Värmeelement för uppvärmning: typer, funktionsprincip, regler för val av utrustning

Elektriska värmeelement har inte ändrat sin design på decennier och är fortfarande efterfrågade i värmeutrustning.Formen på dessa enheter och byggmaterial förändras, men principen om drift och effektivitet förblir oförändrad. För ett kompetent urval kommer information om skillnaderna och egenskaperna att vara användbar. Håller du med?

Du får lära dig vad värmeelement för uppvärmning är och hur de fungerar. Vi har beskrivit i detalj typerna av värmeelement och tillhandahållit obestridliga argument för ett välgrundat val av den optimala typen. Med hänsyn till våra rekommendationer kommer du att köpa den nödvändiga enheten utan fel.

Syftet med uppvärmning av värmeelement

Elektriska värmeelement har vunnit popularitet på grund av deras mångsidighet och höga effektivitet. All elektricitet de förbrukar används för sitt avsedda syfte - uppvärmning av det omgivande utrymmet.

De viktigaste uppvärmningsanordningarna där värmeelement används är:

1. Bärbara och stationära oljevärmare.
2. Vattenvärmare.
3. Badrum handdukstorkar.
4. Elektriska eldstäder.
5. Elektriska konvektorer.
6. Elpannor.

Den specificerade utrustningen kan användas som huvud- eller extra värmekälla.Det är billigt, lätt att installera och kräver inga speciella färdigheter för att använda.

Du kan ansluta värmeelementet till en centralvärmare i gjutjärn efter att ha kopplat bort den gemensamma stigaren. Denna enhet kan användas för huvud- och tilläggsvärme

Intern struktur av elektriska värmare

Det är bekvämt att överväga enheten med exemplet på en rörformad modell. En elektrisk värmare är ett keramiskt eller metallrör fyllt med en värmeledare med en spiral inuti. På den plats där röret är fäst vid flänsen finns det isolerande bussningar som gör det omöjligt för den ledande spiralen att komma i kontakt med värmeelementets kropp.

De flesta modeller av värmeelement använder liknande komponenter, men deras hållbarhet kan variera beroende på byggkvaliteten

Elvärmaren är i första hand monterad med en flänsanslutning, vilket gör att värmeanordningens inre miljö kan tätas från det yttre utrymmet. Nackdelen med denna design är omöjligheten att byta ut spiralen om den brinner ut internt.

Funktionsprincip för värmeelement

Värmeelementet fungerar enligt följande princip. När den är ansluten till nätverket värms den interna spiralen upp och energi överförs till värmeledaren och det yttre skalet. Värmen överförs sedan till omgivande vätska, luft eller fast material.

Vid uppvärmning av ett värmeelement nedsänkt i olja eller vatten skapas konvektionsströmmar runt röret, som blandar kylvätskan och bidrar till dess enhetliga uppvärmning.

Elpannor är kända för sin tillförlitlighet och underhållsbarhet. De har inte många komplexa delar, så de är lätta att använda och underhålla.

I vätskefria värmeanordningar är uppvärmningstemperaturen vanligtvis begränsad för att inte skada omgivande delar eller orsaka brand.

För att påskynda värmeöverföringen använder de ofta en fläkt, som cirkulerar luft både inuti enheten och i rummet som omger den.

Typer av värmeelement för värmeanordningar

Enkelheten att tillverka värmeelement översätter inte alltid till bekvämlighet för användarna. Många tillverkare producerar elektriska värmare med en specifik form och montering. Går de sönder är de ganska svåra att köpa i butik. Därför, för att göra rätt val, är det nödvändigt att studera alla möjliga designalternativ.

Rörformade modeller för uppvärmning av hushåll

Den rörformiga designen av elektriska värmare är den vanligaste i mobil oljevärmare, portabel och väggmonterad elektriska radiatorer. Värmeöverföring i dem kan ske med hjälp av: konvektion, infraröd strålning eller värmeledningsförmåga.

Färdiga värmeelement med regulator och egen nätsladd kan endast köpas om du är säker på att trådlängden kommer att vara tillräcklig

Formen och längden på röret i sådana anordningar kan vara vilken som helst och dikteras endast av designegenskaper. Till exempel värmeelement mycatremic värmare är en spole placerad bakom mineralplattan. Vid uppvärmning avger plattan infraröd värme.

Dess vanligaste egenskaper är:

• diameter – 5-18 mm;
• längd – 200-6000 mm;
• skalmaterial – stål, rostfritt stål, keramik, koppar;
• effekt – 0,3-2,5 kW.

Värmeelement med en effekt på mer än 2,5 kW används inte i hushållsvärmeanordningar, eftersom lägenhetsledningar helt enkelt inte tål den större belastningen.

Finnad version av elvärmare

Finnade enheter är en modifiering av ett rörformigt värmeelement. Deras egenskap är närvaron av många tunna stålplåtar längs hela enhetens längd. Denna design ökar dramatiskt kontaktytan med omgivningen, vilket säkerställer en hög uppvärmningshastighet.

Finnsvärmeelement är dyrare och kräver mer arbetsyta, men ger högre konsumentegenskaper hos värmeutrustning

Finnade modeller används främst i värmare för luftvärme. De ger en snabb ökning av rumstemperaturen, speciellt med en inbyggd fläkt.

Blockkonstruktioner av värmeelement

Blockversionen består av flera rörformade värmare kombinerade på basis av en enda montering.

När du väljer blockvärmeelement måste särskild uppmärksamhet ägnas åt deras kraft och pannans förmåga med en pump att ge värmeavledning

Denna design används av en kombination av två faktorer:

1. Behovet av ökad enhetseffekt och hög uppvärmningshastighet för arbetsmiljön.
2. Omöjligheten av snabb överföring av termisk energi från spiralen till miljön på grund av det lilla området av det yttre skalet.

Faktum är att i ett blockvärmeelement reduceras belastningen på varje värmerör och värmeöverföringshastigheten ökas. Sådana enheter ingår i hushållsvärmepannor och industriella elvärmeinstallationer.

Kraften hos blockmodeller kan vara 5-10 kW, så när du placerar dem i en lägenhet är det nödvändigt att förlänga en extra elektrisk kabel in i rummet.

Enheter av patrontyp

Patronvärmeelement har formen av ett rör med en fri ände, vilket beror på det speciella med deras installation. Det yttre skalet är vanligtvis tillverkat av polerat stål för att ge maximal kontakt med det omgivande materialet. Sådana rör är tätt införda i motsvarande hål i värmeanordningen.

Den största nackdelen med patronvärmeelement är det lilla området på den värmeöverförande ytan, vilket kräver användning av specifika metoder för att ta bort termisk energi

Fixering av patronmodeller utförs huvudsakligen med hjälp av en flänsanslutning. De används vanligtvis inom industrin för att värma de arbetande delarna av extruderare.

Det finns andra strukturella typer av värmeelement, men de används huvudsakligen i industriell produktion och påverkar inte ämnet som övervägs.

Ytterligare funktioner för elektriska värmare

Ovan diskuterade vi de enklaste designerna av enheter som inte har några inbyggda justeringsmekanismer.

Termoregleringsenheten kan ha mekanisk eller elektronisk automation. Det senare är mer exakt, men kräver parametrarna för det elektriska hemnätverket

Men elektriska varmvattenberedare kan utrustas med enkel automatisering som förser enheten med ytterligare funktioner.

Dessa inkluderar:

1. Termoreglering. Värmeelement med inbyggd termostat för uppvärmning har en temperaturgivare som utlöses när arbetsmiljön värms upp till en viss nivå. Elvärmaren justeras från utsidan av flänsen.
2. Frostskyddsmedel. Denna funktion tillhandahålls av en förenklad termostat, som endast fungerar när temperaturen sjunker till 0-2°C.Det förhindrar att vatten fryser i värmerören och förbrukar ett minimum av el.
3. Turbovärme, vilket ger forcerad uppvärmning av arbetsmiljön under den första uppstarten av utrustningen. Man måste komma ihåg att rummets elektriska ledningar måste motstå en kortvarig ökning av kraften.

Det finns inte många enheter som stöder ytterligare funktioner, eftersom driften av värmeenheter som helhet ofta regleras med hjälp av en separat automationsenhet.

Hur väljer man ett värmeelement för värmeutrustning?

Att välja Värmeelement för byte i varmvattenberedare eller i en radiator måste du vara uppmärksam på dess kraft, design, rörlängd och närvaron av ytterligare funktioner. Därför, innan du köper, måste du ta reda på så mycket som möjligt om alla dess egenskaper.

Beräkning av enhetens effekt

Den höga effekten hos ett värmeelement är inte alltid en positiv egenskap.

När du väljer är det viktigt att överväga flera faktorer som är relaterade till nivån på energiförbrukningen:

• maximal värmeöverföringseffekt för värmeanordningen som helhet;
• alternativ för elektriska ledningar;
• rumsvolym.

Du kan inte köpa en enhet med en effekt som är mer än 75% av den maximala värmeöverföringsnivån för värmeutrustning.

Till exempel finns en radiator med 10 sektioner som var och en avger 150 W värme till luften, totalt 1,5 kW. När du installerar en elektrisk värmare med en effekt på 2 kW i den, kommer batteriets yta inte att snabbt kunna frigöra all energi som genereras. Som ett resultat kommer värmeelementet ständigt att stängas av på grund av överhettning.

Anledningen till den snabba nedbrytningen av värmeelementet kan vara det felaktiga valet av enhetseffekt. Som ett resultat av systemisk överhettning av spolen brinner den ut med tiden.

I lägenheter med utslitna ledningar bör den konstanta belastningen på utloppet inte överstiga 1,5-2 kW, annars kan det fatta eld och leda till ödesdigra konsekvenser. Därför, innan du köper ett värmeelement, måste du kontrollera ledningarnas skick och vid behov demontera den gamla och lägga ett nytt elnät.

När problemet med elektrisk utrustning och utrustningskapacitet har lösts kan du börja beräkna den effekt som krävs för att upprätthålla en behaglig temperatur i rummet.

I välisolerade hus och lägenheter räcker det med en nivå på 40 W/m³. Och om det finns sprickor i fönstren bör värmeeffekten ökas till 60-80 W/m³. Du kan köpa en specifik modell endast efter att ha tagit hänsyn till alla energifaktorer som beskrivs ovan.

Hänsyn till designegenskaper

De flesta värmeelement har ett skal av legerat stål, vilket ger styrka och motståndskraft mot korrosion. Kopparanordningar används främst i varmvattenberedare, även om det inte finns några begränsningar för deras användning i hemgjorda radiatorer.

I gjutjärns- och stålradiatorer är användningen av värmeelement gjorda av icke-järnmetaller oönskad. Detta kan leda till accelererat slitage av material och anslutningar.

När du väljer är det också nödvändigt att ta hänsyn till riktningen på pluggens gänga, som kan vara höger eller vänster. Olika modeller av elektriska värmare skiljer sig också åt i flänsdiameter. De kan variera i storlek från 0,5 till 1,25 tum.

Vanligtvis kommer ett värmeelement från en bra tillverkare med en kort bruksanvisning som beskriver dess designparametrar. Att studera dem hjälper dig att köpa en enhet som exakt passar din befintliga värmeutrustning.

Värmerörslängd

Längden på röret är en av de viktigaste egenskaperna som bestämmer enhetens effektivitet.

Dess stora längd med lika kraft leder till en ökning av elvärmarens yta och acceleration av värmeväxlingen med arbetsmiljön. Detta har en positiv effekt på värmeelementets hållbarhet och kylvätskecirkulationshastigheten.

Värmeelement med ett långt rör är idealiska för installation i hemmagjorda register, som är bekväma för uppvärmning av stora rum och uthus

Det är önskvärt att röret löper längs hela längden av arbetsområdet för värmeanordningen, utan att nå den motsatta väggen med 6-10 cm. Denna rekommendation gör att du snabbt och jämnt kan värma upp kylvätskan.

Tillgång till ytterligare funktionalitet

Det är inte alltid nödvändigt att betala för mycket för värmeelementens ytterligare kapacitet. Om värmeanordningen används som en hjälpanordning och inte har sin egen inbyggda automation, är det vettigt att köpa en modell med en termostat.

Men om en radiator eller elektrisk konvektor har sina egna temperatursensorer och temperaturkontrollmekanismer, kommer ytterligare funktioner att förbli outtagna.

Elektroniken som är inbyggd i värmeelementets stickpropp ska ha säkerhetsmekanismer så att om styrkortet går sönder så uppstår ingen brand.

Därför rekommenderas det att köpa dyra elvärmare med inbyggd automation endast om det finns ett tydligt behov av sådan utrustning. Om det är nödvändigt att individuellt välja temperaturbakgrunden är det bättre att köpa termostat i uttag, som kan användas med jämna mellanrum.

När det gäller tillverkarna av värmeelement är deras val inte viktigt. Huvudleverantörerna är företag från Ryssland, Ukraina, Turkiet och Italien.Kvaliteten på deras produkter är ungefär densamma, så det är ingen idé att betala för mycket för varumärket.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video #1. Praktisk översikt över olika typer av värmeelement:

Video #2. Genomgång av värmeelement med termostat:

Video #3. Funktioner hos ett blockvärmeelement som används i elektriska värmepannor:

Att köpa ett värmeelement för värmeapparater är inte en lätt uppgift. För att göra detta måste du tydligt känna till egenskaperna hos den utrustning som den elektriska värmaren är inbyggd i. Därför måste du välja en specifik modell först efter en grundlig analys av dess parametrar.

Vänligen skriv kommentarer, ställ frågor, publicera fotografier relaterade till ämnet för artikeln i blocket nedan. Berätta för oss om hur du valt ett värmeelement att byta ut i en elpanna eller mobilvärmare. Dela vad som var det avgörande argumentet i ditt val för dig personligen.