عناصر تسخين كهربائيه مع منظم حراري للبطاريات وغلايات التدفئة

لم تغير عناصر التسخين الكهربائي تصميمها لعقود من الزمن ولا تزال مطلوبة في معدات التدفئة. يتغير شكل هذه الأجهزة ومواد البناء ، لكن مبدأ التشغيل والكفاءة لم يتغير. للاختيار الكفء ، تكون المعلومات حول الاختلافات والخصائص مفيدة. هل توافق؟

سوف تتعلم ما هي وكيف تعمل عناصر التسخين للتدفئة. وصفنا بالتفصيل أنواع عناصر التسخين ، وقدمنا ​​حججًا لا جدال فيها لاختيار معقول للنوع الأمثل. مع مراعاة توصياتنا ، ستحصل على الجهاز المطلوب دون أخطاء.

الغرض من عناصر التسخين

اكتسبت عناصر التسخين الكهربائية شعبية بسبب تنوعها وكفاءتها العالية. يتم استهلاك كل الكهرباء التي يستهلكونها للغرض المقصود منها - لتدفئة المساحة المحيطة.

أجهزة التسخين الرئيسية التي تستخدم فيها عناصر التسخين هي:

1. سخانات زيت كهربائية محمولة وثابتة.
2. مشعات تسخين المياه.
3. سكك مناشف ساخنة للحمام.
4. المواقد الكهربائية.
5. المسخنات الكهربائية.
6. غلايات كهربائية.

يمكن استخدام المعدات المحددة كمصدر تدفئة أساسي أو إضافي. إنه غير مكلف وسهل التركيب ولا يتطلب مهارات خاصة أثناء التشغيل.

يمكنك توصيل عنصر التسخين بمبرد تدفئة مركزي من الحديد الزهر بعد فصل الناهض المشترك. يمكن استخدام هذا الجهاز للتدفئة الرئيسية والإضافية.

ما هو عنصر التسخين للتدفئة؟

عناصر التسخين الكهربائية هي عناصر تسخين توضع في السائل داخل الرادياتير. يقومون بتسخين سائل: ماء أو زيت أو عامل خاص يدور عبر نظام التسخين. بالمرور عبر الأنابيب ، يطلق السائل المسخن الحرارة إلى البيئة ويعود إلى عنصر التسخين. يمكن تركيبها في مشعات الماء الساخن أو سخانات الأشعة تحت الحمراء أو في غلايات التدفئة. يتم إنتاج عناصر تسخين بمختلف أنواعها وتعديلاتها. في كل منهم ، عنصر التسخين محمي بشكل موثوق به من دخول الماء ومغطى بطبقة جلفنة. تعمل كل هذه الإجراءات على منع حدوث صدمة كهربائية عرضية للأشخاص.

الترتيب الداخلي للسخانات الكهربائية

من الملائم النظر في الجهاز في مثال نموذج أنبوبي. السخان الكهربائي عبارة عن أنبوب من السيراميك أو المعدن مملوء بموصل حراري بداخله حلزوني. في المكان الذي يتم فيه تثبيت الأنبوب على الحافة ، توجد البطانات العازلة التي تجعل من المستحيل على اللولب الموصل الاتصال بجسم عنصر التسخين.

في معظم نماذج عناصر التسخين ، يتم استخدام مكونات متشابهة ، ومع ذلك ، قد تختلف متانتها اعتمادًا على جودة البناء

يتم تثبيت السخان الكهربائي بشكل أساسي بوصلة شفة ، مما يجعل من الممكن عزل البيئة الداخلية للسخان من المساحة الخارجية. عيب هذا التصميم هو استحالة استبدال الملف عندما يحترق داخليًا.

مبدأ تشغيل عناصر التسخين

يعمل عنصر التسخين وفقًا للمبدأ التالي. عند الاتصال بالشبكة ، يتم تسخين الملف الداخلي ويتم نقل الطاقة إلى الموصل الحراري والغلاف الخارجي. بعد ذلك ، يتم نقل الحرارة إلى السائل المحيط أو الهواء أو المادة الصلبة.

عند تسخين عنصر تسخين مغمور في الزيت أو الماء ، يتم إنشاء تدفقات الحمل الحراري حول الأنبوب ، والتي تمزج المبرد وتساهم في تسخينه المنتظم.

تشتهر الغلايات الكهربائية بموثوقيتها وقابليتها للصيانة. لا تحتوي على العديد من الأجزاء المعقدة ، لذا فهي سهلة التشغيل والصيانة.

في السخانات غير السائلة ، عادة ما تكون درجة حرارة التسخين محدودة حتى لا تتلف الأجزاء المحيطة بها وتتسبب في نشوب حريق.

لتسريع نقل الحرارة ، غالبًا ما يستخدمون مروحة تقوم بتدوير الهواء داخل الجهاز وفي الغرفة المحيطة.

أنواع عناصر التسخين لأجهزة التدفئة

لا تتحول بساطة صنع عناصر التسخين دائمًا إلى راحة للمستخدمين. ينتج العديد من الشركات المصنعة سخانات كهربائية ذات شكل وملحق محدد. في حالة حدوث عطل ، من الصعب جدًا شرائها من المتجر. لذلك ، من أجل الاختيار الصحيح ، من الضروري دراسة جميع خيارات التصميم الممكنة.

نماذج أنبوبية للتدفئة المنزلية

التصميم الأنبوبي للسخانات الكهربائية هو الأكثر شيوعًا في سخانات الزيت المتنقلة ، والمشعات الكهربائية المحمولة والمثبتة على الحائط. يمكن أن يحدث انتقال الحرارة فيها باستخدام: الحمل الحراري أو الأشعة تحت الحمراء أو التوصيل الحراري.

لا يمكن شراء عناصر التسخين الجاهزة مع منظم وسلك الطاقة الخاص بها إلا إذا كنت متأكدًا من أن طول السلك سيكون كافياً

يمكن أن يكون شكل وطول الأنبوب في مثل هذه الأجهزة محددًا ويتم تحديده فقط من خلال ميزات التصميم. على سبيل المثال ، عنصر التسخين لمسخن micatremic عبارة عن ملف موجود خلف صفيحة معدنية. عند تسخينها ، تصدر اللوح حرارة الأشعة تحت الحمراء.

الخصائص الأكثر شيوعًا هي:

• قطر - 5-18 مم ؛
• الطول - 200-6000 مم ؛
• مادة الصدفة - الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ والسيراميك والنحاس ؛
• الطاقة - 0.3-2.5 كيلو واط.

لا تُستخدم عناصر التسخين التي تزيد سعتها عن 2.5 كيلو وات في أجهزة التدفئة المنزلية ، لأن أسلاك الشقة ببساطة لا يمكنها تحمل عبء أكبر.

نسخة مضلعة من السخانات الكهربائية

الأجهزة المضلعة هي تعديل لعنصر التسخين الأنبوبي. ميزتها هي وجود العديد من الألواح الفولاذية الرقيقة بطول الجهاز بالكامل. يزيد هذا التصميم بشكل كبير من مساحة التلامس مع البيئة ، مما يوفر معدل تسخين عاليًا.

تعتبر عناصر التسخين المضلعة أكثر تكلفة ، حيث تتطلب حجم مساحة العمل ، ولكنها توفر خصائص استهلاكية أعلى لمعدات التدفئة

تستخدم النماذج ذات الزعانف بشكل أساسي في السخانات لتسخين الهواء. إنها توفر ارتفاعًا سريعًا في درجة حرارة الغرفة ، خاصةً مع المروحة المدمجة.

تصميمات الكتلة لعناصر التسخين

يمثل إصدار الكتلة عدة سخانات أنبوبية مدمجة على أساس حامل واحد.

عند اختيار عناصر تسخين الكتلة ، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لقوتها وقدرة غلاية مزودة بمضخة على إزالة الحرارة

يستخدم هذا التصميم عند دمج عاملين:

1. الحاجة إلى زيادة قوة الجهاز ومعدل تسخين عالي لوسط العمل.
2. استحالة النقل السريع للطاقة الحرارية من اللولب إلى البيئة بسبب صغر مساحة الغلاف الخارجي.

في الواقع ، في عنصر تسخين الكتلة ، ينخفض ​​الحمل على كل أنبوب تسخين ويزداد معدل نقل الحرارة. هذه الأجهزة هي جزء من غلايات التدفئة المنزلية ومنشآت التدفئة الكهربائية الصناعية.

يمكن أن تكون قوة نماذج الكتل من 5 إلى 10 كيلو واط ، لذلك عند وضعها في شقة ، يجب سحب كابل كهربائي إضافي إلى الغرفة.

أجهزة من نوع الخرطوشة

تحتوي عناصر تسخين الخرطوشة على شكل أنبوب بنهاية حرة واحدة ، ويرجع ذلك إلى خصوصية تركيبها. عادة ما يكون الغلاف الخارجي مصنوعًا من الفولاذ المصقول لضمان أقصى اتصال مع المواد المحيطة. يتم إدخال هذه الأنابيب بإحكام في الفتحة المقابلة للسخان.

العيب الرئيسي لعناصر تسخين الخرطوشة هو المساحة الصغيرة لسطح نقل الحرارة ، الأمر الذي يتطلب استخدام طرق محددة لإزالة الطاقة الحرارية

يتم تثبيت نماذج الخرطوشة بشكل أساسي باستخدام وصلة شفة. تستخدم عادة في الصناعة لتسخين أجزاء العمل من الطارد.

هناك أنواع هيكلية أخرى من عناصر التسخين ، لكنها تُستخدم بشكل أساسي في الإنتاج الصناعي ولا تؤثر على الموضوع قيد الدراسة.

عناصر تسخين لتسخين الغلايات

يمكن تركيب عنصر التسخين في غلاية تسخين كهربائية أو مدمجة. في الغلاية الكهربائية ، عنصر التسخين هو المصدر الوحيد للحرارة ، في الوقود الرئيسي المشترك - الخشب الصلب والفحم والقوالب.

يلعب عنصر التسخين في غلاية الوقود الصلب دورًا مساعدًا ، حيث يحافظ على درجة الحرارة في حالة عدم وجود وقود. من المريح جدًا استخدام هذه الغلايات في البيوت الصيفية والمنازل الريفية ، عندما لا تكون هناك حاجة للحفاظ باستمرار على درجة حرارة مريحة في المنزل.

يمكن تشغيل الغلاية باستمرار في وضع الحفاظ على درجة الحرارة الدنيا ، مما لا يسمح لنظام التسخين بالتذويب. يحدث انتقال المرجل من الوقود الصلب إلى التدفئة الكهربائية تلقائيًا عند الوصول إلى درجة حرارة معينة. يتطلب تركيب غلاية كومبي احتياطات السلامة. لذلك يجب تركيب المرجل في غرفة منفصلة ذات تهوية جيدة. نظرًا لأن المرجل ثقيل ، فيجب تركيبه على قاعدة خرسانية صلبة. يجب أن تحتوي الغرفة على مدخنة ذات تيار هواء جيد.

وظائف إضافية للسخانات الكهربائية

أعلاه ، تم النظر في أبسط تصميمات الأجهزة التي لا تحتوي على أي آليات ضبط مضمنة.

يمكن أن تحتوي وحدة التنظيم الحراري على أتمتة ميكانيكية أو إلكترونية. هذا الأخير أكثر دقة ، لكنه يتطلب معايير الشبكة الكهربائية المنزلية.

ولكن يمكن تجهيز سخانات المياه الكهربائية بأبسط أتمتة توفر للجهاز وظائف إضافية.

وتشمل هذه:

1. التنظيم الحراري... تحتوي عناصر التسخين المزودة بثرموستات مدمج للتدفئة على مستشعر درجة حرارة يتم تشغيله عند تسخين وسط العمل إلى مستوى معين. يتم ضبط السخان الكهربائي من خارج الشفة.
2. مضاد للتجمد... يتم توفير هذه الوظيفة من خلال منظم حرارة مبسط يعمل فقط عندما تنخفض درجة الحرارة إلى 0-2 درجة مئوية. يمنع الماء من التجمد في أنابيب التدفئة ، مما يستهلك الحد الأدنى من الكهرباء.
3. تدفئة توربو، والذي يوفر تدفئة قسرية لبيئة العمل عند بدء التشغيل الأولي للجهاز. يجب أن نتذكر أن أسلاك الغرفة يجب أن تصمد أمام زيادة الطاقة على المدى القصير.

لا يوجد الكثير من الأجهزة التي تدعم وظائف إضافية ، لأنه غالبًا ما يتم تنظيم تشغيل أجهزة التدفئة ككل باستخدام وحدة أتمتة منفصلة.

الاختيار الصحيح لنموذج عنصر التسخين

عند الذهاب لشراء عنصر تسخين ، يحتاج المشتري إلى معرفة عدد من الخصائص التقنية:

• الطاقة المطلوبة للجهاز ؛
• طول الأنبوب وقطره وشكله ؛
• طول غطاء العازل
• الطول الاجمالي؛
• نوع الاتصال
• طريقة الربط.

لحساب قوة عنصر التسخين المصمم لتسخين الماء بحجم معين ، استخدم الصيغة:
P = 0.0011 × م × (tK-tH) / T ، حيث

P هي قوة العنصر المسخن ، مقاسة بالكيلوواط ؛

م هي كتلة المبرد الساخن المنتشر في الجهاز ، بالكيلوجرام ؛

tH - درجة الحرارة الأولية للماء أو السائل ، بالدرجة المئوية ؛

tK - درجة الحرارة النهائية للماء أو السائل ، بالدرجة المئوية ؛

T هو وقت تسخين الماء أو السائل.

عنصر التسخين في مشعاع التدفئة - مراجعة الفيديو:

كيف تختار عنصر التسخين لمعدات التدفئة؟

عند اختيار عنصر تسخين لاستبداله في سخان المياه أو في المبرد ، يجب الانتباه إلى قوته وتصميمه وطول الأنبوب وتوافر ميزات إضافية. لذلك ، قبل الشراء ، تحتاج إلى معرفة أكبر قدر ممكن عن جميع خصائصه.

حساب قوة الجهاز

القوة الكبيرة لعنصر التسخين ليست دائمًا جودة إيجابية.

عند الاختيار ، من المهم مراعاة عدة عوامل تتعلق بمستوى استهلاك الطاقة:

• أقصى طاقة لنقل الحرارة للسخان ككل ؛
• قدرات الأسلاك الكهربائية.
• حجم الغرفة.

لا يمكنك شراء جهاز بقوة تزيد عن 75٪ من الحد الأقصى لمستوى نقل الحرارة لمعدات التدفئة.

على سبيل المثال ، يوجد مشعاع به 10 أقسام ، كل منها يعطي 150 واطًا من الحرارة في الهواء ، بإجمالي 1.5 كيلو واط. عندما يتم تركيب سخان كهربائي بقوة 2 كيلو واط فيه ، فإن سطح البطارية لن يكون قادرًا على التخلي بسرعة عن كل الطاقة المتولدة. نتيجة لذلك ، سيتم إيقاف تشغيل عنصر التسخين باستمرار بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

قد يكون سبب الانهيار السريع لعنصر التسخين هو الاختيار الخاطئ لقوة الجهاز. نتيجة لارتفاع درجة حرارة الجهاز بشكل منتظم ، فإنه يحترق بمرور الوقت

في الشقق ذات الأسلاك البالية ، يجب ألا يتجاوز الحمل المستمر على المنفذ 1.5-2 كيلو واط ، وإلا فقد تشتعل النيران وتؤدي إلى عواقب وخيمة. لذلك ، قبل شراء عنصر التسخين ، تحتاج إلى التحقق من حالة الأسلاك ، وإذا لزم الأمر ، تفكيك القديم ووضع شبكة طاقة جديدة.

عندما يتم حل مشكلة الكهرباء وإمكانيات الجهاز ، يمكنك البدء في حساب الطاقة المطلوبة للحفاظ على درجة حرارة مريحة في الغرفة.

في المنازل والشقق المعزولة جيدًا ، سيكون مستوى 40 وات / م 3 كافياً. وإذا كانت هناك فجوات في النوافذ ، فيجب زيادة طاقة التسخين إلى 60-80 وات / م 3. لا يمكنك شراء نموذج معين إلا بعد مراعاة جميع عوامل الطاقة المذكورة أعلاه.

النظر في ميزات التصميم

تحتوي معظم عناصر التسخين على غلاف من سبائك الصلب ، مما يوفر القوة والمقاومة للتآكل. تستخدم الأجهزة النحاسية بشكل أساسي في سخانات المياه ، على الرغم من عدم وجود قيود على استخدامها في المشعات محلية الصنع.

في مشعات الحديد الزهر والصلب ، يعد استخدام عناصر التسخين المصنوعة من المعادن غير الحديدية أمرًا غير مرغوب فيه. هذا يمكن أن يؤدي إلى تآكل سريع للمواد والوصلات.

أيضًا ، عند الاختيار ، من الضروري مراعاة اتجاه خيط القابس ، والذي يمكن أن يكون يمينًا أو يسارًا. تختلف النماذج المختلفة من السخانات الكهربائية أيضًا في قطر الفلنجات. يمكن أن يتراوح حجمها من 0.5 إلى 1.25 بوصة.

عادةً ما يتم إرفاق تعليمات قصيرة بعنصر تسخين لشركة تصنيع جيدة ، والتي تصف معلمات التصميم الخاصة بها. ستساعدك دراستها على شراء جهاز يناسب تمامًا معدات التدفئة الموجودة لديك.

طول أنبوب التسخين

يعد طول الأنبوب أحد الخصائص الرئيسية التي تحدد كفاءة الجهاز.

يؤدي طوله الكبير بقوة متساوية إلى زيادة مساحة سطح السخان الكهربائي وتسريع التبادل الحراري مع وسيط العمل. هذا له تأثير إيجابي على متانة عنصر التسخين ومعدل دوران المبرد.

تعتبر عناصر التسخين ذات الأنبوب الطويل مثالية للتثبيت في سجلات ذاتية الصنع ، وهي ملائمة لتدفئة الغرف الكبيرة والمباني الملحقة

من المستحسن أن يمتد الأنبوب بطول مساحة عمل المدفأة بالكامل ، دون الوصول إلى الجدار المقابل بمقدار 6-10 سم.تسمح لك هذه التوصية بتسخين المبرد بسرعة وبشكل متساوٍ.

توافر وظائف إضافية

ليس من الضروري دائمًا دفع مبالغ زائدة مقابل ميزات إضافية لعناصر التسخين. إذا تم استخدام المدفأة كمدفأة إضافية ولم يكن لديها أتمتة مدمجة خاصة بها ، فإن شراء طراز به منظم حرارة أمر منطقي.

ولكن إذا كان للرادياتير أو المسخن الكهربائي مستشعرات درجة الحرارة الخاصة به وآليات التحكم في درجة الحرارة ، فستظل الوظائف الإضافية غير مطالب بها.

يجب أن تحتوي الإلكترونيات المدمجة في قابس عنصر التسخين على آليات أمان بحيث لا يحدث حريق في حالة تعطل لوحة التحكم

لذلك ، يوصى بشراء سخانات كهربائية باهظة الثمن مع أتمتة مدمجة فقط إذا كانت هناك حاجة واضحة لمثل هذه المعدات. إذا كنت بحاجة إلى اختيار فردي لخلفية درجة الحرارة ، فمن الأفضل شراء منظم حرارة في منفذ ، والذي يمكن استخدامه بشكل دوري.

أما بالنسبة لمصنعي عناصر التسخين ، فإن اختيارهم ليس أساسياً. الموردون الرئيسيون هم شركات من روسيا وأوكرانيا وتركيا وإيطاليا. جودة منتجاتهم متشابهة تقريبًا ، لذلك لا فائدة من دفع مبالغ زائدة للعلامة التجارية.

عناصر تسخين مشعات التدفئة

في المشعات - الحديد الزهر أو بطاريات الألمنيوم - يتم تثبيت عناصر التسخين لتثبيت درجة الحرارة أثناء فترات إغلاق مصدر الحرارة المركزي أو لتدفئة إضافية للغرفة. يمكن أن يكون هذا التسخين في الليل مفيدًا جدًا إذا تم تركيب عداد كهرباء بمعدلين في المنزل.

تحتوي عناصر التسخين الخاصة بالمشعات على شفة رفيعة وعنصر تسخين ضيق. وهي مجهزة بغلاف خاص يحمي من دخول المياه. يساعد منظم الحرارة الشعري على تنظيم التسخين ، ويعمل مستشعران لدرجة الحرارة على حماية المنتج من الحرارة الزائدة. تم تجهيز العديد من نماذج عناصر التسخين الحديثة بوظائف مريحة وضرورية: "Turbo" - للتدفئة السريعة للغرفة و "مقاومة التجمد" - لمنع إزالة الجليد من نظام التدفئة. هذه الوظيفة مخصصة للصيانة طويلة المدى لدرجة حرارة لا تقل عن +10 درجات.

من السهل تثبيت عنصر تسخين في المبرد. من الضروري إزالة القابس من الحافة السفلية وربط عنصر التسخين في هذه الفتحة. ثم يجب عليك تثبيت منظم الحرارة وتوصيل الجهاز بشبكة مؤرضة. يتميز تركيب عناصر التسخين في نظام تدفئة مركزي قائم على الماء بالعديد من المزايا:

• يحمي النظام من التجمد في حالات الإغلاق الطارئ ؛
• يسمح لك بضبط درجة الحرارة في الغرفة بدقة ؛
• يستهلك الكهرباء اقتصاديًا بسبب التشغيل النبضي ؛
• سعر منخفض مع مجموعة كبيرة من الموديلات.