Електрическите нагревателни елементи не са променили своя дизайн от десетилетия и остават в търсенето в отоплителното оборудване. Формата на тези устройства, строителни материали се променя, но принципът на действие и ефективност остават непроменени. За компетентен подбор е полезна информация за разликите и характеристиките. Съгласен ли си?
Ще научите какви са те и как нагревателните елементи работят за отопление. Описахме подробно видовете нагревателни елементи, дадохме безспорни аргументи за разумен избор на оптималния тип. Като вземете предвид нашите препоръки, вие ще придобиете необходимото устройство без грешки.
Предназначение на нагревателни нагревателни елементи
Електрическите нагревателни елементи са придобили популярност поради своята гъвкавост и висока ефективност. Цялата електрическа енергия, която консумират, се използва по предназначение - за отопление на околното пространство.
Основните отоплителни устройства, където се използват нагревателни елементи, са:
- Преносими и стационарни електрически нагреватели на масло.
- Радиатори за водно отопление.
- Отопляеми релси за кърпи за баня.
- Електрически камини.
- Електрически конвектори.
- Електрически котли.
Посоченото оборудване може да се използва като основен или допълнителен източник на отопление. Той е евтин, лесен за инсталиране и не изисква специални умения по време на работа.
Можете да свържете нагревателния елемент към чугунен радиатор за централно отопление след изключване на общия щранг. Такова устройство може да се използва за основно и допълнително отопление.
Какво е нагревателен елемент за отопление?
Електрическите нагревателни елементи са нагревателни елементи, които се поставят в течността вътре в радиатора. Те загряват течност: вода, масло или специален агент, циркулиращ през отоплителната система. Преминавайки през тръбите, нагрятата течност отделя топлина в околната среда и се връща обратно към нагревателния елемент. Те могат да бъдат инсталирани в радиатори с топла вода, инфрачервени нагреватели или в отоплителни котли. Произвеждат се нагревателни елементи от различни видове и модификации. Във всички тях нагревателният елемент е надеждно защитен от проникване на вода и допълнително е покрит с поцинкован слой. Всички тези мерки служат за предотвратяване на случаен токов удар на хората.
Вътрешно разположение на електрически нагреватели
Удобно е да разгледате устройството на примера на тръбен модел. Електрическият нагревател е керамична или метална тръба, изпълнена с топлопроводник със спирала, разположена вътре. На мястото, където тръбата е фиксирана към фланеца, има изолационни втулки, които правят невъзможно проводящата спирала да се свърже с тялото на нагревателния елемент.
В повечето модели нагревателни елементи се използват подобни компоненти, но тяхната трайност може да се различава в зависимост от качеството на изработката
Електрическият нагревател е закрепен предимно с фланцова връзка, което прави възможно запечатването на вътрешната среда на нагревателя от външното пространство. Недостатъкът на този дизайн е невъзможността за смяна на намотката, когато тя изгаря вътрешно.
Принципът на действие на нагревателните елементи
Нагревателният елемент работи съгласно следния принцип. Когато е свързан към мрежата, вътрешната намотка се нагрява и енергията се предава към топлопровода и външната обвивка. Впоследствие топлината се предава към околната течност, въздух или твърд материал.
При нагряване на нагревателен елемент, потопен в масло или вода, около тръбата се създават конвективни потоци, които смесват охлаждащата течност и допринасят за нейното равномерно нагряване.
Електрическите котли са известни със своята надеждност и поддръжка. Те нямат много сложни части, така че са лесни за експлоатация и поддръжка.
При нетечни нагреватели температурата на нагряване обикновено е ограничена, за да не се повредят околните части и да не се предизвика пожар.
За да ускорят преноса на топлина, те често използват вентилатор, който циркулира въздух както вътре в устройството, така и в околната стая.
Видове нагревателни елементи за отоплителни устройства
Простотата на направата на нагревателни елементи не винаги се превръща в удобство за потребителите. Много производители произвеждат електрически нагреватели със специфична форма и закрепване. В случай на повреда е доста трудно да ги купите в магазина. Ето защо за правилния избор е необходимо да се проучат всички възможни варианти за дизайн.
Тръбни модели за битово отопление
Тръбният дизайн на електрическите нагреватели е най-често срещаният при мобилните маслени нагреватели, преносими и монтирани на стената електрически радиатори. Топлопредаването в тях може да се осъществи с помощта на: конвекция, инфрачервено лъчение или топлопроводимост.
Готови нагревателни елементи с регулатор и собствен захранващ кабел могат да бъдат закупени само ако сте сигурни, че дължината на проводника ще бъде достатъчна
Формата и дължината на тръбата в такива устройства могат да бъдат всякакви и се диктуват само от конструктивните характеристики. Например, нагревателният елемент на микрометричен нагревател е намотка, разположена зад минерална плоча. При нагряване плочата излъчва инфрачервена топлина.
Най-често срещаните характеристики са:
- диаметър - 5-18 мм;
- дължина - 200-6000 мм;
- материал на черупката - стомана, неръждаема стомана, керамика, мед;
- мощност - 0,3-2,5 kW.
Нагревателните елементи с мощност над 2,5 kW не се използват в домакинските отоплителни уреди, тъй като окабеляването на апартамента просто не може да издържи на по-голямо натоварване.
Оребрена версия на електрически нагреватели
Оребрените устройства са модификация на тръбния нагревателен елемент. Тяхната характеристика е наличието на множество тънки стоманени плочи по цялата дължина на устройството. Този дизайн значително увеличава зоната на контакт с околната среда, осигурявайки висока скорост на нагряване.
Оребрените нагревателни елементи са по-скъпи, изискващи обема на работното пространство, но осигуряват по-високи потребителски характеристики на отоплителното оборудване
Моделите с ребра се използват главно в нагреватели за въздушно отопление. Те осигуряват бързо покачване на стайната температура, особено с вграден вентилатор.
Блокови конструкции на нагревателни елементи
Блоковата версия представлява няколко тръбни нагреватели, комбинирани на базата на един монтаж.
При избора на блокови нагревателни елементи трябва да се обърне специално внимание на тяхната мощност и способността на котел с помпа да осигурява отнемане на топлина
Този дизайн се използва, когато се комбинират два фактора:
- Необходимостта от увеличена мощност на устройството и висока скорост на нагряване на работната среда.
- Невъзможността за бърз трансфер на топлинна енергия от спиралата към околната среда поради малката площ на външната обвивка.
Всъщност в блоков нагревателен елемент натоварването на всяка нагревателна тръба намалява и скоростта на топлопреминаване се увеличава. Такива устройства са част от битови отоплителни котли и индустриални електрически отоплителни инсталации.
Мощността на блоковите модели може да бъде 5-10 kW, следователно, когато са поставени в апартамент, в стаята трябва да се изтегли допълнителен електрически кабел.
Касетни устройства
Патронните нагревателни елементи имат формата на тръба с един свободен край, което се дължи на особеността на тяхната инсталация. Външната обвивка обикновено е изработена от полирана стомана, за да се осигури максимален контакт с околния материал. Такива тръби са плътно вкарани в съответния отвор на нагревателя.
Основният недостатък на нагревателните елементи на патрона е малката площ на повърхността за пренос на топлина, което изисква използването на специфични методи за отстраняване на топлинната енергия
Фиксирането на касетни модели се извършва главно с помощта на фланцова връзка. Те обикновено се използват в промишлеността за отопление на работните части на екструдерите.
Има и други структурни видове нагревателни елементи, но те се използват главно в индустриалното производство и не засягат разглежданата тема.
Нагревателни елементи за отоплителни котли
Нагревателният елемент може да бъде монтиран в електрически или комбиниран отоплителен котел. В електрическия котел нагревателният елемент е единственият източник на топлина, в комбинираното основно гориво е твърдо - дърва, въглища, брикети.
Нагревателният елемент в котела за твърдо гориво играе спомагателна роля, поддържайки температурата при липса на гориво. Много е удобно да използвате такива котли в летни вили и селски къщи, когато няма нужда постоянно да поддържате комфортна температура в къщата.
Котелът може постоянно да се включва в режим на поддържане на минималната температура, което не позволява на отоплителната система да се размразява. Преминаването на котела от твърдо гориво към електрическо отопление става автоматично при достигане на определена температура. Инсталирането на комбиниран котел изисква предпазни мерки. По този начин котелът трябва да бъде инсталиран в отделно помещение с добра вентилация. Тъй като котелът е тежък, той трябва да бъде монтиран на здрава бетонна основа. Стаята трябва да има комин с добра тяга.
Допълнителни функции на електрически нагреватели
По-горе бяха разгледани най-простите конструкции на устройства, които нямат вградени механизми за регулиране.
Уредът за терморегулация може да има механична или електронна автоматизация. Последното е по-точно, но взискателно към параметрите на домашната електрическа мрежа.
Но електрическите бойлери могат да бъдат оборудвани с най-простата автоматизация, която осигурява на устройството допълнителни функции.
Те включват:
- Терморегулация... Нагревателните елементи с вграден термостат за отопление имат температурен сензор, който се задейства, когато работната среда се загрява до определено ниво. Електрическият нагревател се регулира от външната страна на фланеца.
- Антифриз... Тази функция се осигурява от опростен термостат, който работи само когато температурата падне до 0-2 ° C. Той предотвратява замръзването на водата в отоплителните тръби, консумирайки минимум електричество.
- Турбо отопление, който осигурява принудително нагряване на работната среда при първоначално пускане на оборудването. Трябва да се помни, че електрическото окабеляване на помещението трябва да издържа на краткотрайно увеличаване на мощността.
Няма толкова много устройства, които поддържат допълнителни функции, тъй като често регулирането на работата на отоплителните устройства като цяло се извършва с помощта на отделен блок за автоматизация.
Правилният избор на модел на нагревателния елемент
Отивайки да закупи нагревателен елемент, купувачът трябва да знае редица технически характеристики:
- необходимата мощност на устройството;
- дължина, диаметър и форма на тръбата;
- дължината на изолационната качулка;
- обща дължина;
- вид на връзката;
- метод на закрепване.
За да изчислите мощността на нагревателния елемент, предназначен за нагряване на вода с определен обем, използвайте формулата:
P = 0,0011 × m × (tK-tH) / T, където
P е мощността на нагретия елемент, измерена в kW;
m е масата на нагрятата охлаждаща течност, циркулираща в устройството, в килограми;
tH - начална температура на вода или течност, в ° C;
tK - крайна температура на вода или течност, в ° C;
T е времето за нагряване на вода или течност.
Нагревателен елемент в отоплителен радиатор - видео ревю:
Как да изберем нагревателен елемент за отоплително оборудване?
Когато избирате нагревателен елемент за подмяна във бойлер или в радиатор, трябва да обърнете внимание на неговата мощност, дизайн, дължина на тръбата и наличието на допълнителни функции. Ето защо, преди да купите, трябва да разберете колкото е възможно повече за всички негови характеристики.
Изчисляване на мощността на устройството
Голямата мощност на нагревателния елемент не винаги е положително качество.
При избора е важно да се вземат предвид няколко фактора, които са свързани с нивото на консумация на енергия:
- максималната мощност на топлопреминаване на нагревателя като цяло;
- възможности за електрическо окабеляване;
- обема на стаята.
Не можете да закупите устройство с мощност, която е повече от 75% от максималното ниво на топлопреминаване на отоплителното оборудване.
Например, има радиатор с 10 секции, всяка от които отделя 150 вата топлина към въздуха, общо 1,5 kW. Когато в него е инсталиран електрически нагревател с мощност 2 kW, повърхността на батерията няма да може бързо да се откаже от цялата генерирана енергия. В резултат нагревателният елемент постоянно ще се изключва поради прегряване.
Причината за бързото разпадане на нагревателния елемент може да бъде грешен избор на мощността на устройството. В резултат на системно прегряване на намотката тя изгаря с течение на времето
В апартаменти с износени кабели постоянното натоварване на изхода не трябва да надвишава 1,5-2 kW, в противен случай може да се запали и да доведе до тъжни последици. Ето защо, преди да закупите нагревателен елемент, трябва да проверите състоянието на окабеляването и, ако е необходимо, да демонтирате стария и да поставите нова електрическа мрежа.
Когато проблемът с електрическата мрежа и възможностите на оборудването бъде решен, можете да започнете да изчислявате необходимата мощност, за да поддържате комфортна температура в стаята.
В добре изолирани къщи и апартаменти ще бъде достатъчно ниво от 40 W / m3. И ако има пропуски в прозорците, отоплителната мощност трябва да се увеличи до 60-80 W / m3. Можете да закупите конкретен модел само след като вземете предвид всички горепосочени енергийни фактори.
Разглеждане на дизайнерските характеристики
Повечето нагревателни елементи имат обвивка от легирана стомана, която осигурява здравина и устойчивост на корозия. Медните устройства се използват главно във водонагревателите, въпреки че няма ограничения за използването им в самоделни радиатори.
При чугунните и стоманените радиатори използването на нагревателни елементи от цветни метали е нежелателно. Това може да доведе до ускорено износване на материали и връзки.
Също така, при избора е необходимо да се вземе предвид посоката на резбата на щепсела, която може да бъде дясна или лява. Различните модели електрически нагреватели също се различават по диаметъра на фланците. Те могат да варират в размер от 0,5 до 1,25 инча.
Обикновено към нагревателен елемент на добър производител е приложена кратка инструкция, която описва неговите конструктивни параметри. Изучаването им ще ви помогне да закупите устройство, което точно да отговаря на съществуващото ви отоплително оборудване.
Дължина на нагревателната тръба
Дължината на тръбата е една от основните характеристики, които определят ефективността на устройството.
Голямата му дължина с еднаква мощност води до увеличаване на повърхността на електрическия нагревател и ускоряване на топлообмена с работната среда. Това има положителен ефект върху издръжливостта на нагревателния елемент и скоростта на циркулация на охлаждащата течност.
Нагревателните елементи с дълга тръба са идеални за монтаж в самостоятелно направени регистри, които са удобни за отопление на големи помещения и стопански постройки
Препоръчително е тръбата да минава по цялата дължина на работната зона на нагревателя, като не достига до противоположната стена с 6-10 см. Тази препоръка ще ви позволи бързо и равномерно затопляне на охлаждащата течност.
Наличие на допълнителна функционалност
Не винаги е необходимо да плащате допълнително за допълнителни характеристики на нагревателните елементи. Ако нагревателят се използва като спомагателен нагревател и няма собствена вградена автоматизация, тогава закупуването на модел с термостат има смисъл.
Но ако радиаторът или електрическият конвектор имат собствени температурни сензори и механизми за контрол на температурата, допълнителни функции ще останат непотърсени.
Електрониката, вградена в щепсела на нагревателния елемент, трябва да има предпазни механизми, така че в случай на повреда на контролната платка да не възникне пожар
Ето защо се препоръчва да се купуват скъпи електрически нагреватели с вградена автоматизация, само ако има явна нужда от такова оборудване. Ако имате нужда от индивидуален подбор на температурния фон, по-добре е да закупите термостат в контакт, който може да се използва периодично.
Що се отнася до производителите на нагревателни елементи, техният избор не е основен. Основните доставчици са фирми от Русия, Украйна, Турция и Италия. Качеството на продуктите им е приблизително същото, така че няма смисъл да се плаща прекалено много за марката.
Нагревателни елементи за отоплителни радиатори
В радиатори - чугунени или алуминиеви батерии - са инсталирани нагревателни елементи за стабилизиране на температурата по време на периоди, когато централизираното топлоснабдяване е изключено или за допълнително отопление на помещението. Такова отопление през нощта може да бъде доста полезно, ако в къщата е инсталиран двустепенен електромер.
Нагревателните елементи за радиатори имат тънък фланец и тесен нагревателен елемент. Те са оборудвани със специален корпус, който предпазва от проникване на вода. Капилярен термостат помага за регулиране на отоплението, а два температурни сензора предпазват продукта от прегряване. Много модели съвременни нагревателни елементи са оборудвани с удобни и необходими функции: „Турбо“ - за бързо отопление на помещението и „Антифриз“ - за предотвратяване на размразяване на отоплителната система. Тази функция е предназначена за дългосрочно поддържане на температура не по-ниска от +10 градуса.
Инсталирането на нагревателен елемент в радиатора е лесно. Необходимо е да извадите щепсела от долния фланец и да завиете нагревателния елемент в този отвор. След това трябва да инсталирате термостата и да свържете устройството към заземена мрежа. Инсталирането на нагревателни елементи в централизирана отоплителна система на водна основа има много предимства:
- предпазва системата от замръзване в случай на аварийно изключване;
- ви позволява точно да регулирате температурата в стаята;
- икономично консумира електричество поради импулсна работа;
- ниска цена с голям избор от модели.
