Elektryczne elementy grzejne nie zmieniły swojej konstrukcji od dziesięcioleci i pozostają poszukiwane w urządzeniach grzewczych. Kształt tych urządzeń, materiały konstrukcyjne zmieniają się, ale zasada działania i sprawność pozostają niezmienione. W celu właściwego doboru przydatne są informacje o różnicach i cechach. Czy sie zgadzasz?
Dowiesz się, czym one są i jak działają elementy grzejne do ogrzewania. Szczegółowo opisaliśmy rodzaje elementów grzejnych, podaliśmy niepodważalne argumenty przemawiające za rozsądnym wyborem optymalnego typu. Biorąc pod uwagę nasze zalecenia, bezbłędnie zakupisz wymagane urządzenie.
Cel ogrzewania elementów grzejnych
Elektryczne elementy grzejne zyskały popularność dzięki swojej wszechstronności i wysokiej wydajności. Cała energia elektryczna, którą zużywają, jest wykorzystywana zgodnie z ich przeznaczeniem - do ogrzewania otaczającej przestrzeni.
Głównymi urządzeniami grzewczymi, w których stosowane są elementy grzejne, są:
- Przenośne i stacjonarne elektryczne nagrzewnice olejowe.
- Grzejniki wodne.
- Podgrzewane wieszaki na ręczniki do łazienki.
- Kominki elektryczne.
- Konwektory elektryczne.
- Kotły elektryczne.
Określony sprzęt może służyć jako główne lub dodatkowe źródło ciepła. Jest niedrogi, łatwy w montażu i nie wymaga specjalnych umiejętności podczas obsługi.
Grzałkę można podłączyć do żeliwnego grzejnika centralnego ogrzewania po odłączeniu wspólnego pionu. Takie urządzenie może służyć do ogrzewania głównego i dodatkowego.
Co to jest element grzejny do ogrzewania?
Elektryczne elementy grzejne to elementy grzejne, które są umieszczane w cieczy wewnątrz grzejnika. Ogrzewają ciecz: wodę, olej lub specjalny środek krążący w systemie grzewczym. Podgrzana ciecz przechodząc przez rury oddaje ciepło do otoczenia i wraca z powrotem do elementu grzejnego. Mogą być instalowane w promiennikach ciepłej wody, promiennikach podczerwieni lub w kotłach grzewczych. Produkowane są elementy grzejne różnych typów i modyfikacji. We wszystkich element grzejny jest niezawodnie zabezpieczony przed wnikaniem wody oraz dodatkowo pokryty warstwą cynkową. Wszystkie te środki służą zapobieganiu przypadkowemu porażeniu prądem elektrycznym ludzi.
Wewnętrzny układ grzejników elektrycznych
Wygodne jest rozważenie urządzenia na przykładzie modelu rurowego. Nagrzewnica elektryczna to ceramiczna lub metalowa rura wypełniona przewodnikiem termicznym ze spiralą umieszczoną wewnątrz. W miejscu mocowania rury do kołnierza znajdują się tuleje izolacyjne, które uniemożliwiają kontakt spirali przewodzącej z korpusem elementu grzejnego.
W większości modeli elementów grzejnych stosowane są podobne elementy, jednak ich trwałość może się różnić w zależności od jakości wykonania
Nagrzewnica elektryczna mocowana jest głównie za pomocą połączenia kołnierzowego, co umożliwia uszczelnienie środowiska wewnętrznego nagrzewnicy od przestrzeni zewnętrznej. Wadą tej konstrukcji jest brak możliwości wymiany cewki, gdy przepali się ona wewnętrznie.
Zasada działania elementów grzejnych
Element grzejny działa zgodnie z następującą zasadą. Po podłączeniu do sieci, wewnętrzna cewka jest podgrzewana, a energia jest przekazywana do przewodnika cieplnego i osłony zewnętrznej. Następnie ciepło jest przekazywane do otaczającej cieczy, powietrza lub materiału stałego.
Podczas podgrzewania elementu grzejnego zanurzonego w oleju lub wodzie wokół rury powstają przepływy konwekcyjne, które mieszają chłodziwo i przyczyniają się do jego równomiernego nagrzewania.
Kotły elektryczne są znane ze swojej niezawodności i łatwości konserwacji. Nie mają wielu skomplikowanych części, dzięki czemu są łatwe w obsłudze i utrzymaniu.
W grzejnikach bez cieczy temperatura ogrzewania jest zwykle ograniczona, aby nie uszkodzić otaczających części i nie spowodować pożaru.
Aby przyspieszyć wymianę ciepła, często używają wentylatora, który cyrkuluje powietrze zarówno wewnątrz urządzenia, jak iw otaczającym pomieszczeniu.
Rodzaje elementów grzejnych do urządzeń grzewczych
Prostota wykonania elementów grzejnych nie zawsze przekłada się na wygodę dla użytkowników. Wielu producentów produkuje grzejniki elektryczne o określonym kształcie i mocowaniu. W przypadku awarii dość trudno je kupić w sklepie. Dlatego w celu prawidłowego wyboru konieczne jest zbadanie wszystkich możliwych opcji projektowych.
Modele rurowe do ogrzewania domowego
Rurowa konstrukcja grzejników elektrycznych jest najczęściej stosowana w mobilnych grzejnikach olejowych, przenośnych i naściennych grzejnikach elektrycznych. Przenikanie ciepła w nich może zachodzić za pomocą: konwekcji, promieniowania podczerwonego lub przewodzenia ciepła.
Gotowe elementy grzejne z regulatorem i własnym przewodem zasilającym można kupić tylko wtedy, gdy masz pewność, że długość przewodu będzie wystarczająca
Kształt i długość rurki w takich urządzeniach może być dowolna i jest podyktowana jedynie cechami konstrukcyjnymi. Na przykład elementem grzejnym mikatremicznego grzejnika jest cewka umieszczona za płytą mineralną. Po podgrzaniu płyta emituje ciepło podczerwone.
Najczęstsze cechy to:
- średnica - 5-18 mm;
- długość - 200-6000 mm;
- materiał powłoki - stal, stal nierdzewna, ceramika, miedź;
- moc - 0,3-2,5 kW.
Elementy grzejne o mocy większej niż 2,5 kW nie są używane w domowych urządzeniach grzewczych, ponieważ okablowanie mieszkania po prostu nie może wytrzymać większego obciążenia.
Wersja żebrowana nagrzewnic elektrycznych
Urządzenia żebrowane są modyfikacją rurowego elementu grzejnego. Ich cechą jest obecność wielu cienkich stalowych płyt na całej długości urządzenia. Taka konstrukcja radykalnie zwiększa powierzchnię kontaktu z otoczeniem, zapewniając wysoką szybkość nagrzewania.
Żebrowane elementy grzejne są droższe, wymagają objętości przestrzeni roboczej, ale zapewniają wyższą charakterystykę urządzeń grzewczych
Modele żebrowane są stosowane głównie w grzejnikach do ogrzewania powietrza. Zapewniają szybki wzrost temperatury w pomieszczeniu, szczególnie z wbudowanym wentylatorem.
Projekty blokowe elementów grzejnych
Wersja blokowa reprezentuje kilka rurowych grzejników połączonych na podstawie jednego mocowania.
Przy wyborze blokowych elementów grzejnych należy zwrócić szczególną uwagę na ich moc oraz zdolność kotła z pompą do odprowadzenia ciepła
Ten projekt jest używany, gdy łączą się dwa czynniki:
- Potrzeba zwiększonej mocy urządzenia i wysokiego tempa nagrzewania się czynnika roboczego.
- Niemożność szybkiego przeniesienia energii cieplnej ze spirali do otoczenia ze względu na małą powierzchnię powłoki zewnętrznej.
W rzeczywistości w bloku grzejnym obciążenie każdej rury grzejnej maleje, a szybkość wymiany ciepła wzrasta. Urządzenia takie są częścią domowych kotłów grzewczych oraz przemysłowych elektrycznych instalacji grzewczych.
Moc modeli blokowych może wynosić 5-10 kW, dlatego po umieszczeniu ich w mieszkaniu należy wciągnąć dodatkowy kabel elektryczny do pomieszczenia.
Urządzenia typu nabojowego
Wkładowe elementy grzejne mają postać rury z jednym wolnym końcem, co wynika ze specyfiki ich montażu. Zewnętrzna powłoka jest zwykle wykonana z polerowanej stali, aby zapewnić maksymalny kontakt z otaczającym materiałem. Takie rurki są ciasno włożone do odpowiedniego otworu grzejnika.
Główną wadą wkładowych elementów grzejnych jest niewielki obszar powierzchni wymiany ciepła, co wymaga zastosowania określonych metod odprowadzania energii cieplnej
Mocowanie modeli wkładów odbywa się głównie za pomocą połączenia kołnierzowego. Zwykle są używane w przemyśle do podgrzewania części roboczych wytłaczarek.
Istnieją inne konstrukcyjne typy elementów grzejnych, ale są one stosowane głównie w produkcji przemysłowej i nie mają wpływu na rozważany temat.
Elementy grzejne do kotłów grzewczych
Element grzejny można zamontować w elektrycznym lub wielofunkcyjnym kotle grzewczym. W kotle elektrycznym jedynym źródłem ciepła jest element grzejny, w skojarzonym paliwie głównym - drewno stałe, węgiel, brykiety.
Element grzejny w kotle na paliwo stałe pełni rolę pomocniczą, utrzymując temperaturę w przypadku braku paliwa. Bardzo wygodne jest używanie takich kotłów w domkach letniskowych i domach wiejskich, gdy nie ma potrzeby ciągłego utrzymywania komfortowej temperatury w domu.
Kocioł można włączać na stałe w trybie utrzymywania minimalnej temperatury, co nie pozwala na rozmrożenie instalacji grzewczej. Przejście kotła z paliwa stałego na ogrzewanie elektryczne następuje automatycznie po osiągnięciu określonej temperatury. Instalacja kotła dwufunkcyjnego wymaga środków ostrożności. Dlatego kocioł musi być zainstalowany w oddzielnym pomieszczeniu z dobrą wentylacją. Ponieważ kocioł jest ciężki, należy go zainstalować na solidnej betonowej podstawie. Pomieszczenie musi mieć komin z dobrym ciągiem.
Dodatkowe funkcje grzejników elektrycznych
Powyżej rozważono najprostsze konstrukcje urządzeń, które nie mają wbudowanych mechanizmów regulacyjnych.
Jednostka termoregulacyjna może mieć automatyzację mechaniczną lub elektroniczną. Ta ostatnia jest dokładniejsza, ale wymaga parametrów domowej sieci elektrycznej.
Ale elektryczne podgrzewacze wody można wyposażyć w najprostszą automatyzację, która zapewnia urządzeniu dodatkowe funkcje.
Obejmują one:
- Termoregulacja... Elementy grzejne z wbudowanym termostatem do ogrzewania mają czujnik temperatury, który jest wyzwalany, gdy czynnik roboczy nagrzewa się do określonego poziomu. Nagrzewnica elektryczna jest regulowana od zewnątrz kołnierza.
- Ochrona przed zamarzaniem... Tę funkcję zapewnia uproszczony termostat, który działa tylko wtedy, gdy temperatura spadnie do 0-2 ° C. Zapobiega zamarzaniu wody w rurach grzewczych, zużywając minimum energii elektrycznej.
- Ogrzewanie Turbo, co zapewnia wymuszone ogrzewanie środowiska pracy przy pierwszym uruchomieniu urządzenia. Należy pamiętać, że okablowanie elektryczne pomieszczenia musi wytrzymać krótkotrwały wzrost mocy.
Nie ma tak wielu urządzeń obsługujących dodatkowe funkcje, ponieważ często regulacja pracy urządzeń grzewczych jako całości odbywa się za pomocą oddzielnej jednostki automatyki.
Właściwy dobór modelu elementu grzejnego
Kupując element grzejny, kupujący musi znać szereg parametrów technicznych:
- wymagana moc urządzenia;
- długość, średnica i kształt rurki;
- długość kaptura izolacyjnego;
- długość całkowita;
- rodzaj połączenia;
- sposób mocowania.
Aby obliczyć moc elementu grzejnego przeznaczonego do podgrzewania wody o określonej objętości, użyj wzoru:
P = 0,0011 × m × (tK-tH) / T, gdzie
P jest mocą podgrzewanego elementu mierzoną w kW;
m - masa podgrzanego chłodziwa krążącego w urządzeniu, w kilogramach;
tH - początkowa temperatura wody lub cieczy, w ° C;
tK - końcowa temperatura wody lub cieczy, w ° C;
T to czas podgrzewania wody lub cieczy.
Element grzejny w grzejniku - przegląd wideo:
Jak wybrać element grzejny do urządzeń grzewczych?
Wybierając element grzejny do wymiany w podgrzewaczu wody lub w grzejniku, należy zwrócić uwagę na jego moc, konstrukcję, długość rurki oraz dostępność dodatkowych funkcji. Dlatego przed zakupem musisz dowiedzieć się jak najwięcej o wszystkich jego cechach.
Obliczanie mocy urządzenia
Duża moc elementu grzejnego nie zawsze jest pozytywną cechą.
Przy wyborze należy wziąć pod uwagę kilka czynników związanych z poziomem zużycia energii:
- maksymalna moc wymiany ciepła całego grzejnika;
- możliwości okablowania elektrycznego;
- objętość pomieszczenia.
Nie można kupić urządzenia o mocy przekraczającej 75% maksymalnego poziomu wymiany ciepła urządzenia grzewczego.
Na przykład jest grzejnik z 10 sekcjami, z których każda oddaje 150 watów ciepła do powietrza, łącznie 1,5 kW. W przypadku zainstalowania w nim grzałki elektrycznej o mocy 2 kW powierzchnia baterii nie będzie w stanie szybko oddać całej wytworzonej energii. W rezultacie element grzejny będzie się stale wyłączał z powodu przegrzania.
Przyczyną szybkiego uszkodzenia elementu grzejnego może być niewłaściwy dobór mocy urządzenia. W wyniku systemowego przegrzania cewki z czasem wypala się
W mieszkaniach ze zużytym okablowaniem stałe obciążenie gniazdka nie powinno przekraczać 1,5-2 kW, w przeciwnym razie może się zapalić i doprowadzić do smutnych konsekwencji. Dlatego przed zakupem elementu grzejnego należy sprawdzić stan okablowania i, jeśli to konieczne, zdemontować stary i ułożyć nową sieć elektroenergetyczną.
Kiedy problem z elektryką i możliwościami sprzętu zostanie rozwiązany, możesz zacząć obliczać wymaganą moc, aby utrzymać komfortową temperaturę w pomieszczeniu.
W dobrze ocieplonych domach i mieszkaniach poziom 40 W / m3 będzie wystarczający. A jeśli w oknach są szczeliny to moc grzewczą należy zwiększyć do 60-80 W / m3. Możesz kupić konkretny model dopiero po uwzględnieniu wszystkich powyższych czynników energetycznych.
Uwzględnienie cech konstrukcyjnych
Większość elementów grzejnych ma powłokę ze stali stopowej, która zapewnia wytrzymałość i odporność na korozję. Urządzenia miedziane są stosowane głównie w podgrzewaczach wody, chociaż nie ma ograniczeń co do ich stosowania w domowych grzejnikach.
W grzejnikach żeliwnych i stalowych niepożądane jest stosowanie elementów grzejnych wykonanych z metali nieżelaznych. Może to prowadzić do przyspieszonego zużycia materiałów i połączeń.
Ponadto przy wyborze należy wziąć pod uwagę kierunek gwintu wtyczki, który może być prawy lub lewy. Różne modele grzejników elektrycznych różnią się również średnicą kołnierzy. Mogą mieć rozmiar od 0,5 do 1,25 cala.
Zwykle do elementu grzejnego dobrego producenta dołączana jest krótka instrukcja opisująca jego parametry konstrukcyjne. Studiowanie ich pomoże Ci kupić urządzenie, które będzie dokładnie pasować do Twojego istniejącego sprzętu grzewczego.
Długość rury grzewczej
Długość tuby to jedna z głównych cech decydujących o sprawności urządzenia.
Jego duża długość przy jednakowej mocy prowadzi do zwiększenia pola powierzchni nagrzewnicy elektrycznej i przyspieszenia wymiany ciepła z czynnikiem roboczym. Wpływa to pozytywnie na trwałość elementu grzejnego i szybkość cyrkulacji chłodziwa.
Elementy grzejne z długą rurką są idealne do montażu w domowych kasach, które są wygodne do ogrzewania dużych pomieszczeń i budynków gospodarczych
Wskazane jest, aby rura przebiegała przez całą długość obszaru roboczego grzejnika, nie sięgając do przeciwległej ściany na 6-10 cm, co pozwoli na szybkie i równomierne podgrzanie chłodziwa.
Dostępność dodatkowych funkcji
Nie zawsze trzeba przepłacać za dodatkowe funkcje elementów grzejnych. Jeśli grzejnik jest używany jako podgrzewacz pomocniczy i nie ma własnej wbudowanej automatyki, sensowne jest kupienie modelu z termostatem.
Ale jeśli grzejnik lub konwektor elektryczny ma własne czujniki temperatury i mechanizmy kontroli temperatury, dodatkowe funkcje pozostaną nieodebrane.
Elektronika wbudowana we wtyczkę elementu grzejnego musi mieć mechanizmy zabezpieczające, aby w przypadku awarii płytki sterującej nie doszło do pożaru
Dlatego zaleca się kupowanie drogich grzejników elektrycznych z wbudowaną automatyką tylko wtedy, gdy istnieje wyraźna potrzeba takiego sprzętu. Jeśli potrzebujesz indywidualnego wyboru tła temperatury, lepiej kupić termostat w gniazdku, którego można używać okresowo.
Jeśli chodzi o producentów elementów grzejnych, ich wybór nie jest fundamentalny. Głównymi dostawcami są firmy z Rosji, Ukrainy, Turcji i Włoch. Jakość ich produktów jest mniej więcej taka sama, więc nie ma sensu przepłacać za markę.
Elementy grzejne do grzejników
W grzejnikach - bateriach żeliwnych lub aluminiowych - instaluje się elementy grzejne w celu stabilizacji temperatury w okresach wyłączenia scentralizowanego dopływu ciepła lub w celu dodatkowego ogrzewania pomieszczenia. Takie ogrzewanie w nocy może być całkiem korzystne, jeśli w domu jest zainstalowany dwustopniowy licznik energii elektrycznej.
Elementy grzejne do grzejników mają cienki kołnierz i wąski element grzejny. Wyposażone są w specjalną obudowę chroniącą przed wnikaniem wody. Termostat kapilarny pomaga regulować ogrzewanie, a dwa czujniki temperatury chronią produkt przed przegrzaniem. Wiele modeli nowoczesnych elementów grzejnych wyposażonych jest w wygodne i niezbędne funkcje: „Turbo” - do szybkiego nagrzania pomieszczenia oraz „Anty-zamarzanie” - zapobiegające odszranianiu instalacji grzewczej. Funkcja przeznaczona do długotrwałego utrzymywania temperatury nie niższej niż +10 stopni.
Instalacja elementu grzejnego w grzejniku jest łatwa. Konieczne jest zdjęcie zaślepki z dolnego kołnierza i wkręcenie w ten otwór grzałki. Następnie należy zainstalować termostat i podłączyć urządzenie do sieci z uziemieniem. Instalowanie elementów grzejnych w centralnym systemie grzewczym na bazie wody ma wiele zalet:
- chroni system przed zamarznięciem w przypadku awaryjnego wyłączenia;
- pozwala dokładnie dostosować temperaturę w pomieszczeniu;
- ekonomicznie zużywa energię elektryczną dzięki pracy impulsowej;
- niska cena przy dużym wyborze modeli.
