Elementele de încălzire electrice nu și-au schimbat designul de zeci de ani și rămân la cerere în echipamentele de încălzire. Forma acestor dispozitive, materialele de construcție se schimbă, dar principiul de funcționare și eficiență rămân neschimbate. Pentru o selecție competentă, sunt utile informații despre diferențe și caracteristici. Ești de acord?
Veți afla ce sunt și cum funcționează elementele de încălzire pentru încălzire. Am descris în detaliu tipurile de elemente de încălzire, am oferit argumente incontestabile pentru o alegere rezonabilă a tipului optim. Ținând cont de recomandările noastre, veți achiziționa dispozitivul necesar fără erori.
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 utilizată în scopul propus - pentru 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 de încălzire centrală din fontă după ce ați deconectat montajul comun. Un astfel de dispozitiv poate fi utilizat pentru încălzirea principală și suplimentară.
Ce este un element de încălzire pentru încălzire?
Elementele de încălzire electrice sunt elemente de încălzire care sunt plasate în lichidul din interiorul radiatorului. Încălzesc un lichid: apă, ulei sau un agent special care circulă prin sistemul de încălzire. Trecând prin conducte, lichidul încălzit degajă căldura mediului înconjurător și revine înapoi la elementul de încălzire. Pot fi instalate în radiatoare de apă caldă, încălzitoare cu infraroșu sau în cazane de încălzire. Sunt produse elemente de încălzire de diferite tipuri și modificări. În toate acestea, elementul de încălzire este protejat în mod fiabil de pătrunderea apei și este acoperit suplimentar cu un strat de zincare. Toate aceste măsuri servesc la prevenirea șocurilor electrice accidentale asupra oamenilor.
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.
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 în lichidul, aerul sau materialul solid din jur.
La încălzirea unui element de încălzire scufundat în ulei sau apă, în jurul tubului se creează fluxuri de convecție, 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.
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, exigente în ceea ce privește 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.
Atunci când alegeți elementele 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 crescute 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 de obicei realizată 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 acestea sunt utilizate în principal în producția industrială și nu afectează tema în discuție.
Elemente de încălzire pentru cazane de încălzire
Elementul de încălzire poate fi instalat într-un cazan electric sau combinat. În cazanul electric, elementul de încălzire este singura sursă de căldură, în combustibilul principal combinat este solid - lemn, cărbune, brichete.
Elementul de încălzire dintr-un cazan pe combustibil solid joacă un rol auxiliar, menținând temperatura în absența combustibilului. Este foarte convenabil să utilizați astfel de cazane în căsuțe de vară și case de țară, atunci când nu este nevoie să mențineți constant o temperatură confortabilă în casă.
Cazanul poate fi pornit constant în modul de menținere a temperaturii minime, ceea ce nu permite decongelarea sistemului de încălzire. Trecerea cazanului de la combustibil solid la încălzire electrică are loc automat la atingerea unei anumite temperaturi. Instalarea unui cazan combinat necesită măsuri de siguranță. Astfel, cazanul trebuie instalat într-o încăpere separată, cu aerisire bună. Deoarece cazanul este greu, acesta trebuie instalat pe o bază solidă de beton. Camera trebuie să aibă un coș de fum cu tiraj bun.
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 pretențios 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 amintit 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.
Alegerea corectă a modelului de element de încălzire
Pentru a cumpăra un element de încălzire, cumpărătorul trebuie să cunoască o serie de caracteristici tehnice:
- puterea necesară a dispozitivului;
- lungimea, diametrul și forma tubului;
- lungimea hotei izolante;
- lungime totală;
- tipul conexiunii;
- metoda de fixare.
Pentru a calcula puterea elementului de încălzire proiectat pentru a încălzi apa cu un anumit volum, utilizați formula:
P = 0,0011 × m × (tK-tH) / T, unde
P este puterea elementului încălzit, măsurată în kW;
m este masa lichidului de răcire încălzit care circulă în dispozitiv, în kilograme;
tH - temperatura inițială a apei sau a lichidului, în ° C;
tK - temperatura finală a apei sau a lichidului, în ° C;
T este timpul de încălzire al apei sau al lichidului.
Element de încălzire într-un radiator de încălzire - recenzie video:
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 mult posibil 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 de wați 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 poate 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 țineți cont de direcția firului ștecherului, care poate fi dreapta sau stânga. Diferite modele de încălzitoare electrice diferă în ceea ce privește diametrul flanșelor. Pot avea dimensiuni cuprinse între 0,5 și 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 o 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 de casă, care sunt convenabile pentru încălzirea încăperilor mari și a dependințelor
Este de dorit 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 încălzitor 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 plătiți în exces pentru marcă.
Elemente de încălzire pentru încălzirea caloriferelor
În calorifere - baterii din fontă sau aluminiu - elementele de încălzire sunt instalate pentru a stabiliza temperatura în perioadele în care alimentarea centralizată cu căldură este oprită sau pentru încălzirea suplimentară a camerei. O astfel de încălzire pe timp de noapte poate fi destul de benefică dacă în casă este instalat un contor de energie electrică cu două rate.
Elementele de încălzire pentru radiatoare au o flanșă subțire și un element de încălzire îngust. Sunt echipate cu o carcasă specială care protejează împotriva pătrunderii apei. Un termostat capilar ajută la reglarea încălzirii, iar doi senzori de temperatură protejează produsul de supraîncălzire. Multe modele de elemente de încălzire moderne sunt echipate cu funcții convenabile și necesare: „Turbo” - pentru încălzirea rapidă a camerei și „Antigel” - pentru a preveni dezghețarea sistemului de încălzire. Această funcție este destinată menținerii pe termen lung a temperaturii nu mai mici de +10 grade.
Instalarea unui element de încălzire într-un radiator este ușoară. Este necesar să scoateți dopul de pe flanșa inferioară și să înșurubați elementul de încălzire în această gaură. Apoi, ar trebui să instalați termostatul și să conectați dispozitivul la o rețea împământată. Instalarea elementelor de încălzire într-un sistem de încălzire centralizat pe bază de apă are multe avantaje:
- protejează sistemul de îngheț în caz de oprire de urgență;
- vă permite să reglați cu precizie temperatura din cameră;
- consumă din punct de vedere economic electricitate din cauza funcționării impulsului;
- preț scăzut cu o selecție largă de modele.
