Lämmityselementit lämmitykseen: tyypit, toimintaperiaate, laitteiden valintasäännöt

Sähkölämmityselementit eivät ole muuttaneet muotoiluaan vuosikymmeniin ja ovat edelleen kysyttyjä lämmityslaitteissa.Näiden laitteiden ja rakennusmateriaalien muoto muuttuu, mutta toimintaperiaate ja tehokkuus säilyvät ennallaan. Pätevän valinnan kannalta tiedot eroista ja ominaisuuksista ovat hyödyllisiä. Oletko samaa mieltä?

Opit mitä lämmityselementit ovat ja miten ne toimivat. Olemme kuvailleet yksityiskohtaisesti lämmityselementtien tyypit ja tarjonneet kiistattomia argumentteja optimaalisen tyypin tietoiselle valinnalle. Ottaen huomioon suosituksemme, ostat tarvitsemasi laitteen ilman virheitä.

Lämmityselementtien käyttötarkoitus

Sähkölämmityselementit ovat saavuttaneet suosiota monipuolisuutensa ja korkean hyötysuhteensa ansiosta. Kaikki heidän käyttämänsä sähkö käytetään aiottuun tarkoitukseen - ympäröivän tilan lämmitykseen.

Tärkeimmät lämmityslaitteet, joissa käytetään lämmityselementtejä, ovat:

1. Kannettavat ja kiinteät öljysähkölämmittimet.
2. Vesilämmityspatterit.
3. Kylpyhuoneen pyyhekuivain.
4. Sähkötakat.
5. Sähköiset konvektorit.
6. Sähkökattilat.

Määriteltyjä laitteita voidaan käyttää pää- tai lisälämmityslähteenä.Se on halpa, helppo asentaa eikä vaadi erityisiä taitoja toimiakseen.

Voit liittää lämmityselementin valurautaiseen keskuslämmityspatteriin yhteisen nousuputken irrotuksen jälkeen. Tätä laitetta voidaan käyttää pää- ja lisälämmitykseen

Sähkölämmittimien sisäinen rakenne

On kätevää tarkastella laitetta putkimaisen mallin esimerkillä. Sähkölämmitin on keraaminen tai metalliputki, joka on täytetty lämpöjohtimella, jonka sisällä on spiraali. Paikassa, jossa putki on kiinnitetty laippaan, on eristävät holkit, jotka tekevät johtavan spiraalin mahdottomaksi koskettaa lämmityselementin runkoa.

Suurin osa lämmityselementtimalleista käyttää samanlaisia ​​komponentteja, mutta niiden kestävyys voi vaihdella rakennuslaadun mukaan

Sähkökiuas asennetaan ensisijaisesti laippaliitännällä, joka mahdollistaa lämmityslaitteen sisäisen ympäristön eristämisen ulkotilasta. Tämän suunnittelun haittana on, että spiraalia ei voida vaihtaa, jos se palaa sisäisesti.

Lämmityselementtien toimintaperiaate

Lämmityselementti toimii seuraavan periaatteen mukaisesti. Verkkoon liitettynä sisäinen spiraali lämpenee ja energia siirtyy lämmönjohtimeen ja ulkokuoreen. Lämpö siirtyy sitten ympäröivään nesteeseen, ilmaan tai kiinteään materiaaliin.

Kuumennettaessa öljyyn tai veteen upotettua lämmityselementtiä putken ympärille syntyy konvektiovirtoja, jotka sekoittavat jäähdytysnesteen ja edistävät sen tasaista kuumenemista.

Sähkökattilat ovat tunnettuja luotettavuudestaan ​​ja huollettavuudestaan. Niissä ei ole monia monimutkaisia ​​osia, joten niitä on helppo käyttää ja huoltaa.

Nestevapaissa lämmityslaitteissa lämmityslämpötila on yleensä rajoitettu, jotta se ei vahingoita ympäröiviä osia tai aiheuta tulipaloa.

Lämmönsiirron nopeuttamiseksi he käyttävät usein tuuletinta, joka kierrättää ilmaa sekä laitteen sisällä että sitä ympäröivässä huoneessa.

Lämmityslaitteiden lämmityselementtien tyypit

Lämmityselementtien valmistuksen yksinkertaisuus ei aina tarkoita mukavuutta käyttäjille. Monet valmistajat valmistavat sähkölämmittimiä, joissa on tietty muoto ja asennus. Jos ne rikkoutuvat, niitä on melko vaikea ostaa kaupasta. Siksi oikean valinnan tekemiseksi on tutkittava kaikki mahdolliset suunnitteluvaihtoehdot.

Putkimaiset mallit kodin lämmitykseen

Sähkölämmittimien putkimainen rakenne on yleisin mobiilissa öljylämmittimet, kannettava ja seinään kiinnitettävä sähköpatterit. Lämmönsiirto niissä voi tapahtua käyttämällä: konvektiota, infrapunasäteilyä tai lämmönjohtavuutta.

Valmiita lämmityselementtejä säätimellä ja omalla virtajohdolla voi ostaa vain, jos olet varma, että johdon pituus on riittävä

Tällaisten laitteiden putken muoto ja pituus voivat olla mikä tahansa, ja sen määräävät vain suunnitteluominaisuudet. Esimerkiksi lämmityselementti mycatremic lämmitin on käämi, joka sijaitsee mineraalilevyn takana. Kuumennettaessa levy lähettää infrapunalämpöä.

Sen yleisimmät ominaisuudet ovat:

• halkaisija - 5-18 mm;
• pituus - 200-6000 mm;
• kuorimateriaali - teräs, ruostumaton teräs, keramiikka, kupari;
• teho – 0,3-2,5 kW.

Lämmityselementtejä, joiden teho on yli 2,5 kW, ei käytetä kotitalouksien lämmityslaitteissa, koska asunnon johdot eivät yksinkertaisesti kestä suurempaa kuormitusta.

Ripallinen versio sähkölämmittimistä

Ripalaitteet ovat muunnelma putkimaisesta lämmityselementistä. Niiden ominaisuus on monien ohuiden teräslevyjen läsnäolo, jotka sijaitsevat laitteen koko pituudella. Tämä muotoilu lisää dramaattisesti kosketusaluetta ympäristön kanssa varmistaen korkean lämmitysnopeuden.

Ripalämpöelementit ovat kalliimpia ja vaativat enemmän työtilaa, mutta tarjoavat paremmat lämmityslaitteiden kuluttajaominaisuudet

Ripamalleja käytetään pääasiassa lämmittimissä ilmalämmitys. Ne nostavat huoneen lämpötilaa nopeasti, etenkin sisäänrakennetulla tuulettimella.

Lämmityselementtien lohkomallit

Lohkoversio koostuu useista putkimaisista lämmittimistä, jotka on yhdistetty yhden asennuksen perusteella.

Lohkolämmityselementtejä valittaessa on kiinnitettävä erityistä huomiota niiden tehoon ja pumpulla varustetun kattilan kykyyn poistaa lämpöä

Tätä mallia käytetään kahden tekijän yhdistelmällä:

1. Tarve lisätä laitteen tehoa ja korkeaa työympäristön lämmitysnopeutta.
2. Lämpöenergian nopean siirtämisen mahdottomuus spiraalista ympäristöön ulkokuoren pienen alueen vuoksi.

Itse asiassa lohkolämmityselementissä kunkin lämmitysputken kuormitus pienenee ja lämmönsiirtonopeus kasvaa. Tällaiset laitteet sisältyvät kotitalouksien lämmityskattilat ja teollisuuden sähkölämmityslaitteistot.

Lohkomallien teho voi olla 5-10 kW, joten asuntoon sijoitettaessa on tarpeen jatkaa ylimääräistä sähkökaapelia huoneeseen.

Patruunatyyppiset laitteet

Patruunalämmityselementit ovat muodoltaan putken muotoisia, joissa on yksi vapaa pää, mikä johtuu niiden asennuksen erityispiirteistä. Ulkokuori on yleensä valmistettu kiillotetusta teräksestä maksimaalisen kosketuksen saamiseksi ympäröivään materiaaliin. Tällaiset putket työnnetään tiiviisti lämmityslaitteen vastaavaan reikään.

Patruunan lämmityselementtien suurin haitta on lämpöä siirtävän pinnan pieni pinta-ala, mikä vaatii erityisten menetelmien käyttöä lämpöenergian poistamiseksi

Patruunamallien kiinnitys suoritetaan pääasiassa laippaliitännällä. Niitä käytetään yleensä teollisuudessa ekstruuderien työosien lämmittämiseen.

Lämmityselementtejä on muitakin rakenteellisia tyyppejä, mutta niitä käytetään pääasiassa teollisessa tuotannossa eivätkä ne vaikuta käsiteltävään aiheeseen.

Sähkölämmittimien lisätoiminnot

Yllä keskustelimme yksinkertaisimmista laitteiden malleista, joissa ei ole sisäänrakennettuja säätömekanismeja.

Lämpösäätöyksikössä voi olla mekaaninen tai elektroninen automaatio. Jälkimmäinen on tarkempi, mutta vaativa kodin sähköverkon parametreille

Mutta sähköiset vedenlämmittimet voidaan varustaa yksinkertaisella automaatiolla, joka tarjoaa laitteelle lisätoimintoja.

Nämä sisältävät:

1. Lämmönsäätö. Lämmityselementeissä, joissa on sisäänrakennettu termostaatti lämmitystä varten, on lämpötila-anturi, joka laukeaa, kun työympäristö lämmitetään tietylle tasolle. Sähkölämmitintä säädetään laipan ulkopuolelta.
2. Pakkasneste. Tämän toiminnon tarjoaa yksinkertaistettu termostaatti, joka toimii vain, kun lämpötila laskee 0-2 °C:seen.Se estää veden jäätymisen lämmitysputkissa ja kuluttaa mahdollisimman vähän sähköä.
3. Turbo lämmitys, joka tarjoaa työympäristön pakotetun lämmityksen laitteen ensimmäisen käynnistyksen aikana. On muistettava, että huoneen sähköjohdotuksen on kestettävä lyhytaikainen tehon lisäys.

Lisätoimintoja tukevia laitteita ei ole paljon, koska lämmityslaitteiden toimintaa kokonaisuutena säädellään usein erillisellä automaatioyksiköllä.

Kuinka valita lämmityselementti lämmityslaitteille?

Valinta Lämmityselementti vaihdettavaksi vedenlämmittimeen tai jäähdyttimessä sinun on kiinnitettävä huomiota sen tehoon, suunnitteluun, putken pituuteen ja lisäominaisuuksien olemassaoloon. Siksi ennen ostamista sinun on selvitettävä mahdollisimman paljon sen kaikista ominaisuuksista.

Laitteen tehon laskeminen

Lämmityselementin suuri teho ei aina ole positiivinen laatu.

Valittaessa on tärkeää ottaa huomioon useita energiankulutuksen tasoon liittyviä tekijöitä:

• lämmityslaitteen suurin lämmönsiirtoteho kokonaisuutena;
• sähköjohdotusvaihtoehdot;
• huoneen tilavuus.

Et voi ostaa laitetta, jonka teho on yli 75 % lämmityslaitteiden enimmäislämmönsiirtotasosta.

Esimerkiksi lämmittimessä on 10 osaa, joista jokainen luovuttaa ilmaan 150 W lämpöä, yhteensä 1,5 kW. Kun siihen asennetaan sähkölämmitin, jonka teho on 2 kW, akun pinta ei pysty nopeasti vapauttamaan kaikkea syntyvää energiaa. Tämän seurauksena lämmityselementti sammuu jatkuvasti ylikuumenemisen vuoksi.

Syynä lämmityselementin nopeaan rikkoutumiseen voi olla laitteen väärän tehon valinta. Kelan systeemisen ylikuumenemisen seurauksena se palaa ajan myötä.

Huoneistoissa, joissa on kuluneet johdotukset, pistorasiaan kohdistuva jatkuva kuormitus ei saa ylittää 1,5-2 kW, muuten se voi syttyä tuleen ja johtaa vakaviin seurauksiin. Siksi ennen lämmityselementin ostamista sinun on tarkistettava johdotuksen kunto ja tarvittaessa purettava vanha ja rakentaa uusi sähköverkko.

Kun sähkölaitteiden ja laitteiden ominaisuuksien ongelma on ratkaistu, voit alkaa laskea tarvittavaa tehoa miellyttävän lämpötilan ylläpitämiseksi huoneessa.

Hyvin eristettyissä taloissa ja asunnoissa 40 W/m taso riittää³. Ja jos ikkunoissa on halkeamia, lämmitystehoa kannattaa nostaa 60-80 W/m³. Voit ostaa tietyn mallin vasta, kun olet ottanut huomioon kaikki yllä kuvatut energiatekijät.

Suunnitteluominaisuuksien huomioiminen

Useimmissa lämmityselementeissä on seosteräskuori, joka tarjoaa lujuutta ja korroosionkestävyyttä. Kuparilaitteita käytetään pääasiassa vedenlämmittimissä, vaikka niiden käytölle kotitekoisissa lämpöpattereissa ei ole rajoituksia.

Valurauta- ja teräspattereissa ei ole toivottavaa käyttää ei-rautametalleista valmistettuja lämmityselementtejä. Tämä voi johtaa materiaalien ja liitosten nopeaan kulumiseen.

Lisäksi valittaessa on otettava huomioon tulpan kierteen suunta, joka voi olla oikea tai vasen. Sähkölämmittimien eri mallit eroavat myös laipan halkaisijasta. Niiden koko voi vaihdella 0,5 - 1,25 tuumaa.

Yleensä hyvän valmistajan lämmityselementin mukana tulee lyhyt käyttöohje, jossa kuvataan sen suunnitteluparametrit. Niiden tutkiminen auttaa sinua ostamaan laitteen, joka sopii tarkasti olemassa oleviin lämmityslaitteisiin.

Lämmitysputken pituus

Putken pituus on yksi tärkeimmistä ominaisuuksista, jotka määräävät laitteen tehokkuuden.

Sen suuri pituus yhtä suurella teholla johtaa sähkölämmittimen pinta-alan kasvuun ja lämmönvaihdon kiihtymiseen työympäristön kanssa. Tällä on positiivinen vaikutus lämmityselementin kestävyyteen ja jäähdytysnesteen kiertonopeuteen.

Pitkällä putkella varustetut lämmityselementit sopivat ihanteellisesti asennettaviksi kotitekoisiin rekistereihin, jotka ovat käteviä suurten huoneiden ja ulkorakennusten lämmittämiseen

On toivottavaa, että putki kulkee koko lämmityslaitteen työalueen pituudelta saavuttamatta vastakkaisen seinän 6-10 cm. Tämän suosituksen avulla voit lämmittää jäähdytysnesteen nopeasti ja tasaisesti.

Lisätoimintojen saatavuus

Aina ei tarvitse maksaa liikaa lämmityselementtien lisäominaisuuksista. Jos lämmityslaitetta käytetään apulaitteena ja sillä ei ole omaa sisäänrakennettua automaatiota, termostaatilla varustetun mallin ostaminen on järkevää.

Mutta jos jäähdyttimessä tai sähkökonvektorissa on omat lämpötila-anturit ja lämpötilansäätömekanismit, lisätoimintoja ei vaadita.

Lämmityselementin pistokkeeseen sisäänrakennetussa elektroniikassa on oltava turvamekanismit, jotta ohjauskortin rikkoutuessa ei synny tulipaloa.

Siksi on suositeltavaa ostaa kalliita sähkölämmittimiä, joissa on sisäänrakennettu automaatio, vain, jos tällaisille laitteille on selkeä tarve. Jos lämpötilan tausta on valittava erikseen, on parempi ostaa termostaatti pistorasiassa, jota voidaan käyttää ajoittain.

Mitä tulee lämmityselementtien valmistajiin, heidän valintansa ei ole tärkeä. Päätoimittajat ovat yritykset Venäjältä, Ukrainasta, Turkista ja Italiasta.Heidän tuotteidensa laatu on suunnilleen sama, joten brändistä ei ole syytä maksaa liikaa.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Video #1. Käytännön yleiskatsaus erityyppisistä lämmityselementeistä:

Video #2. Katsaus lämpöelementistä termostaatilla:

Video #3. Sähkölämmityskattiloissa käytetyn lohkolämmityselementin ominaisuudet:

Lämmityselementin ostaminen lämmityslaitteille ei ole helppo tehtävä. Tätä varten sinun on tiedettävä selvästi niiden laitteiden ominaisuudet, joihin sähkölämmitin on rakennettu. Siksi sinun on valittava tietty malli vasta sen parametrien perusteellisen analyysin jälkeen.

Kirjoita kommentteja, kysy kysymyksiä, julkaise artikkelin aiheeseen liittyviä valokuvia alla olevaan lohkoon. Kerro meille, kuinka valitsit lämmityselementin vaihdettavaksi sähkökattilaan tai mobiilikiukaan. Kerro, mikä oli valinnassasi ratkaiseva argumentti sinulle henkilökohtaisesti.