Grijaći elementi za grijanje: vrste, princip rada, pravila za odabir opreme

Električni grijaći elementi nisu mijenjali svoj dizajn desetljećima i ostaju traženi u opremi za grijanje.Oblik ovih uređaja i konstrukcijski materijali se mijenjaju, ali princip rada i učinkovitost ostaju nepromijenjeni. Za kompetentan odabir bit će korisne informacije o razlikama i karakteristikama. Slažeš li se?

Naučit ćete što su grijaći elementi za grijanje i kako rade. Detaljno smo opisali vrste grijaćih elemenata i dali neosporne argumente za informirani izbor optimalnog tipa. Uzimajući u obzir naše preporuke, kupit ćete traženi uređaj bez grešaka.

Namjena grijaćih grijaćih elemenata

Električni grijaći elementi stekli su popularnost zbog svoje svestranosti i visoke učinkovitosti. Sva električna energija koju potroše koristi se za namjeravanu svrhu - grijanje okolnog prostora.

Glavni grijaći uređaji u kojima se koriste grijaći elementi su:

1. Prijenosne i stacionarne uljne električne grijalice.
2. Radijatori za grijanje vode.
3. Kupaonski grijani držači za ručnike.
4. Električni kamini.
5. Električni konvektori.
6. Električni kotlovi.

Navedena oprema može se koristiti kao glavni ili dodatni izvor grijanja.Jeftin je, jednostavan za instalaciju i ne zahtijeva posebne vještine za rad.

Grijaći element možete spojiti na radijator centralnog grijanja od lijevanog željeza nakon odspajanja zajedničkog uspona. Ovaj uređaj može se koristiti za glavno i dodatno grijanje

Unutarnja struktura električnih grijača

Prikladno je razmotriti uređaj na primjeru cjevastog modela. Električni grijač je keramička ili metalna cijev ispunjena toplinskim vodičem sa spiralom koja se nalazi unutra. Na mjestu gdje je cijev pričvršćena na prirubnicu nalaze se izolacijske čahure koje onemogućuju kontakt vodljive spirale s tijelom grijača.

Većina modela grijaćih elemenata koristi slične komponente, ali njihova trajnost može varirati ovisno o kvaliteti izrade

Električni grijač se montira primarno s prirubničkim spojem, koji omogućuje brtvljenje unutarnjeg okruženja grijača od vanjskog prostora. Nedostatak ovog dizajna je nemogućnost zamjene spirale ako izgori iznutra.

Princip rada grijaćih elemenata

Grijaći element radi prema sljedećem principu. Kada je spojen na mrežu, unutarnja spirala se zagrijava i energija se prenosi na toplinski vodič i vanjsku ljusku. Toplina se zatim prenosi na okolnu tekućinu, zrak ili čvrsti materijal.

Prilikom zagrijavanja grijaćeg elementa uronjenog u ulje ili vodu, oko cijevi se stvaraju konvekcijske struje koje miješaju rashladnu tekućinu i doprinose njenom ravnomjernom zagrijavanju.

Električni kotlovi poznati su po svojoj pouzdanosti i lakoći održavanja. Nemaju mnogo složenih dijelova, stoga su jednostavni za rukovanje i održavanje.

U uređajima za grijanje bez tekućine temperatura grijanja je obično ograničena kako se ne bi oštetili okolni dijelovi ili izazvali požar.

Kako bi se ubrzao prijenos topline, često se koristi ventilator koji cirkulira zrak unutar uređaja iu prostoriji koja ga okružuje.

Vrste grijaćih tijela za grijaće uređaje

Jednostavnost proizvodnje grijaćih elemenata ne znači uvijek pogodnost za korisnike. Mnogi proizvođači proizvode električne grijače s određenim oblikom i montažom. Ako se slome, prilično ih je teško kupiti u trgovini. Stoga, da biste napravili pravi izbor, potrebno je proučiti sve moguće mogućnosti dizajna.

Cjevasti modeli za kućno grijanje

Cjevasti dizajn električnih grijača najčešći je u mobilnim grijači ulja, prijenosni i montirani na zid električni radijatori. Prijenos topline u njima može se dogoditi pomoću: konvekcije, infracrvenog zračenja ili toplinske vodljivosti.

Gotovi grijaći elementi s regulatorom i vlastitim kabelom za napajanje mogu se kupiti samo ako ste sigurni da će duljina žice biti dovoljna

Oblik i duljina cijevi u takvim uređajima mogu biti bilo koji i diktirani su samo značajkama dizajna. Na primjer, grijaći element mikatremijski grijač je zavojnica koja se nalazi iza mineralne ploče. Kada se zagrije, ploča emitira infracrvenu toplinu.

Njegove najčešće karakteristike su:

• promjer – 5-18 mm;
• duljina – 200-6000 mm;
• materijal školjke – čelik, nehrđajući čelik, keramika, bakar;
• snaga – 0,3-2,5 kW.

Grijaći elementi snage veće od 2,5 kW ne koriste se u uređajima za grijanje kućanstva, jer ožičenje stana jednostavno ne može izdržati veće opterećenje.

Rebrasta verzija električnih grijača

Rebrasti uređaji su modifikacija cjevastog grijaćeg elementa. Njihova značajka je prisutnost mnogih tankih čeličnih ploča smještenih duž cijele duljine uređaja. Ovaj dizajn dramatično povećava područje kontakta s okolinom, osiguravajući visoku stopu zagrijavanja.

Rebrasti grijaći elementi su skuplji i zahtijevaju više radnog prostora, ali pružaju veće potrošačke karakteristike opreme za grijanje

Perajni modeli koriste se uglavnom u grijačima za grijanje zraka. Omogućuju brzo povećanje sobne temperature, posebno s ugrađenim ventilatorom.

Blok izvedbe grijaćih elemenata

Blok verzija sastoji se od nekoliko cjevastih grijača kombiniranih na temelju jedne montaže.

Prilikom odabira blok grijača posebnu pozornost treba obratiti na njihovu snagu i sposobnost kotla s pumpom da osigura odvod topline.

Ovaj dizajn koristi se kombinacijom dva čimbenika:

1. Potreba za povećanom snagom uređaja i velikom brzinom zagrijavanja radne okoline.
2. Nemogućnost brzog prijenosa toplinske energije iz spirale u okolinu zbog male površine vanjske ljuske.

Zapravo, u blok grijaćem elementu, opterećenje svake grijaće cijevi se smanjuje i brzina prijenosa topline se povećava. Takvi uređaji su uključeni u kotlovi za kućno grijanje i industrijske električne instalacije za grijanje.

Snaga blok modela može biti 5-10 kW, pa je prilikom postavljanja u stan potrebno produžiti dodatni električni kabel u prostoriju.

Uređaji tipa patrone

Grijaći elementi uloška imaju oblik cijevi s jednim slobodnim krajem, što je zbog osobitosti njihove ugradnje. Vanjska ljuska obično je izrađena od poliranog čelika kako bi se osigurao maksimalan kontakt s okolnim materijalom. Takve cijevi su čvrsto umetnute u odgovarajuću rupu u uređaju za grijanje.

Glavni nedostatak patronskih grijaćih elemenata je mala površina površine za prijenos topline, što zahtijeva korištenje specifičnih metoda za uklanjanje toplinske energije

Učvršćivanje modela uložaka provodi se uglavnom pomoću prirubničke veze. Obično se koriste u industriji za zagrijavanje radnih dijelova ekstrudera.

Postoje i druge strukturne vrste grijaćih elemenata, ali se koriste uglavnom u industrijskoj proizvodnji i ne utječu na temu koja se razmatra.

Dodatne funkcije električnih grijača

Gore smo razgovarali o najjednostavnijim dizajnima uređaja koji nemaju ugrađene mehanizme za podešavanje.

Jedinica termoregulacije može imati mehaničku ili elektroničku automatizaciju. Potonji je točniji, ali je zahtjevan za parametre kućne električne mreže

Ali električni grijači vode može biti opremljen jednostavnom automatizacijom koja uređaju daje dodatne funkcije.

To uključuje:

1. Termoregulacija. Grijaća tijela s ugrađenim termostatom za grijanje imaju senzor temperature koji se aktivira kada se radna okolina zagrije na određenu razinu. Električni grijač se podešava s vanjske strane prirubnice.
2. Antifriz. Ovu funkciju osigurava pojednostavljeni termostat, koji radi samo kada temperatura padne na 0-2°C.Sprječava smrzavanje vode u cijevima za grijanje, trošeći minimalno električne energije.
3. Turbo grijanje, koji osigurava prisilno zagrijavanje radnog okruženja tijekom početnog pokretanja opreme. Mora se imati na umu da električno ožičenje prostorije mora izdržati kratkotrajno povećanje snage.

Nema mnogo uređaja koji podržavaju dodatne funkcije, jer se rad uređaja za grijanje u cjelini često regulira pomoću zasebne jedinice za automatizaciju.

Kako odabrati grijaći element za opremu za grijanje?

Biranje Grijaći element za zamjenu u bojleru ili u radijatoru, morate obratiti pozornost na njegovu snagu, dizajn, duljinu cijevi i prisutnost dodatnih značajki. Stoga, prije kupnje, morate saznati što je više moguće o svim njegovim karakteristikama.

Proračun snage uređaja

Velika snaga grijaćeg elementa nije uvijek pozitivna kvaliteta.

Prilikom odabira važno je uzeti u obzir nekoliko čimbenika koji su povezani s razinom potrošnje energije:

• maksimalna snaga prijenosa topline uređaja za grijanje u cjelini;
• mogućnosti električnog ožičenja;
• volumen prostorije.

Ne možete kupiti uređaj čija je snaga veća od 75% maksimalne razine prijenosa topline opreme za grijanje.

Na primjer, postoji radijator s 10 sekcija od kojih svaka ispušta u zrak 150 W topline, ukupno 1,5 kW. Kada u njega ugradite električni grijač snage 2 kW, površina baterije neće moći brzo otpustiti svu generiranu energiju. Kao rezultat toga, grijaći element će se stalno isključivati ​​zbog pregrijavanja.

Razlog brzog kvara grijaćeg elementa može biti pogrešan izbor snage uređaja. Kao rezultat sustavnog pregrijavanja zavojnice, ona s vremenom izgara.

U stanovima s istrošenim ožičenjem, konstantno opterećenje utičnice ne smije prelaziti 1,5-2 kW, inače se može zapaliti i dovesti do strašnih posljedica. Stoga, prije kupnje grijaćeg elementa, morate provjeriti stanje ožičenja i, ako je potrebno, rastaviti stari i postaviti novu električnu mrežu.

Kada je problem s električnom opremom i mogućnostima opreme riješen, možete početi izračunavati potrebnu snagu za održavanje ugodne temperature u sobi.

U dobro izoliranim kućama i stanovima bit će dovoljna razina od 40 W/m³. A ako postoje pukotine na prozorima, snagu grijanja treba povećati na 60-80 W/m³. Možete kupiti određeni model tek nakon što uzmete u obzir sve gore opisane energetske čimbenike.

Razmatranje značajki dizajna

Većina grijaćih elemenata ima omotač od legiranog čelika, koji daje snagu i otpornost na koroziju. Bakreni uređaji koriste se prvenstveno u grijačima vode, iako nema ograničenja za njihovu upotrebu u domaćim radijatorima.

U radijatorima od lijevanog željeza i čelika, uporaba grijaćih elemenata od obojenih metala je nepoželjna. To može dovesti do ubrzanog trošenja materijala i spojeva.

Također, pri odabiru je potrebno voditi računa o smjeru navoja čepa koji može biti desni ili lijevi. Različiti modeli električnih grijača također se razlikuju po promjeru prirubnice. Mogu biti veličine od 0,5 do 1,25 inča.

Tipično, grijaći element dobrog proizvođača dolazi s kratkim priručnikom s uputama koji opisuje njegove parametre dizajna. Njihovo proučavanje pomoći će vam da kupite uređaj koji će točno odgovarati vašoj postojećoj opremi za grijanje.

Duljina cijevi za grijanje

Duljina cijevi jedna je od glavnih karakteristika koje određuju učinkovitost uređaja.

Njegova velika duljina s jednakom snagom dovodi do povećanja površine električnog grijača i ubrzanja izmjene topline s radnom okolinom. To ima pozitivan učinak na trajnost grijaćeg elementa i brzinu cirkulacije rashladnog sredstva.

Grijaći elementi s dugom cijevi idealni su za ugradnju u kućne komore, koje su pogodne za grijanje velikih prostorija i gospodarskih zgrada

Poželjno je da cijev prolazi duž cijele duljine radnog područja uređaja za grijanje, a da ne dosegne suprotni zid za 6-10 cm. Ova preporuka omogućit će vam brzo i ravnomjerno zagrijavanje rashladne tekućine.

Dostupnost dodatne funkcionalnosti

Nije uvijek potrebno preplatiti dodatne mogućnosti grijaćih elemenata. Ako se uređaj za grijanje koristi kao pomoćni uređaj i nema vlastitu ugrađenu automatizaciju, kupnja modela s termostatom ima smisla.

Ali ako radijator ili električni konvektor ima vlastite senzore temperature i mehanizme za kontrolu temperature, dodatne funkcije ostat će nepoželjne.

Elektronika ugrađena u utikač grijača mora imati sigurnosne mehanizme kako u slučaju kvara upravljačke ploče ne bi došlo do požara.

Stoga se preporuča kupnja skupih električnih grijača s ugrađenom automatizacijom samo ako postoji jasna potreba za takvom opremom. Ako je potrebno pojedinačno odabrati pozadinu temperature, bolje je kupiti termostat u utičnici, koji se može povremeno koristiti.

Što se tiče proizvođača grijaćih tijela, njihov izbor nije bitan. Glavni dobavljači su tvrtke iz Rusije, Ukrajine, Turske i Italije.Kvaliteta njihovih proizvoda je približno ista, tako da nema smisla preplaćivati ​​marku.

Zaključci i koristan video na tu temu

Video #1. Praktični pregled grijaćih elemenata raznih vrsta:

Video #2. Pregled grijaćeg elementa s termostatom:

Video #3. Značajke blok grijaćeg elementa koji se koristi u električnim kotlovima za grijanje:

Kupnja grijača za grijaće uređaje nije lak zadatak. Da biste to učinili, morate jasno znati karakteristike opreme u koju je ugrađen električni grijač. Stoga morate odabrati određeni model tek nakon temeljite analize njegovih parametara.

Napišite komentare, postavite pitanja, objavite fotografije vezane uz temu članka u bloku ispod. Recite nam kako ste odabrali grijaći element za zamjenu u električnom kotlu ili mobilnoj grijalici. Podijelite koji je vama osobno bio odlučujući argument u izboru.