încălzire ar trebui să crească la 60-80 W / m3. Puteți cumpăra un model specific numai după luarea în considerare a tuturor factorilor de energie de mai sus.
Luarea în considerare a caracteristicilor de proiectare
Majoritatea elementelor de încălzire au o carcasă din oțel aliat, care oferă rezistență și rezistență la coroziune. Dispozitivele din cupru sunt utilizate în principal în încălzitoarele de apă, deși nu există restricții privind utilizarea lor în calorifere de casă.
La radiatoarele din fontă și oțel nu este de dorit utilizarea elementelor de încălzire din metale neferoase. Acest lucru poate duce la uzura accelerată a materialelor și a conexiunilor.
De asemenea, atunci când alegeți, este necesar să luați în considerare direcția firului ștecherului, care poate fi dreapta sau stânga. Diferite modele de încălzitoare electrice diferă, de asemenea, în ceea ce privește diametrul flanșelor. Pot varia în mărime de la 0,5 la 1,25 inci.
De obicei, o instrucțiune scurtă este atașată unui element de încălzire al unui bun producător, care descrie parametrii de proiectare ai acestuia. Studierea acestora vă va ajuta să cumpărați un dispozitiv care să se potrivească exact echipamentelor dvs. de încălzire existente.
Lungimea tubului de încălzire
Lungimea tubului este una dintre caracteristicile principale care determină eficiența dispozitivului.
Lungimea sa mare, cu putere egală, duce la o creștere a suprafeței încălzitorului electric și la o accelerare a schimbului de căldură cu mediul de lucru. Acest lucru are un efect pozitiv asupra durabilității elementului de încălzire și a vitezei de circulație a lichidului de răcire.
Elementele de încălzire cu tub lung sunt ideale pentru instalarea în registre auto-fabricate, care sunt convenabile pentru încălzirea încăperilor mari și a dependințelor
Este recomandabil ca tubul să se desfășoare pe toată lungimea zonei de lucru a încălzitorului, fără a ajunge la peretele opus cu 6-10 cm. Această recomandare vă va permite să încălziți rapid și uniform lichidul de răcire.
Disponibilitatea funcționalității suplimentare
Nu este întotdeauna necesar să plătiți în exces pentru caracteristici suplimentare ale elementelor de încălzire. Dacă încălzitorul este utilizat ca unul auxiliar și nu are propria sa automatizare încorporată, atunci este logic să cumpărați un model cu termostat.
Dar dacă radiatorul sau convectorul electric are propriile senzori de temperatură și mecanisme de control al temperaturii, funcțiile suplimentare vor rămâne neaclamate.
Electronica încorporată în mufa elementului de încălzire trebuie să aibă mecanisme de siguranță, astfel încât, în cazul unei defecțiuni a tabloului de comandă, să nu se producă un incendiu
Prin urmare, se recomandă achiziționarea de încălzitoare electrice scumpe cu automatizare încorporată numai dacă există o nevoie clară de astfel de echipamente. Dacă aveți nevoie de o selecție individuală a fundalului de temperatură, este mai bine să cumpărați un termostat într-o priză, care poate fi utilizat periodic.
În ceea ce privește producătorii de elemente de încălzire, alegerea lor nu este fundamentală. Principalii furnizori sunt firme din Rusia, Ucraina, Turcia și Italia. Calitatea produselor lor este aproximativ aceeași, deci nu are rost să plătești în exces pentru marcă.
Proiectare și principiu de funcționare
Dispozitivul elementului de încălzire electric este destul de primitiv. Arată ca un cilindru metalic, în interiorul căruia o spirală de sârmă puternică din cupru sau oțel este plasată într-un izolator special. Având în vedere faptul că elementul de încălzire pentru încălzirea bateriilor este montat împreună cu un termostat, pe lângă funcția de încălzire, este utilizat și pentru reglarea temperaturii lichidului de răcire.
Cilindrul spiralat este protejat de o carcasă, care este echipată cu senzori de comandă. Sarcina lor este de a monitoriza dispozitivul împotriva supraîncălzirii. În plus, dispozitivul este zincat pentru o fiabilitate sporită. Cromarea și placarea cu nichel sporesc rezistența elementului de încălzire și astfel creează o protecție suplimentară care împiedică contactul uman cu electricitatea.
În plus față de principalele sarcini de încălzire și termoreglare, elementele moderne de încălzire pentru încălzirea caloriferelor îndeplinesc sarcini suplimentare:
- În modul "anti-îngheț", o temperatură constantă a lichidului de răcire este menținută la + 10 ° C, ceea ce este suficient pentru a preveni congelarea lichidului de răcire în țevi. După ce apa este încălzită la temperatura dorită, elementele de încălzire sunt oprite până când temperatura acesteia scade sub valoarea setată.
- La finalizarea unui sistem de încălzire autonom într-o casă privată cu baterii cu elemente de încălzire integrate, cel mai de succes va fi utilizarea modului „Turbo”. Dispozitivul funcționează la capacitate maximă, datorită căruia sistemul și aerul din cameră se încălzesc aproape instantaneu. În viitor, sarcina elementelor de încălzire este de a menține nivelul de temperatură setat în sistem, ceea ce vă permite să economisiți semnificativ energie în timpul încălzirii.
În rândul majorității consumatorilor, există opinia că cea mai bună opțiune ca agent de răcire pentru radiatoarele cu elemente de încălzire încorporate este uleiul tehnic, datorită proprietăților sale de încălzire rapidă și răcire lentă. Dar asta nu înseamnă că astfel de radiatoare nu pot fi utilizate într-un sistem de încălzire a apei.
