Elements de calefacció per a la calefacció: tipus, principi de funcionament, regles per seleccionar l'equip

Els elements de calefacció elèctrics no han canviat el seu disseny durant dècades i segueixen sent demandats en equips de calefacció.La forma d'aquests dispositius i materials de construcció canvia, però el principi de funcionament i eficiència romanen sense canvis. Per a una selecció competent, serà útil informació sobre les diferències i característiques. Estàs d'acord?

Aprendràs què són els elements de calefacció per a la calefacció i com funcionen. Hem descrit detalladament els tipus d'elements de calefacció i hem proporcionat arguments indiscutibles per a una elecció informada del tipus òptim. Tenint en compte les nostres recomanacions, compraràs el dispositiu necessari sense errors.

Propòsit d'escalfar elements de calefacció

Els elements de calefacció elèctrics han guanyat popularitat a causa de la seva versatilitat i alta eficiència. Tota l'electricitat que consumeixen s'utilitza per al seu propòsit: escalfar l'espai circumdant.

Els principals dispositius de calefacció on s'utilitzen elements de calefacció són:

1. Escalfadors elèctrics d'oli portàtils i estacionaris.
2. Radiadors de calefacció d'aigua.
3. Escalfador de tovalloles de bany.
4. Xemeneies elèctriques.
5. Convectors elèctrics.
6. Calderes elèctriques.

L'equip especificat es pot utilitzar com a font de calefacció principal o addicional.És barat, fàcil d'instal·lar i no requereix habilitats especials per operar.

Podeu connectar l'element de calefacció a un radiador de calefacció central de ferro colat després de desconnectar l'elevador comú. Aquest dispositiu es pot utilitzar per a la calefacció principal i addicional

Estructura interna dels escalfadors elèctrics

És convenient considerar el dispositiu utilitzant l'exemple d'un model tubular. Un escalfador elèctric és un tub de ceràmica o metall ple d'un conductor tèrmic amb una espiral situada a l'interior. En el lloc on es fixa el tub a la brida hi ha coixins aïllants que impedeixen que l'espiral conductora entri en contacte amb el cos de l'element calefactor.

La majoria dels models d'elements de calefacció utilitzen components similars, però la seva durabilitat pot variar en funció de la qualitat de construcció

L'escalfador elèctric es munta principalment amb una connexió de brida, que permet segellar l'entorn intern del dispositiu de calefacció de l'espai exterior. El desavantatge d'aquest disseny és la impossibilitat de substituir l'espiral si es crema internament.

Principi de funcionament dels elements de calefacció

L'element de calefacció funciona segons el principi següent. Quan es connecta a la xarxa, l'espiral interna s'escalfa i l'energia es transfereix al conductor tèrmic i a la carcassa exterior. Aleshores, la calor es transfereix al fluid, aire o material sòlid circumdant.

Quan s'escalfa un element de calefacció immers en oli o aigua, es creen corrents de convecció al voltant del tub, que barregen el refrigerant i contribueixen al seu escalfament uniforme.

Les calderes elèctriques són conegudes per la seva fiabilitat i manteniment. No tenen moltes peces complexes, de manera que són fàcils d'utilitzar i mantenir.

En els dispositius de calefacció sense líquids, la temperatura de calefacció sol estar limitada per no danyar les parts circumdants ni provocar un incendi.

Per accelerar la transferència de calor, sovint utilitzen un ventilador, que fa circular l'aire tant a l'interior del dispositiu com a l'habitació que l'envolta.

Tipus d'elements de calefacció per a dispositius de calefacció

La senzillesa de fabricar elements de calefacció no sempre es tradueix en comoditat per als usuaris. Molts fabricants produeixen escalfadors elèctrics amb una forma i un muntatge específics. Si es trenquen, són bastant difícils de comprar en una botiga. Per tant, per prendre la decisió correcta, cal estudiar totes les opcions de disseny possibles.

Models tubulars per a calefacció domèstica

El disseny tubular dels escalfadors elèctrics és el més comú en mòbils escalfadors d'oli, portàtil i de paret radiadors elèctrics. La transferència de calor en ells es pot produir mitjançant: convecció, radiació infraroja o conductivitat tèrmica.

Els elements de calefacció preparats amb un regulador i el seu propi cable d'alimentació només es poden comprar si esteu segur que la longitud del cable serà suficient

La forma i la longitud del tub en aquests dispositius poden ser qualsevol i només estan dictades per les característiques de disseny. Per exemple, element de calefacció escalfador micatrèmic és una bobina situada darrere de la placa mineral. Quan s'escalfa, la placa emet calor infraroja.

Les seves característiques més comunes són:

• diàmetre - 5-18 mm;
• longitud - 200-6000 mm;
• material de la closca: acer, acer inoxidable, ceràmica, coure;
• potència - 0,3-2,5 kW.

Els elements de calefacció amb una potència superior a 2,5 kW no s'utilitzen en dispositius de calefacció domèstics, perquè el cablejat dels apartaments simplement no pot suportar la càrrega més gran.

Versió amb aletes d'escalfadors elèctrics

Els dispositius amb aletes són una modificació d'un element de calefacció tubular. La seva característica és la presència de moltes plaques d'acer primes situades al llarg de tota la longitud del dispositiu. Aquest disseny augmenta dràsticament l'àrea de contacte amb l'entorn, assegurant una alta velocitat d'escalfament.

Els elements de calefacció amb aletes són més cars i requereixen més espai de treball, però proporcionen característiques de consumidor més elevades dels equips de calefacció.

Els models amb aletes s'utilitzen principalment en escalfadors per calefacció d'aire. Proporcionen un augment ràpid de la temperatura ambient, especialment amb un ventilador integrat.

Dissenys de blocs d'elements de calefacció

La versió de bloc consta de diversos escalfadors tubulars combinats sobre la base d'un únic muntatge.

A l'hora d'escollir elements calefactors de blocs, s'ha de prestar especial atenció a la seva potència i a la capacitat de la caldera amb una bomba per eliminar la calor.

Aquest disseny s'utilitza per una combinació de dos factors:

1. La necessitat d'augmentar la potència del dispositiu i l'elevada taxa d'escalfament de l'entorn de treball.
2. La impossibilitat de transferir ràpidament l'energia tèrmica de l'espiral al medi ambient a causa de la petita àrea de la closca exterior.

De fet, en un element de calefacció de bloc, la càrrega de cada tub de calefacció es redueix i la velocitat de transferència de calor augmenta. Aquests dispositius estan inclosos a calderes de calefacció domèstica i instal·lacions de calefacció elèctrica industrial.

La potència dels models de blocs pot ser de 5-10 kW, de manera que quan els col·loqueu en un apartament, cal estendre un cable elèctric addicional a l'habitació.

Dispositius tipus cartutx

Els elements de calefacció de cartutxos tenen la forma d'un tub amb un extrem lliure, cosa que es deu a la peculiaritat de la seva instal·lació. La carcassa exterior sol estar feta d'acer polit per proporcionar el màxim contacte amb el material circumdant. Aquests tubs s'insereixen fermament al forat corresponent del dispositiu de calefacció.

El principal desavantatge dels elements de calefacció del cartutx és la petita àrea de la superfície de transferència de calor, que requereix l'ús de mètodes específics per eliminar l'energia tèrmica.

La fixació dels models de cartutxos es realitza principalment mitjançant una connexió de brida. Normalment s'utilitzen a la indústria per escalfar les peces de treball de les extrusores.

Hi ha altres tipus d'elements de calefacció estructurals, però s'utilitzen principalment en la producció industrial i no afecten el tema en qüestió.

Funcions addicionals dels escalfadors elèctrics

Més amunt hem comentat els dissenys més senzills de dispositius que no tenen cap mecanisme d'ajust integrat.

La unitat de termoregulació pot tenir automatització mecànica o electrònica. Aquest últim és més precís, però exigeix ​​els paràmetres de la xarxa elèctrica domèstica

Però escalfadors d'aigua elèctrics es pot equipar amb una automatització senzilla que proporciona al dispositiu funcions addicionals.

Això inclou:

1. Termoregulació. Els elements de calefacció amb un termòstat integrat per a la calefacció tenen un sensor de temperatura que s'activa quan l'ambient de treball s'escalfa a un cert nivell. L'escalfador elèctric s'ajusta des de l'exterior de la brida.
2. Anticongelant. Aquesta funció la proporciona un termòstat simplificat, que només funciona quan la temperatura baixa a 0-2 °C.Evita que l'aigua es congeli a les canonades de calefacció, consumint un mínim d'electricitat.
3. Calefacció turbo, que proporciona un escalfament forçat de l'entorn de treball durant la posada en marxa inicial de l'equip. Cal recordar que el cablejat elèctric de l'habitació ha de suportar un augment de potència a curt termini.

No hi ha molts dispositius que admetin funcions addicionals, perquè el funcionament dels dispositius de calefacció en conjunt es regula sovint mitjançant una unitat d'automatització independent.

Com triar un element de calefacció per a equips de calefacció?

Triant Element calefactor per substituir en un escalfador d'aigua o en un radiador, cal parar atenció a la seva potència, disseny, longitud del tub i la presència de funcions addicionals. Per tant, abans de comprar, cal conèixer al màxim totes les seves característiques.

Càlcul de la potència del dispositiu

L'alta potència d'un element de calefacció no sempre és una qualitat positiva.

A l'hora de triar, és important tenir en compte diversos factors relacionats amb el nivell de consum d'energia:

• potència màxima de transferència de calor del dispositiu de calefacció en conjunt;
• opcions de cablejat elèctric;
• volum de l'habitació.

No podeu comprar un dispositiu amb una potència superior al 75% del nivell màxim de transferència de calor dels equips de calefacció.

Per exemple, hi ha un radiador de 10 seccions, cadascuna de les quals allibera 150 W de calor a l'aire, un total d'1,5 kW. En instal·lar-hi un escalfador elèctric amb una potència de 2 kW, la superfície de la bateria no podrà alliberar ràpidament tota l'energia generada. Com a resultat, l'element de calefacció s'apagarà constantment a causa del sobreescalfament.

El motiu de la ràpida ruptura de l'element de calefacció pot ser l'elecció incorrecta de la potència del dispositiu. Com a resultat del sobreescalfament sistèmic de la bobina, es crema amb el temps.

En apartaments amb cablejat desgastat, la càrrega constant a la presa de corrent no ha de superar els 1,5-2 kW, en cas contrari, pot incendiar-se i tenir conseqüències nefastes. Per tant, abans de comprar un element de calefacció, cal comprovar l'estat del cablejat i, si cal, desmuntar l'antic i establir una nova xarxa elèctrica.

Quan s'hagi resolt el problema amb l'equip elèctric i les capacitats de l'equip, podeu començar a calcular la potència necessària per mantenir una temperatura còmoda a l'habitació.

En cases i apartaments ben aïllats serà suficient un nivell de 40 W/m³. I si hi ha esquerdes a les finestres, la potència de calefacció s'ha d'augmentar a 60-80 W/m³. Podeu comprar un model específic només després de tenir en compte tots els factors energètics descrits anteriorment.

Consideració de les característiques del disseny

La majoria dels elements de calefacció tenen una carcassa d'acer aliat, que proporciona força i resistència a la corrosió. Els dispositius de coure s'utilitzen principalment en escalfadors d'aigua, tot i que no hi ha restriccions sobre el seu ús en radiadors casolans.

En els radiadors de ferro colat i acer, no és desitjable l'ús d'elements calefactors de metalls no fèrrics. Això pot provocar un desgast accelerat dels materials i les connexions.

A més, a l'hora de triar, cal tenir en compte la direcció de la rosca de l'endoll, que pot ser dreta o esquerra. Els diferents models d'escalfadors elèctrics també es diferencien pel diàmetre de la brida. Poden variar de 0,5 a 1,25 polzades.

Normalment, un element de calefacció d'un bon fabricant ve amb un breu manual d'instruccions que descriu els seus paràmetres de disseny. Estudiar-los us ajudarà a comprar un dispositiu que s'ajusti exactament al vostre equip de calefacció existent.

Longitud del tub de calefacció

La longitud del tub és una de les principals característiques que determinen l'eficiència del dispositiu.

La seva gran longitud amb igual potència comporta un augment de la superfície de l'escalfador elèctric i una acceleració de l'intercanvi de calor amb l'entorn de treball. Això té un efecte positiu sobre la durabilitat de l'element de calefacció i la velocitat de circulació del refrigerant.

Els elements de calefacció amb un tub llarg són ideals per a la instal·lació en registres casolans, que són convenients per escalfar habitacions grans i dependències.

És desitjable que el tub recorre tota la longitud de l'àrea de treball del dispositiu de calefacció, sense arribar a la paret oposada en 6-10 cm. Aquesta recomanació us permetrà escalfar el refrigerant de manera ràpida i uniforme.

Disponibilitat de funcionalitats addicionals

No sempre és necessari pagar en excés per les capacitats addicionals dels elements de calefacció. Si el dispositiu de calefacció s'utilitza com a dispositiu auxiliar i no té la seva pròpia automatització integrada, té sentit comprar un model amb termòstat.

Però si un radiador o un convector elèctric té els seus propis sensors de temperatura i mecanismes de control de temperatura, les funcions addicionals romandran sense reclamar.

L'electrònica integrada a l'endoll de l'element calefactor ha de tenir mecanismes de seguretat perquè si el quadre de control es trenca, no es produeixi un incendi.

Per tant, es recomana comprar escalfadors elèctrics cars amb automatització integrada només si hi ha una necessitat clara d'aquests equips. Si cal seleccionar individualment el fons de la temperatura, és millor comprar termòstat a la presa, que es pot utilitzar periòdicament.

Pel que fa als fabricants d'elements de calefacció, la seva elecció no és important. Els principals proveïdors són empreses de Rússia, Ucraïna, Turquia i Itàlia.La qualitat dels seus productes és aproximadament la mateixa, de manera que no té sentit pagar en excés per la marca.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Vídeo #1. Visió general pràctica dels elements de calefacció de diversos tipus:

Vídeo #2. Revisió de l'element de calefacció amb termòstat:

Vídeo #3. Característiques d'un element calefactor de bloc utilitzat en calderes de calefacció elèctrica:

Comprar un element de calefacció per a aparells de calefacció no és una tasca fàcil. Per fer-ho, cal conèixer clarament les característiques de l'equip en què està integrat l'escalfador elèctric. Per tant, només cal triar un model específic després d'una anàlisi exhaustiva dels seus paràmetres.

Si us plau, escriviu comentaris, feu preguntes, publiqueu fotografies relacionades amb el tema de l'article al bloc següent. Expliqueu-nos com heu seleccionat un element de calefacció per substituir en una caldera elèctrica o un escalfador mòbil. Compartiu quin va ser l'argument decisiu en la vostra elecció personalment.