Elemente de încălzire pentru încălzire: tipuri, principiu de funcționare, reguli de selectare a echipamentelor

Elementele electrice de încălzire nu și-au schimbat designul de zeci de ani și rămân la cerere în echipamentele de încălzire.Forma acestor dispozitive și materiale de construcție se schimbă, dar principiul de funcționare și eficiență rămân neschimbate. Pentru o selecție competentă, informațiile despre diferențe și caracteristici vor fi utile. Sunteți de acord?

Veți afla ce sunt elementele de încălzire pentru încălzire și cum funcționează. Am descris în detaliu tipurile de elemente de încălzire și am oferit argumente incontestabile pentru o alegere informată a tipului optim. Ținând cont de recomandările noastre, veți achiziționa dispozitivul necesar fără erori.

Scopul încălzirii elementelor de încălzire

Elementele electrice de încălzire au câștigat popularitate datorită versatilității și eficienței ridicate. Toată energia electrică pe care o consumă este folosită în scopul propus - încălzirea spațiului înconjurător.

Principalele dispozitive de încălzire în care sunt utilizate elemente de încălzire sunt:

1. Încălzitoare electrice cu ulei portabile și staționare.
2. Radiatoare de incalzire a apei.
3. Suport pentru prosoape încălzit pentru baie.
4. Seminee electrice.
5. Convectoare electrice.
6. Cazane electrice.

Echipamentul specificat poate fi folosit ca sursă de încălzire principală sau suplimentară.Este ieftin, ușor de instalat și nu necesită abilități speciale pentru a opera.

Puteți conecta elementul de încălzire la un radiator de încălzire centrală din fontă după deconectarea coloanei comune. Acest dispozitiv poate fi utilizat pentru încălzire principală și suplimentară

Structura internă a încălzitoarelor electrice

Este convenabil să luați în considerare dispozitivul folosind exemplul unui model tubular. Un încălzitor electric este un tub ceramic sau metal umplut cu un conductor termic cu o spirală situată în interior. În locul în care tubul este fixat pe flanșă există bucșe izolatoare care fac imposibilă contactul spiralei conductoare cu corpul elementului de încălzire.

Majoritatea modelelor de elemente de încălzire folosesc componente similare, dar durabilitatea acestora poate varia în funcție de calitatea construcției

Încălzitorul electric este montat în primul rând cu o conexiune cu flanșă, ceea ce permite ca mediul intern al dispozitivului de încălzire să fie etanșat de spațiul exterior. Dezavantajul acestui design este imposibilitatea înlocuirii spiralei dacă se arde intern.

Principiul de funcționare al elementelor de încălzire

Elementul de încălzire funcționează după următorul principiu. Când este conectată la rețea, spirala internă este încălzită și energia este transferată către conductorul termic și învelișul exterior. Căldura este apoi transferată fluidului, aerului sau materialului solid din jur.

La încălzirea unui element de încălzire scufundat în ulei sau apă, în jurul tubului se creează curenți de convecție, care amestecă lichidul de răcire și contribuie la încălzirea uniformă a acestuia.

Cazanele electrice sunt cunoscute pentru fiabilitatea și mentenabilitatea lor. Nu au multe piese complexe, deci sunt ușor de operat și întreținut.

În dispozitivele de încălzire fără lichid, temperatura de încălzire este de obicei limitată pentru a nu deteriora părțile din jur sau pentru a nu provoca un incendiu.

Pentru a accelera transferul de căldură, ei folosesc adesea un ventilator, care circulă aerul atât în ​​interiorul dispozitivului, cât și în camera din jurul acestuia.

Tipuri de elemente de încălzire pentru dispozitive de încălzire

Simplitatea fabricării elementelor de încălzire nu se traduce întotdeauna în comoditate pentru utilizatori. Mulți producători produc încălzitoare electrice cu o formă și un montaj specific. Dacă se sparg, sunt destul de greu de cumpărat într-un magazin. Prin urmare, pentru a face alegerea corectă, este necesar să se studieze toate opțiunile de proiectare posibile.

Modele tubulare pentru incalzirea locuintei

Designul tubular al încălzitoarelor electrice este cel mai comun în mobil încălzitoare de ulei, portabil și montat pe perete radiatoare electrice. Transferul de căldură în ele poate avea loc folosind: convecție, radiație infraroșie sau conductivitate termică.

Elementele de încălzire gata făcute cu regulator și propriul cablu de alimentare pot fi achiziționate numai dacă sunteți sigur că lungimea firului va fi suficientă

Forma și lungimea tubului în astfel de dispozitive pot fi orice și sunt dictate numai de caracteristicile de proiectare. De exemplu, element de încălzire încălzitor micatremic este o bobină situată în spatele plăcii minerale. Când este încălzită, placa emite căldură în infraroșu.

Cele mai comune caracteristici ale sale sunt:

• diametru – 5-18 mm;
• lungime – 200-6000 mm;
• materialul carcasei – oțel, oțel inoxidabil, ceramică, cupru;
• putere – 0,3-2,5 kW.

Elementele de încălzire cu o putere mai mare de 2,5 kW nu sunt utilizate în dispozitivele de încălzire de uz casnic, deoarece cablurile apartamentelor pur și simplu nu pot rezista la sarcina mai mare.

Versiune cu aripioare a încălzitoarelor electrice

Dispozitivele cu aripioare sunt o modificare a unui element de încălzire tubular. Caracteristica lor este prezența multor plăci subțiri de oțel situate pe toată lungimea dispozitivului. Acest design mărește dramatic zona de contact cu mediul, asigurând o rată de încălzire ridicată.

Elementele de încălzire cu aripioare sunt mai scumpe și necesită mai mult spațiu de lucru, dar oferă caracteristici de consum mai ridicate ale echipamentelor de încălzire

Modelele cu aripioare sunt utilizate în principal în încălzitoare pt încălzire cu aer. Acestea oferă o creștere rapidă a temperaturii camerei, în special cu un ventilator încorporat.

Blocuri de design ale elementelor de încălzire

Versiunea bloc constă din mai multe încălzitoare tubulare combinate pe baza unui singur montaj.

Atunci când alegeți elemente de încălzire în bloc, trebuie acordată o atenție deosebită puterii acestora și capacității cazanului cu o pompă de a asigura îndepărtarea căldurii.

Acest design este utilizat de o combinație a doi factori:

1. Necesitatea unei puteri crescute a dispozitivului și a unei rate ridicate de încălzire a mediului de lucru.
2. Imposibilitatea transferului rapid de energie termică din spirală în mediu din cauza suprafeței mici a învelișului exterior.

De fapt, într-un element de încălzire bloc, sarcina pe fiecare tub de încălzire este redusă și viteza de transfer de căldură este crescută. Astfel de dispozitive sunt incluse în cazane de incalzire casnica si instalatii industriale de incalzire electrica.

Puterea modelelor bloc poate fi de 5-10 kW, așa că atunci când le plasați într-un apartament, este necesar să extindeți un cablu electric suplimentar în cameră.

Dispozitive de tip cartuş

Elementele de încălzire cu cartuș au forma unui tub cu un capăt liber, ceea ce se datorează particularității instalării lor. Carcasa exterioară este de obicei realizată din oțel lustruit pentru a oferi contact maxim cu materialul din jur. Astfel de tuburi sunt introduse strâns în orificiul corespunzător al dispozitivului de încălzire.

Principalul dezavantaj al elementelor de încălzire a cartușului este suprafața mică a suprafeței de transfer de căldură, care necesită utilizarea unor metode specifice de îndepărtare a energiei termice.

Fixarea modelelor de cartuș se realizează în principal folosind o conexiune cu flanșă. Ele sunt de obicei utilizate în industrie pentru a încălzi piesele 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 subiectul luat în considerare.

Funcții suplimentare ale încălzitoarelor electrice

Mai sus am discutat despre 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 este solicitant cu privire la parametrii rețelei electrice de acasă

Dar încălzitoare electrice de apă poate fi echipat cu automatizare simplă care oferă dispozitivului funcții suplimentare.

Acestea includ:

1. Termoregulare. Elementele de încălzire cu termostat încorporat pentru încălzire au un senzor de temperatură care se declanșează atunci când mediul de lucru este încălzit la un anumit nivel. Încălzitorul electric este reglat din exteriorul flanșei.
2. Antigel. Aceasta functie este asigurata de un termostat simplificat, care functioneaza numai cand temperatura scade la 0-2°C.Împiedică înghețarea apei în conductele de încălzire, consumând un minim de energie electrică.
3. Încălzire turbo, care asigură încălzirea forțată a mediului de lucru în timpul pornirii inițiale a echipamentului. Trebuie reținut că cablurile electrice ale camerei trebuie să reziste la o creștere pe termen scurt a puterii.

Nu există multe dispozitive care acceptă funcții suplimentare, deoarece funcționarea dispozitivelor de încălzire în ansamblu este adesea reglementată folosind o unitate de automatizare separată.

Cum să alegi un element de încălzire pentru echipamentul de încălzire?

Alegerea Element de încălzire pentru înlocuire într-un încălzitor de apă sau într-un radiator, trebuie să acordați atenție puterii, designului, lungimii tubului și prezenței unor caracteristici suplimentare. Prin urmare, înainte de a cumpăra, trebuie să aflați cât mai multe despre toate caracteristicile sale.

Calculul puterii dispozitivului

Puterea mare a unui element de încălzire nu este întotdeauna o calitate pozitivă.

Atunci când alegeți, este important să luați în considerare câțiva factori care au legătură cu nivelul consumului de energie:

• puterea maximă de transfer de căldură a dispozitivului de încălzire în ansamblu;
• opțiuni de cablare electrică;
• volumul camerei.

Nu puteți cumpăra un dispozitiv cu o putere mai mare de 75% din nivelul maxim de transfer de căldură al echipamentului de încălzire.

De exemplu, există un radiator cu 10 secțiuni, fiecare eliberând 150 W de căldură în aer, în total 1,5 kW. Când instalați un încălzitor electric cu o putere de 2 kW, suprafața bateriei nu va putea elibera rapid toată energia generată. Ca urmare, elementul de încălzire se va opri în mod constant din cauza supraîncălzirii.

Motivul pentru defalcarea rapidă a elementului de încălzire poate fi alegerea incorectă a puterii dispozitivului. Ca urmare a supraîncălzirii sistemice a bobinei, aceasta se arde în timp.

În apartamentele cu cablajul uzat, sarcina constantă la priză nu trebuie să depășească 1,5-2 kW, altfel poate lua foc și poate duce la consecințe grave. Prin urmare, înainte de a cumpăra un element de încălzire, trebuie să verificați starea cablajului și, dacă este necesar, să îl demontați pe cel vechi și a pune o nouă rețea electrică.

Când problema cu echipamentele electrice și capabilitățile echipamentului a fost rezolvată, puteți începe să calculați puterea necesară pentru a menține o temperatură confortabilă în cameră.

În case și apartamente bine izolate va fi suficient un nivel de 40 W/m³. Și dacă există crăpături la ferestre, puterea de încălzire ar trebui să crească la 60-80 W/m³. Puteți cumpăra un anumit model numai după ce luați în considerare toți factorii energetici descriși 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 caloriferele de casă.

La radiatoarele din fontă și oțel, utilizarea elementelor de încălzire din metale neferoase este nedorită. Acest lucru poate duce la uzura accelerată a materialelor și conexiunilor.

De asemenea, la alegere, este necesar să se țină cont de direcția filetului dopului, care poate fi dreapta sau stânga. Diferite modele de încălzitoare electrice diferă și prin diametrul flanșei. Dimensiunile pot varia de la 0,5 la 1,25 inci.

De obicei, un element de încălzire de la un producător bun vine cu un scurt manual de instrucțiuni care descrie parametrii de proiectare ai acestuia. Studierea acestora vă va ajuta să cumpărați un dispozitiv care se va potrivi exact cu echipamentul dvs. de încălzire existent.

Lungimea tubului de incalzire

Lungimea tubului este una dintre principalele caracteristici care determină eficiența dispozitivului.

Lungimea sa mare cu putere egală duce la o creștere a suprafeței încălzitorului electric și la accelerarea schimbului de căldură cu mediul de lucru. Acest lucru are un efect pozitiv asupra durabilității elementului de încălzire și asupra 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 anexei

Este de dorit ca tubul să parcurgă întreaga lungime a zonei de lucru a dispozitivului de încălzire, fără a ajunge la peretele opus cu 6-10 cm. Această recomandare vă va permite să încălziți rapid și uniform lichidul de răcire.

Disponibilitate de funcționalitate suplimentară

Nu este întotdeauna necesar să plătiți în exces pentru capacitățile suplimentare ale elementelor de încălzire. Dacă dispozitivul de încălzire este folosit ca dispozitiv auxiliar și nu are propria sa automatizare încorporată, atunci achiziționarea unui model cu termostat are sens.

Dar dacă un radiator sau un convector electric are propriii senzori de temperatură și mecanisme de control al temperaturii, funcțiile suplimentare vor rămâne nerevendicate.

Electronica încorporată în ștecherul elementului de încălzire trebuie să aibă mecanisme de siguranță, astfel încât dacă placa de comandă se defectează, să nu se producă un incendiu.

Prin urmare, se recomandă achiziționarea de radiatoare electrice scumpe cu automatizare încorporată numai dacă există o nevoie clară de astfel de echipamente. Dacă este necesar să selectați individual fundalul temperaturii, este mai bine să cumpărați termostat în priză, care poate fi folosit periodic.

În ceea ce privește producătorii de elemente de încălzire, alegerea lor nu este importantă. Principalii furnizori sunt companii din Rusia, Ucraina, Turcia și Italia.Calitatea produselor lor este aproximativ aceeași, așa că nu are rost să plătiți în exces pentru marcă.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul #1. Prezentare practică a elementelor de încălzire de diferite tipuri:

Videoclipul #2. Revizuirea elementului de încălzire cu termostat:

Videoclipul #3. Caracteristicile unui element de încălzire bloc utilizat în cazanele electrice de încălzire:

Cumpărarea unui element de încălzire pentru aparatele de încălzire nu este o sarcină ușoară. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți în mod clar caracteristicile echipamentului în care este construit încălzitorul electric. Prin urmare, trebuie să alegeți un model specific numai după o analiză amănunțită a parametrilor acestuia.

Vă rugăm să scrieți comentarii, să puneți întrebări, să publicați fotografii legate de subiectul articolului în blocul de mai jos. Spuneți-ne despre cum ați selectat un element de încălzire pe care să îl înlocuiți într-un cazan electric sau un încălzitor mobil. Împărtășește care a fost argumentul decisiv în alegerea ta pentru tine personal.