Θερμαντικά στοιχεία για θέρμανση: τύποι, αρχή λειτουργίας, κανόνες επιλογής εξοπλισμού

Τα ηλεκτρικά στοιχεία θέρμανσης δεν έχουν αλλάξει το σχεδιασμό τους για δεκαετίες και παραμένουν σε ζήτηση στον εξοπλισμό θέρμανσης.Το σχήμα αυτών των συσκευών και των δομικών υλικών αλλάζει, αλλά η αρχή της λειτουργίας και η αποτελεσματικότητα παραμένουν αμετάβλητες. Για μια κατάλληλη επιλογή, θα είναι χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τις διαφορές και τα χαρακτηριστικά. Συμφωνείς?

Θα μάθετε τι είναι τα θερμαντικά στοιχεία για θέρμανση και πώς λειτουργούν. Περιγράψαμε λεπτομερώς τους τύπους των θερμαντικών στοιχείων και παραθέσαμε αδιαμφισβήτητα επιχειρήματα για μια ενημερωμένη επιλογή του βέλτιστου τύπου. Λαμβάνοντας υπόψη τις συστάσεις μας, θα αγοράσετε την απαιτούμενη συσκευή χωρίς σφάλματα.

Σκοπός των θερμαντικών στοιχείων

Τα ηλεκτρικά θερμαντικά στοιχεία έχουν κερδίσει δημοτικότητα λόγω της ευελιξίας και της υψηλής απόδοσης τους. Όλη η ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνουν χρησιμοποιείται για τον προορισμό της - θέρμανση του περιβάλλοντος χώρου.

Οι κύριες συσκευές θέρμανσης στις οποίες χρησιμοποιούνται θερμαντικά στοιχεία είναι:

1. Φορητές και σταθερές ηλεκτρικές θερμάστρες πετρελαίου.
2. Καλοριφέρ θέρμανσης νερού.
3. Θερμαινόμενες πετσέτες μπάνιου.
4. Ηλεκτρικά τζάκια.
5. Ηλεκτρικοί θερμοπομποί.
6. Ηλεκτρικοί λέβητες.

Ο καθορισμένος εξοπλισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κύρια ή πρόσθετη πηγή θέρμανσης.Είναι φθηνό, εύκολο στην εγκατάσταση και δεν απαιτεί ειδικές δεξιότητες για τη λειτουργία του.

Μπορείτε να συνδέσετε το θερμαντικό στοιχείο σε ένα καλοριφέρ κεντρικής θέρμανσης από χυτοσίδηρο αφού αποσυνδέσετε τον κοινό ανυψωτήρα. Αυτή η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κύρια και πρόσθετη θέρμανση

Εσωτερική δομή ηλεκτρικών θερμαντήρων

Είναι βολικό να εξετάσετε τη συσκευή χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός σωληνωτού μοντέλου. Ένας ηλεκτρικός θερμαντήρας είναι ένας κεραμικός ή μεταλλικός σωλήνας γεμάτος με έναν θερμικό αγωγό με μια σπείρα που βρίσκεται μέσα. Στο σημείο όπου ο σωλήνας είναι στερεωμένος στη φλάντζα υπάρχουν μονωτικοί δακτύλιοι που καθιστούν αδύνατη την επαφή της αγώγιμης σπείρας με το σώμα του θερμαντικού στοιχείου.

Τα περισσότερα μοντέλα θερμαντικών στοιχείων χρησιμοποιούν παρόμοια εξαρτήματα, αλλά η αντοχή τους μπορεί να διαφέρει ανάλογα με την ποιότητα κατασκευής

Ο ηλεκτρικός θερμαντήρας είναι τοποθετημένος κυρίως με σύνδεση φλάντζας, η οποία επιτρέπει τη σφράγιση του εσωτερικού περιβάλλοντος της συσκευής θέρμανσης από τον εξωτερικό χώρο. Το μειονέκτημα αυτού του σχεδίου είναι η αδυναμία αντικατάστασης της σπείρας εάν καεί εσωτερικά.

Αρχή λειτουργίας των θερμαντικών στοιχείων

Το θερμαντικό στοιχείο λειτουργεί σύμφωνα με την ακόλουθη αρχή. Όταν συνδέεται στο δίκτυο, η εσωτερική σπείρα θερμαίνεται και η ενέργεια μεταφέρεται στον θερμικό αγωγό και στο εξωτερικό κέλυφος. Στη συνέχεια, η θερμότητα μεταφέρεται στο περιβάλλον υγρό, αέρα ή στερεό υλικό.

Όταν θερμαίνεται ένα θερμαντικό στοιχείο βυθισμένο σε λάδι ή νερό, δημιουργούνται ρεύματα μεταφοράς γύρω από τον σωλήνα, τα οποία αναμειγνύουν το ψυκτικό και συμβάλλουν στην ομοιόμορφη θέρμανση του.

Οι ηλεκτρικοί λέβητες είναι γνωστοί για την αξιοπιστία και τη συντηρησιμότητα τους. Δεν έχουν πολλά σύνθετα μέρη, επομένως είναι εύκολο να λειτουργήσουν και να συντηρηθούν.

Σε συσκευές θέρμανσης χωρίς υγρά, η θερμοκρασία θέρμανσης είναι συνήθως περιορισμένη ώστε να μην προκληθεί ζημιά στα γύρω μέρη ή πυρκαγιά.

Για να επιταχύνουν τη μεταφορά θερμότητας, χρησιμοποιούν συχνά έναν ανεμιστήρα, ο οποίος κυκλοφορεί αέρα τόσο μέσα στη συσκευή όσο και στο δωμάτιο που την περιβάλλει.

Τύποι θερμαντικών στοιχείων για συσκευές θέρμανσης

Η απλότητα της κατασκευής θερμαντικών στοιχείων δεν μεταφράζεται πάντα σε ευκολία για τους χρήστες. Πολλοί κατασκευαστές παράγουν ηλεκτρικές θερμάστρες με συγκεκριμένο σχήμα και τοποθέτηση. Αν σπάσουν, είναι αρκετά δύσκολο να τα αγοράσεις σε κατάστημα. Επομένως, για να κάνετε τη σωστή επιλογή, είναι απαραίτητο να μελετήσετε όλες τις πιθανές επιλογές σχεδιασμού.

Σωληνοειδή μοντέλα για οικιακή θέρμανση

Ο σωληνωτός σχεδιασμός των ηλεκτρικών θερμαντήρων είναι ο πιο συνηθισμένος στα κινητά θερμαντήρες πετρελαίου, φορητό και επιτοίχιο ηλεκτρικά καλοριφέρ. Η μεταφορά θερμότητας σε αυτά μπορεί να συμβεί χρησιμοποιώντας: μεταφορά, υπέρυθρη ακτινοβολία ή θερμική αγωγιμότητα.

Τα έτοιμα θερμαντικά στοιχεία με ρυθμιστή και το δικό τους καλώδιο τροφοδοσίας μπορούν να αγοραστούν μόνο εάν είστε βέβαιοι ότι το μήκος του καλωδίου θα είναι επαρκές

Το σχήμα και το μήκος του σωλήνα σε τέτοιες συσκευές μπορεί να είναι οποιοδήποτε και υπαγορεύεται μόνο από τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού. Για παράδειγμα, θερμαντικό στοιχείο mycatremic θερμαντήρας είναι ένα πηνίο που βρίσκεται πίσω από την ορυκτή πλάκα. Όταν θερμαίνεται, η πλάκα εκπέμπει υπέρυθρη θερμότητα.

Τα πιο κοινά χαρακτηριστικά του είναι:

• διάμετρος – 5-18 mm;
• μήκος – 200-6000 mm.
• υλικό κελύφους - χάλυβας, ανοξείδωτο χάλυβα, κεραμικά, χαλκός.
• ισχύς – 0,3-2,5 kW.

Τα θερμαντικά στοιχεία με ισχύ μεγαλύτερη από 2,5 kW δεν χρησιμοποιούνται σε οικιακές συσκευές θέρμανσης, επειδή η καλωδίωση του διαμερίσματος απλά δεν μπορεί να αντέξει το μεγαλύτερο φορτίο.

Έκδοση ηλεκτρικών καλοριφέρ με πτερύγια

Οι συσκευές με πτερύγια είναι μια τροποποίηση ενός σωληνοειδούς στοιχείου θέρμανσης. Το χαρακτηριστικό τους είναι η παρουσία πολλών λεπτών χαλύβδινων πλακών που βρίσκονται σε όλο το μήκος της συσκευής. Αυτός ο σχεδιασμός αυξάνει δραματικά την περιοχή επαφής με το περιβάλλον, εξασφαλίζοντας υψηλό ρυθμό θέρμανσης.

Τα θερμαντικά στοιχεία με πτερύγια είναι πιο ακριβά και απαιτούν περισσότερο χώρο εργασίας, αλλά παρέχουν υψηλότερα χαρακτηριστικά καταναλωτή του εξοπλισμού θέρμανσης

Τα μοντέλα με πτερύγια χρησιμοποιούνται κυρίως σε θερμάστρες για θέρμανση αέρα. Παρέχουν γρήγορη αύξηση της θερμοκρασίας δωματίου, ειδικά με ενσωματωμένο ανεμιστήρα.

Σχέδια μπλοκ στοιχείων θέρμανσης

Η έκδοση μπλοκ αποτελείται από πολλούς σωληνωτούς θερμαντήρες που συνδυάζονται με βάση μια ενιαία τοποθέτηση.

Κατά την επιλογή των θερμαντικών στοιχείων μπλοκ, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην ισχύ τους και στην ικανότητα του λέβητα με αντλία να παρέχει απομάκρυνση θερμότητας

Αυτός ο σχεδιασμός χρησιμοποιείται από έναν συνδυασμό δύο παραγόντων:

1. Η ανάγκη για αυξημένη ισχύ της συσκευής και υψηλό ρυθμό θέρμανσης του περιβάλλοντος εργασίας.
2. Η αδυναμία ταχείας μεταφοράς θερμικής ενέργειας από τη σπείρα στο περιβάλλον λόγω της μικρής περιοχής του εξωτερικού κελύφους.

Στην πραγματικότητα, σε ένα θερμαντικό στοιχείο μπλοκ, το φορτίο σε κάθε σωλήνα θέρμανσης μειώνεται και ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας αυξάνεται. Τέτοιες συσκευές περιλαμβάνονται σε λέβητες οικιακής θέρμανσης και βιομηχανικές εγκαταστάσεις ηλεκτρικής θέρμανσης.

Η ισχύς των μοντέλων μπλοκ μπορεί να είναι 5-10 kW, επομένως κατά την τοποθέτησή τους σε διαμέρισμα, είναι απαραίτητο να επεκτείνετε ένα πρόσθετο ηλεκτρικό καλώδιο στο δωμάτιο.

Συσκευές τύπου φυσιγγίου

Τα θερμαντικά στοιχεία φυσιγγίων έχουν τη μορφή σωλήνα με ένα ελεύθερο άκρο, γεγονός που οφείλεται στην ιδιαιτερότητα της τοποθέτησής τους. Το εξωτερικό κέλυφος είναι συνήθως κατασκευασμένο από γυαλισμένο χάλυβα για να παρέχει τη μέγιστη επαφή με το περιβάλλον υλικό. Τέτοιοι σωλήνες εισάγονται σφιχτά στην αντίστοιχη οπή στη συσκευή θέρμανσης.

Το κύριο μειονέκτημα των θερμαντικών στοιχείων φυσιγγίων είναι η μικρή περιοχή της επιφάνειας μεταφοράς θερμότητας, η οποία απαιτεί τη χρήση ειδικών μεθόδων για την αφαίρεση θερμικής ενέργειας

Η στερέωση των μοντέλων κασετών πραγματοποιείται κυρίως με σύνδεση φλάντζας. Συνήθως χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία για τη θέρμανση των τμημάτων εργασίας των εξωθητών.

Υπάρχουν και άλλοι δομικοί τύποι θερμαντικών στοιχείων, αλλά χρησιμοποιούνται κυρίως στη βιομηχανική παραγωγή και δεν επηρεάζουν το θέμα που εξετάζουμε.

Πρόσθετες λειτουργίες ηλεκτρικών θερμαντήρων

Παραπάνω συζητήσαμε τα πιο απλά σχέδια συσκευών που δεν διαθέτουν ενσωματωμένους μηχανισμούς ρύθμισης.

Η μονάδα θερμορύθμισης μπορεί να έχει μηχανικό ή ηλεκτρονικό αυτοματισμό. Το τελευταίο είναι πιο ακριβές, αλλά είναι απαιτητικό στις παραμέτρους του οικιακού ηλεκτρικού δικτύου

Αλλά ηλεκτρικοί θερμοσίφωνες μπορεί να εξοπλιστεί με απλό αυτοματισμό που παρέχει στη συσκευή πρόσθετες λειτουργίες.

Αυτά περιλαμβάνουν:

1. Θερμορύθμιση. Τα θερμαντικά στοιχεία με ενσωματωμένο θερμοστάτη για θέρμανση διαθέτουν αισθητήρα θερμοκρασίας που ενεργοποιείται όταν το περιβάλλον εργασίας θερμαίνεται σε ένα ορισμένο επίπεδο. Η ηλεκτρική θερμάστρα ρυθμίζεται από το εξωτερικό της φλάντζας.
2. Αντιψυκτικό. Αυτή η λειτουργία παρέχεται από έναν απλοποιημένο θερμοστάτη, ο οποίος λειτουργεί μόνο όταν η θερμοκρασία πέσει στους 0-2°C.Αποτρέπει το πάγωμα του νερού στους σωλήνες θέρμανσης, καταναλώνοντας ελάχιστη ηλεκτρική ενέργεια.
3. Θέρμανση Turbo, το οποίο παρέχει αναγκαστική θέρμανση του περιβάλλοντος εργασίας κατά την αρχική εκκίνηση του εξοπλισμού. Πρέπει να θυμόμαστε ότι η ηλεκτρική καλωδίωση του δωματίου πρέπει να αντέχει σε βραχυπρόθεσμη αύξηση της ισχύος.

Δεν υπάρχουν πολλές συσκευές που υποστηρίζουν πρόσθετες λειτουργίες, επειδή η λειτουργία των συσκευών θέρμανσης στο σύνολό τους συχνά ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας μια ξεχωριστή μονάδα αυτοματισμού.

Πώς να επιλέξετε ένα στοιχείο θέρμανσης για εξοπλισμό θέρμανσης;

Επιλέγοντας Στοιχείο θέρμανσης για αντικατάσταση σε θερμοσίφωνα ή σε ένα καλοριφέρ, πρέπει να δώσετε προσοχή στην ισχύ, το σχεδιασμό, το μήκος του σωλήνα και την παρουσία πρόσθετων χαρακτηριστικών. Επομένως, πριν από την αγορά, πρέπει να μάθετε όσο το δυνατόν περισσότερα για όλα τα χαρακτηριστικά του.

Υπολογισμός ισχύος της συσκευής

Η υψηλή ισχύς ενός θερμαντικού στοιχείου δεν είναι πάντα θετική ποιότητα.

Κατά την επιλογή, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη διάφορους παράγοντες που σχετίζονται με το επίπεδο κατανάλωσης ενέργειας:

• μέγιστη ισχύς μεταφοράς θερμότητας της συσκευής θέρμανσης στο σύνολό της.
• επιλογές ηλεκτρικής καλωδίωσης.
• όγκος δωματίου.

Δεν μπορείτε να αγοράσετε μια συσκευή με ισχύ που υπερβαίνει το 75% του μέγιστου επιπέδου μεταφοράς θερμότητας του εξοπλισμού θέρμανσης.

Για παράδειγμα, υπάρχει ένα καλοριφέρ με 10 τμήματα, καθένα από τα οποία απελευθερώνει 150 W θερμότητας στον αέρα, συνολικά 1,5 kW. Κατά την εγκατάσταση ενός ηλεκτρικού θερμαντήρα με ισχύ 2 kW σε αυτό, η επιφάνεια της μπαταρίας δεν θα μπορεί να απελευθερώσει γρήγορα όλη την παραγόμενη ενέργεια. Ως αποτέλεσμα, το στοιχείο θέρμανσης θα σβήνει συνεχώς λόγω υπερθέρμανσης.

Ο λόγος για την ταχεία βλάβη του θερμαντικού στοιχείου μπορεί να είναι η λανθασμένη επιλογή ισχύος της συσκευής. Ως αποτέλεσμα της συστηματικής υπερθέρμανσης του πηνίου, καίγεται με την πάροδο του χρόνου.

Σε διαμερίσματα με φθαρμένη καλωδίωση, το σταθερό φορτίο στην πρίζα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 1,5-2 kW, διαφορετικά μπορεί να πιάσει φωτιά και να οδηγήσει σε τρομερές συνέπειες. Επομένως, πριν αγοράσετε ένα στοιχείο θέρμανσης, πρέπει να ελέγξετε την κατάσταση της καλωδίωσης και, εάν είναι απαραίτητο, να αποσυναρμολογήσετε το παλιό και δημιουργήσει ένα νέο ηλεκτρικό δίκτυο.

Όταν επιλυθεί το πρόβλημα με τις δυνατότητες ηλεκτρικού εξοπλισμού και εξοπλισμού, μπορείτε να αρχίσετε να υπολογίζετε την απαιτούμενη ισχύ για να διατηρήσετε μια άνετη θερμοκρασία στο δωμάτιο.

Σε καλά μονωμένα σπίτια και διαμερίσματα, αρκεί ένα επίπεδο 40 W/m³. Και αν υπάρχουν ρωγμές στα παράθυρα, η ισχύς θέρμανσης πρέπει να αυξηθεί στα 60-80 W/m³. Μπορείτε να αγοράσετε ένα συγκεκριμένο μοντέλο μόνο αφού λάβετε υπόψη όλους τους ενεργειακούς παράγοντες που περιγράφονται παραπάνω.

Εξέταση των χαρακτηριστικών σχεδιασμού

Τα περισσότερα στοιχεία θέρμανσης έχουν κέλυφος από κράμα χάλυβα, το οποίο παρέχει αντοχή και αντοχή στη διάβρωση. Οι συσκευές χαλκού χρησιμοποιούνται κυρίως σε θερμοσίφωνες, αν και δεν υπάρχουν περιορισμοί στη χρήση τους σε σπιτικά καλοριφέρ.

Στα καλοριφέρ από χυτοσίδηρο και χάλυβα, η χρήση θερμαντικών στοιχείων από μη σιδηρούχα μέταλλα είναι ανεπιθύμητη. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε επιταχυνόμενη φθορά των υλικών και των συνδέσεων.

Επίσης, κατά την επιλογή, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η κατεύθυνση του σπειρώματος του βύσματος, η οποία μπορεί να είναι δεξιά ή αριστερά. Τα διαφορετικά μοντέλα ηλεκτρικών θερμαντήρων διαφέρουν επίσης στη διάμετρο της φλάντζας. Μπορούν να κυμαίνονται σε μέγεθος από 0,5 έως 1,25 ίντσες.

Συνήθως, ένα θερμαντικό στοιχείο από έναν καλό κατασκευαστή συνοδεύεται από ένα σύντομο εγχειρίδιο οδηγιών που περιγράφει τις παραμέτρους σχεδιασμού του. Η μελέτη τους θα σας βοηθήσει να αγοράσετε μια συσκευή που θα ταιριάζει ακριβώς στον υπάρχοντα εξοπλισμό θέρμανσης σας.

Μήκος σωλήνα θέρμανσης

Το μήκος του σωλήνα είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά που καθορίζουν την απόδοση της συσκευής.

Το μεγάλο του μήκος με ίση ισχύ οδηγεί σε αύξηση της επιφάνειας του ηλεκτρικού θερμαντήρα και επιτάχυνση της ανταλλαγής θερμότητας με το περιβάλλον εργασίας. Αυτό έχει θετική επίδραση στην ανθεκτικότητα του θερμαντικού στοιχείου και στον ρυθμό κυκλοφορίας του ψυκτικού.

Τα θερμαντικά στοιχεία με μακρύ σωλήνα είναι ιδανικά για εγκατάσταση σε σπιτικά μητρώα, τα οποία είναι κατάλληλα για τη θέρμανση μεγάλων δωματίων και εξωτερικών κτιρίων

Είναι επιθυμητό ο σωλήνας να τρέχει σε όλο το μήκος της περιοχής εργασίας της συσκευής θέρμανσης, χωρίς να φτάνει στον απέναντι τοίχο κατά 6-10 εκ. Αυτή η σύσταση θα σας επιτρέψει να θερμάνετε γρήγορα και ομοιόμορφα το ψυκτικό.

Διαθεσιμότητα πρόσθετης λειτουργικότητας

Δεν είναι πάντα απαραίτητο να πληρώνετε υπερβολικά για τις πρόσθετες δυνατότητες των θερμαντικών στοιχείων. Εάν η συσκευή θέρμανσης χρησιμοποιείται ως βοηθητική συσκευή και δεν έχει δικό της ενσωματωμένο αυτοματισμό, τότε η αγορά ενός μοντέλου με θερμοστάτη έχει νόημα.

Αλλά εάν ένα καλοριφέρ ή ένας ηλεκτρικός θερμοπομπός έχει τους δικούς του αισθητήρες θερμοκρασίας και μηχανισμούς ελέγχου θερμοκρασίας, οι πρόσθετες λειτουργίες θα παραμείνουν αζήτητες.

Τα ηλεκτρονικά που είναι ενσωματωμένα στο βύσμα του στοιχείου θέρμανσης πρέπει να διαθέτουν μηχανισμούς ασφαλείας, ώστε σε περίπτωση βλάβης της πλακέτας ελέγχου, να μην προκληθεί πυρκαγιά.

Επομένως, συνιστάται η αγορά ακριβών ηλεκτρικών θερμαντήρων με ενσωματωμένο αυτοματισμό μόνο εάν υπάρχει σαφής ανάγκη για τέτοιο εξοπλισμό. Εάν είναι απαραίτητο να επιλέξετε ξεχωριστά το υπόβαθρο θερμοκρασίας, είναι καλύτερο να αγοράσετε θερμοστάτης στην πρίζα, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιείται περιοδικά.

Όσο για τους κατασκευαστές θερμαντικών στοιχείων, η επιλογή τους δεν είναι σημαντική. Οι κύριοι προμηθευτές είναι εταιρείες από τη Ρωσία, την Ουκρανία, την Τουρκία και την Ιταλία.Η ποιότητα των προϊόντων τους είναι περίπου η ίδια, επομένως δεν υπάρχει λόγος να πληρώνουμε υπερβολικά για τη μάρκα.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Βίντεο #1. Πρακτική επισκόπηση των θερμαντικών στοιχείων διαφόρων τύπων:

Βίντεο #2. Ανασκόπηση του θερμαντικού στοιχείου με θερμοστάτη:

Βίντεο #3. Χαρακτηριστικά ενός θερμαντικού στοιχείου μπλοκ που χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικούς λέβητες θέρμανσης:

Η αγορά ενός στοιχείου θέρμανσης για συσκευές θέρμανσης δεν είναι εύκολη υπόθεση. Για να γίνει αυτό, πρέπει να γνωρίζετε ξεκάθαρα τα χαρακτηριστικά του εξοπλισμού στον οποίο είναι χτισμένος ο ηλεκτρικός θερμαντήρας. Επομένως, πρέπει να επιλέξετε ένα συγκεκριμένο μοντέλο μόνο μετά από ενδελεχή ανάλυση των παραμέτρων του.

Γράψτε σχόλια, κάντε ερωτήσεις, δημοσιεύστε φωτογραφίες που σχετίζονται με το θέμα του άρθρου στο παρακάτω μπλοκ. Πείτε μας για το πώς επιλέξατε ένα θερμαντικό στοιχείο για αντικατάσταση σε ηλεκτρικό λέβητα ή φορητή θερμάστρα. Μοιραστείτε ποιο ήταν το καθοριστικό επιχείρημα στην επιλογή σας για εσάς προσωπικά.