Varmeelementer til opvarmning: typer, driftsprincip, regler for valg af udstyr

Elektriske varmeelementer har ikke ændret deres design i årtier og forbliver efterspurgte i varmeudstyr.Formen af ​​disse enheder og byggematerialer ændres, men princippet om drift og effektivitet forbliver uændret. For et kompetent valg vil information om forskellene og egenskaberne være nyttige. Er du enig?

Du lærer, hvad varmelegemer til opvarmning er, og hvordan de virker. Vi har detaljeret beskrevet typerne af varmeelementer og givet uomtvistelige argumenter for et informeret valg af den optimale type. Under hensyntagen til vores anbefalinger vil du købe den nødvendige enhed uden fejl.

Formål med opvarmning af varmelegemer

Elektriske varmeelementer har vundet popularitet på grund af deres alsidighed og høje effektivitet. Al den elektricitet, de bruger, bruges til det tilsigtede formål - opvarmning af det omgivende rum.

De vigtigste varmeanordninger, hvor der bruges varmeelementer, er:

1. Bærbare og stationære elektriske olievarmere.
2. Vandvarmeradiatorer.
3. Badeværelse håndklædetørrer.
4. Elektriske pejse.
5. Elektriske konvektorer.
6. El-kedler.

Det specificerede udstyr kan bruges som hoved- eller ekstra varmekilde.Det er billigt, nemt at installere og kræver ikke særlige færdigheder for at betjene.

Du kan tilslutte varmelegemet til en centralvarmeradiator i støbejern efter at have afbrudt det fælles stigrør. Denne enhed kan bruges til hovedopvarmning og ekstra opvarmning

Indvendig struktur af elektriske varmelegemer

Det er praktisk at overveje enheden ved at bruge eksemplet på en rørformet model. En elektrisk varmelegeme er et keramisk eller metalrør fyldt med en termisk leder med en spiral placeret indeni. På det sted, hvor røret er fastgjort til flangen, er der isolerende bøsninger, der gør det umuligt for den ledende spiral at komme i kontakt med varmelegemet.

De fleste modeller af varmeelementer bruger lignende komponenter, men deres holdbarhed kan variere afhængigt af byggekvaliteten

Det elektriske varmelegeme er primært monteret med en flangeforbindelse, som gør det muligt at forsegle varmeapparatets indre miljø fra det ydre rum. Ulempen ved dette design er umuligheden af ​​at udskifte spiralen, hvis den brænder ud internt.

Funktionsprincip for varmeelementer

Varmeelementet fungerer efter følgende princip. Når den er tilsluttet netværket, opvarmes den indre spiral, og energien overføres til den termiske leder og den ydre skal. Varmen overføres derefter til den omgivende væske, luft eller fast materiale.

Ved opvarmning af et varmeelement nedsænket i olie eller vand skabes der konvektionsstrømme rundt om røret, som blander kølevæsken og bidrager til dets ensartede opvarmning.

El-kedler er kendt for deres pålidelighed og vedligeholdelse. De har ikke mange komplekse dele, så de er nemme at betjene og vedligeholde.

I væskefrie varmeapparater er opvarmningstemperaturen normalt begrænset for ikke at beskadige omgivende dele eller forårsage brand.

For at fremskynde varmeoverførslen bruger de ofte en ventilator, som cirkulerer luft både inde i enheden og i rummet omkring den.

Typer af varmeelementer til varmeanordninger

Enkelheden ved fremstilling af varmeelementer udmønter sig ikke altid i bekvemmelighed for brugerne. Mange producenter producerer elektriske varmeapparater med en bestemt form og montering. Hvis de går i stykker, er det ret svært at købe dem i en butik. Derfor, for at træffe det rigtige valg, er det nødvendigt at studere alle mulige designmuligheder.

Rørformede modeller til boligopvarmning

Det rørformede design af elektriske varmeapparater er det mest almindelige i mobil oliefyr, bærbar og vægmonteret elektriske radiatorer. Varmeoverførsel i dem kan forekomme ved hjælp af: konvektion, infrarød stråling eller termisk ledningsevne.

Færdiglavede varmelegemer med regulator og egen strømledning kan kun købes, hvis du er sikker på, at ledningslængden er tilstrækkelig

Formen og længden af ​​røret i sådanne anordninger kan være enhver og dikteres kun af designfunktioner. For eksempel varmelegeme mycatremic varmelegeme er en spole placeret bag mineralpladen. Ved opvarmning udsender pladen infrarød varme.

Dens mest almindelige egenskaber er:

• diameter - 5-18 mm;
• længde – 200-6000 mm;
• skalmateriale - stål, rustfrit stål, keramik, kobber;
• effekt – 0,3-2,5 kW.

Varmeelementer med en effekt på mere end 2,5 kW bruges ikke i husholdningsvarmeapparater, fordi ledninger til lejligheder simpelthen ikke kan modstå den større belastning.

Finnet version af elektriske varmelegemer

Finnede enheder er en modifikation af et rørformet varmeelement. Deres egenskab er tilstedeværelsen af ​​mange tynde stålplader placeret langs hele enhedens længde. Dette design øger dramatisk kontaktområdet med miljøet, hvilket sikrer en høj opvarmningshastighed.

Finnede varmeelementer er dyrere og kræver mere arbejdsplads, men giver højere forbrugeregenskaber for varmeudstyr

Finnede modeller bruges hovedsageligt i varmeapparater til luft opvarmning. De giver en hurtig stigning i rumtemperaturen, især med en indbygget ventilator.

Blokdesign af varmeelementer

Blokversionen består af flere rørformede varmelegemer kombineret på basis af en enkelt montering.

Når du vælger blokvarmeelementer, skal der lægges særlig vægt på deres effekt og kedlens evne med en pumpe til at give varmefjernelse

Dette design bruges af en kombination af to faktorer:

1. Behovet for øget enhedseffekt og høj opvarmningshastighed i arbejdsmiljøet.
2. Umuligheden af ​​hurtig overførsel af termisk energi fra spiralen til miljøet på grund af det lille område af den ydre skal.

Faktisk, i et blokvarmeelement, reduceres belastningen på hvert varmerør, og varmeoverførselshastigheden øges. Sådanne enheder er inkluderet i boligvarmekedler og industrielle elvarmeinstallationer.

Effekten af ​​blokmodeller kan være 5-10 kW, så når du placerer dem i en lejlighed, er det nødvendigt at forlænge et ekstra elektrisk kabel ind i rummet.

Enheder af patrontype

Patronvarmeelementer har form af et rør med en fri ende, hvilket skyldes det særlige ved deres installation. Den ydre skal er normalt lavet af poleret stål for at give maksimal kontakt med det omgivende materiale. Sådanne rør er tæt indsat i det tilsvarende hul i varmeanordningen.

Den største ulempe ved patronvarmeelementer er det lille område af den varmeoverførende overflade, som kræver brug af specifikke metoder til fjernelse af termisk energi

Fiksering af patronmodeller udføres hovedsageligt ved hjælp af en flangeforbindelse. De bruges normalt i industrien til at opvarme de arbejdende dele af ekstrudere.

Der er andre strukturelle typer af varmeelementer, men de bruges hovedsageligt i industriel produktion og påvirker ikke det pågældende emne.

Yderligere funktioner af elektriske varmeapparater

Ovenfor diskuterede vi de enkleste designs af enheder, der ikke har nogen indbyggede justeringsmekanismer.

Termoreguleringsenheden kan have mekanisk eller elektronisk automatisering. Sidstnævnte er mere præcis, men krævende for parametrene for hjemmenetværket

Men elektriske vandvarmere kan udstyres med simpel automatisering, der giver enheden ekstra funktioner.

Disse omfatter:

1. Termoregulering. Varmeelementer med indbygget termostat til opvarmning har en temperaturføler, der udløses, når arbejdsmiljøet opvarmes til et vist niveau. Elvarmeren justeres fra ydersiden af ​​flangen.
2. Frostvæske. Denne funktion leveres af en forenklet termostat, som kun fungerer, når temperaturen falder til 0-2°C.Det forhindrer vandet i at fryse i varmerørene, hvilket forbruger et minimum af elektricitet.
3. Turbo opvarmning, som sørger for tvungen opvarmning af arbejdsmiljøet under den første opstart af udstyret. Det skal huskes, at rummets elektriske ledninger skal modstå en kortvarig stigning i strømstyrken.

Der er ikke mange enheder, der understøtter yderligere funktioner, fordi driften af ​​varmeanordninger som helhed ofte reguleres ved hjælp af en separat automatiseringsenhed.

Hvordan vælger man et varmeelement til varmeudstyr?

At vælge Varmeelement til udskiftning i en vandvarmer eller i en radiator skal du være opmærksom på dens kraft, design, rørlængde og tilstedeværelsen af ​​yderligere funktioner. Derfor, før du køber, skal du finde ud af så meget som muligt om alle dens egenskaber.

Beregning af enhedseffekt

Den høje effekt af et varmeelement er ikke altid en positiv kvalitet.

Når du vælger, er det vigtigt at overveje flere faktorer, der er relateret til niveauet af energiforbrug:

• maksimal varmeoverførselseffekt af varmeanordningen som helhed;
• muligheder for elektriske ledninger;
• rumvolumen.

Du kan ikke købe en enhed med en effekt, der er mere end 75 % af det maksimale varmeoverførselsniveau for varmeudstyr.

For eksempel er der en radiator med 10 sektioner, som hver afgiver 150 W varme til luften, i alt 1,5 kW. Når du installerer en elektrisk varmeovn med en effekt på 2 kW i den, vil batteriets overflade ikke hurtigt kunne frigive al den genererede energi. Som et resultat vil varmeelementet konstant slukke på grund af overophedning.

Årsagen til den hurtige nedbrydning af varmeelementet kan være det forkerte valg af enhedseffekt. Som et resultat af systemisk overophedning af spolen brænder den ud over tid.

I lejligheder med slidte ledninger bør den konstante belastning på stikkontakten ikke overstige 1,5-2 kW, ellers kan det gå i brand og føre til alvorlige konsekvenser. Derfor, før du køber et varmeelement, skal du kontrollere ledningernes tilstand og om nødvendigt afmontere den gamle og anlægge et nyt el-net.

Når problemet med elektrisk udstyr og udstyr er løst, kan du begynde at beregne den nødvendige effekt for at opretholde en behagelig temperatur i rummet.

I velisolerede huse og lejligheder vil et niveau på 40 W/m være tilstrækkeligt³. Og hvis der er revner i ruderne, bør varmeeffekten øges til 60-80 W/m³. Du kan kun købe en bestemt model efter at have taget hensyn til alle energifaktorerne beskrevet ovenfor.

Overvejelse af designfunktioner

De fleste varmeelementer har en skal af legeret stål, som giver styrke og modstandsdygtighed over for korrosion. Kobberenheder bruges primært i vandvarmere, selvom der ikke er nogen begrænsninger for deres brug i hjemmelavede radiatorer.

I støbejerns- og stålradiatorer er brugen af ​​varmeelementer lavet af ikke-jernholdige metaller uønsket. Dette kan føre til accelereret slid på materialer og forbindelser.

Også, når du vælger, er det nødvendigt at tage højde for retningen af ​​stikkets gevind, som kan være højre eller venstre. Forskellige modeller af elektriske varmeapparater adskiller sig også i flangediameter. De kan variere i størrelse fra 0,5 til 1,25 tommer.

Typisk kommer et varmelegeme fra en god producent med en kort instruktionsmanual, der beskriver dets designparametre. At studere dem vil hjælpe dig med at købe en enhed, der passer nøjagtigt til dit eksisterende varmeudstyr.

Varmerørs længde

Længden af ​​røret er en af ​​de vigtigste egenskaber, der bestemmer effektiviteten af ​​enheden.

Dens store længde med samme effekt fører til en stigning i overfladearealet af den elektriske varmelegeme og acceleration af varmeudvekslingen med arbejdsmiljøet. Dette har en positiv effekt på varmeelementets holdbarhed og kølevæskecirkulationshastigheden.

Varmeelementer med et langt rør er ideelle til installation i hjemmelavede registre, som er praktiske til opvarmning af store rum og udhuse

Det er ønskeligt, at røret løber langs hele længden af ​​varmeanordningens arbejdsområde uden at nå den modsatte væg med 6-10 cm. Denne anbefaling giver dig mulighed for hurtigt og jævnt at varme kølevæsken op.

Tilgængelighed af yderligere funktionalitet

Det er ikke altid nødvendigt at betale for meget for varmeelementernes yderligere muligheder. Hvis varmeapparatet bruges som en hjælpeenhed og ikke har sin egen indbyggede automatisering, er det fornuftigt at købe en model med en termostat.

Men hvis en radiator eller elektrisk konvektor har sine egne temperatursensorer og temperaturkontrolmekanismer, vil yderligere funktioner forblive uanmeldt.

Elektronikken, der er indbygget i varmeelementstikket, skal have sikkerhedsmekanismer, så der ikke opstår brand, hvis styretavlen går i stykker.

Derfor anbefales det kun at købe dyre elvarmere med indbygget automatisering, hvis der er et klart behov for sådant udstyr. Hvis det er nødvendigt at vælge temperaturbaggrunden individuelt, er det bedre at købe termostat i stikkontakt, som kan bruges periodisk.

Hvad angår producenterne af varmeelementer, er deres valg ikke vigtigt. De vigtigste leverandører er virksomheder fra Rusland, Ukraine, Tyrkiet og Italien.Kvaliteten af ​​deres produkter er nogenlunde den samme, så det nytter ikke noget at betale for meget for mærket.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Video #1. Praktisk oversigt over varmeelementer af forskellige typer:

Video #2. Gennemgang af varmelegeme med termostat:

Video #3. Funktioner ved et blokvarmeelement, der bruges i elektriske varmekedler:

At købe et varmeelement til varmeapparater er ikke en let opgave. For at gøre dette skal du klart kende egenskaberne af det udstyr, som elvarmeren er indbygget i. Derfor skal du kun vælge en specifik model efter en grundig analyse af dens parametre.

Skriv venligst kommentarer, stil spørgsmål, publicer fotografier relateret til emnet for artiklen i blokken nedenfor. Fortæl os om, hvordan du har valgt et varmeelement til udskiftning i en el-kedel eller mobilvarmer. Del, hvad der var det afgørende argument i dit valg for dig personligt.