Elemente de încălzire tubulare. Alegerea unui încălzitor de apă în funcție de tipul elementului de încălzire

Multe aparate moderne au un element de încălzire ca parte principală în designul lor. Este echipat cu o serie de dispozitive care asigură alimentarea cu curent electric, izolarea electrică a elementului și protecția împotriva deteriorării mecanice.

Dintre toate tipurile de elemente de încălzire electrice, cea mai comună este cea tubulară. Este utilizat în mod activ în proiectarea dispozitivelor de încălzire la temperatură joasă și medie. Aceste elemente sunt protejate de influențele externe, inclusiv de accesul aerului.

Majoritatea acestor elemente realizat din tub metalic grosime mică. Contine o spirala din sarma cu o valoare mare rezistență electrică. Cablurile spiralate sunt conectate la tija de contact. Prin bornele exterioare ale tijei, elementul de încălzire este conectat la rețea. Materialul tubului este cel mai adesea oțel carbon. Din el sunt fabricate gleturi, care în timpul funcționării nu se încălzesc mai mult de 450C. Dacă elementul de încălzire funcționează la o valoare mai mare regim de temperatură sau într-un mediu agresiv, în acest caz ca material de fabricație se folosește oțelul inoxidabil.

În proiectarea celor zece, componenta principală este tubul, care conține spirală de nicrom. Alte componente ale designului elementului de încălzire sunt:

material de umplutură;
știft de plumb;
manșon de etanșare;
piuliță pentru fixare;
concluzii.

Pentru a izola spirala, se toarnă o umplutură în tub, care are o conductivitate termică bună, și în același timp are proprietăți ridicate în ceea ce privește izolația electrică. În majoritatea elementelor de încălzire, periclaza acționează ca o umplutură, care este un amestec de magneziu sub formă cristalină. Când tubul este umplut cu umplutură, acesta este sertizat. Elementul de încălzire poate fi îndoit pentru a-i da forma dorită. Un material special este utilizat pentru a izola tijele de contact ale elementelor de încălzire. Capetele sunt sigilate cu lac siliconic, care are un grad ridicat de protectie impotriva umezelii.

Avantajele și dezavantajele elementelor de încălzire

Pentru a obține o imagine mai completă a elementelor de încălzire, va fi util pentru fiecare consumator să se familiarizeze cu avantajele și dezavantajele acestor elemente.

Avantaje

Elemente de încălzire tubulare, care sunt cele mai des utilizate în instalațiile de încălzire a apei, au anumite avantaje:

universalitate;
fiabilitate;
siguranta serviciului.

În contact cu mediile gazoase și lichide, utilizarea acestor elemente este destul de acceptabilă. Sunt rezistente la șocuri și vibrații. În plus, aceste elemente sunt rezistente la explozie. La operarea elementelor de încălzire tubulare temperatura de lucru poate ajunge până la 800C. Această caracteristică a elementelor de încălzire permite utilizarea lor în dispozitive de încălzire prin inducție și convecție. Pot fi folosite si in instalatiile de incalzire IR. În procesul de fabricație a acestor elemente, spiralele sunt sigilate. Acest lucru determină o resursă mare de încălzitoare de apă, care poate ajunge până la 10 mii de ore.

Elementele de încălzire moderne diferă prin design, ceea ce face posibilă încorporarea lor în diferite dispozitive de încălzire. Ele pot fi utilizate atât în instalațiile de încălzire casnică, cât și în echipamentele industriale de încălzire. In momentul de fata sunt disponibile pe piata gleturi tip cartus, in care diametrul poate varia de la 6,5 la 20 mm. Lor caracteristica principală constă într-o putere de suprafață semnificativă. Pe lângă acestea, consumatorilor li se oferă și elemente de încălzire cu o suprafață dezvoltată de eliberare a căldurii.

Defecte

Dacă vorbim despre deficiențele tenes, atunci trebuie remarcate următoarele:

conținut ridicat de metale;
Costul semnificativ al acestor elemente datorită utilizării materialelor scumpe în construcția lor - nicrom, oțel inoxidabil;
durată de viață nu prea lungă;
incapacitatea de a le repara în caz de ardere a spiralei.

Cum să alegi un element de încălzire

Atunci când alegeți umbrele pentru dispozitiv, este necesar să luați în considerare:

numirea unui element de încălzire;
puterea sa;
Voltaj,
termeni de utilizare.

De la o suprafață unitară a tubului, puteți elimina o putere diferită. Depinde de condițiile în care este funcționat elementul de încălzire. Contează și materialul tubului și al umpluturii. Atunci când alegeți un element de încălzire, acestea sunt ghidate în principal de puterea estimată necesară pentru încălzirea apei. Când calculați, utilizați următoarea formulă:

Pcalc = (Kz x Rpol) / randament,

unde Kz - factor de siguranță (1,1 - 1,3), eficiență - eficiență, ținând cont de pierderile de putere.

Funcționarea elementelor de încălzire

Principalul motiv pentru defecțiunea elementului de încălzire este încălcarea etanșeității capetelor de ieșire. Un alt motiv comun pentru pierderea performanței elementului este coroziunea de pe suprafața carcasei. Supraîncălzirea boilerului, ducând la o rupere a helixului, duce, de asemenea, la defectarea elementului. Aceste motive apar în principal din cauza forțelor semnificative asupra tijelor de contact care apar la conectarea firelor la elementele de încălzire.

Resursa de elemente de încălzire pentru apă poate fi mărită dacă urmați recomandările de mai jos:

nu aplicați forță semnificativă piulițelor tijelor de contact. În caz contrar, capetele de intrare vor fi depresurizate;
trebuie excluse situațiile de funcționare a elementelor de încălzire fără apă;
în procesul de utilizare a elementelor de încălzire în instalații, este necesar să îndepărtați calcarul de pe suprafața elementului de încălzire o dată la 3 luni. Depunerile mai groase de 2 mm trebuie evitate.

Cum să folosești corect zece?

Cel mai adesea elemente de încălzire tubulare își pierd funcționalitatea următoarele motive:

carcasa încălzitorului este depresurizată;
din cauza supraîncălzirii, tubul zece s-a rupt;
rugină din cauza depozitării necorespunzătoare;
necunoașterea regulilor de utilizare a elementului de încălzire și a măsurilor de siguranță.

Pentru a evita astfel de probleme și pentru a prelungi durata de viață a elementului de încălzire în timpul funcționării acestuia, este necesar urmați sfaturile experților:

atunci când conectați firele la încălzitoarele de apă, este necesar să nu strângeți strâns tijele de contact cu piulițe. În acest caz, capetele elementului de încălzire nu se vor sparge;
este interzisă pornirea elementului de încălzire fără a-l introduce în apă. Dacă o persoană pornește mai întâi elementul de încălzire tubular și apoi toarnă apă, aceasta poate duce la o explozie, care poate duce la răniri;
este necesar să curățați elementul de încălzire de calcar în mod regulat, o dată la trei luni.

Informatii utile

Pentru elementele de încălzire tubulare utilizate în construcția mașinilor de spălat, o specială pericolul este apa dură. În compoziția sa, conține săruri de calciu și magneziu, care în timpul funcționării celor zece se depun pe suprafața tubului. Ca rezultat, se formează o crustă albă. Dacă nu îl îndepărtați de pe suprafața elementului de încălzire, acest lucru poate duce la defecțiunea echipamentului. Pentru a preveni consecințele nedorite ale contactului cu un element de încălzire al apei dure, se recomandă utilizarea uneia dintre următoarele metode:

Concluzie

TEN este un detaliu important în multe dispozitive. Având în casa ta mașină de spălat sau folosind activ încălzitorul de apă, Atentie speciala ar trebui să se acorde menținerea în stare de funcționare a elementului de încălzire. Cea mai importantă procedură detartraj regulat de la suprafața elementului de încălzire. Aceasta este o garanție a funcționării lungi și fără probleme a elementului tubular. Dar exact asta își dorește fiecare proprietar de dispozitive echipate cu elemente de încălzire.

Numele elementului de încălzire este inerent în inima unui dispozitiv electric de încălzire a apei. Datorită trecerii curentului electric prin elementul de încălzire cu încălzirea acestuia, lichidul din încălzitorul de apă este încălzit.

Separarea elementelor de încălzire poate fi efectuată pe:

„umede”, care sunt în contact direct cu apa;
„uscat”, nu in contact cu lichidul.

Până în prezent, există două încălzitoare termoelectrice complet diferite în ceea ce privește caracteristicile structurale, prezentate:

Încălzitoare electrice tubulare (TEHami);
Elemente de încălzire din steatită.

Caracteristicile de design ale elementelor de încălzire

Pentru a determina care element de încălzire este mai bun, este necesar să înțelegeți diferențele lor structurale.
Denumirea elementului de încălzire „umed” se datorează contactului său direct cu lichidul încălzit din interior rezervor de apă. De asemenea, un astfel de element de încălzire are numele deschis. Designul acestui încălzitor termoelectric este caracterizat prin prezența unui tub gol din oțel sau cupru umplut cu o substanță foarte conductoare termic sub formă de oxid de magneziu sau nisip de cuarț. „Interiorul” designului este reprezentat de o spirală de sârmă nicrom.

Într-un element de încălzire închis, dispozitivul de încălzire este izolat cu un balon ceramic special de rezistență crescută. Pentru fabricarea balonului se utilizează silicat de magneziu, steatit și nu metal. Datorită acestei diferențe structurale, transferul de căldură de la elementul de încălzire al lichidului se realizează prin intermediul unei carcase în contact cu apa.

Vorbind despre care elemente de încălzire sunt mai bune, trebuie avut în vedere că elementele de încălzire se caracterizează printr-o diferență în indicatorii de configurare și putere. Elementele de încălzire umede se caracterizează prin diferențe în tipul de fixare, prezența unui cuib anod, formă și material. Astfel, elementul de încălzire poate fi piuliță și flanșă. În funcție de producătorul cazanelor, flanșele pot fi realizate sub formă de elemente turnate sau ștanțate. În funcție de prezența elementelor de fixare pentru anod pe piuliță sau flanșă, elementele de încălzire pot fi fără fixare anodică sau pot avea elemente de fixare sub formă de filet. Forma încălzitorului termoelectric este determinată de tipul rezervorului cazanului. Conform acestei caracteristici, elementele de încălzire pot fi produse sub formă de elemente drepte sau îndoite în direcții diferite. Cea mai comună producție de elemente de încălzire din cupru sau oțel inoxidabil.

Elementele de încălzire „uscate” se caracterizează prin prezența unei tije de diferite lungimi și diametre. Carcasa acestor dispozitive de încălzire este realizată în mod avantajos oţel inoxidabil. Elementele de încălzire din steatită nu sunt universale - fabricarea lor este specifică fiecărui model de încălzitor de apă.

Ce element de încălzire să preferați

Pentru a determina încălzitorul de apă cu care element de încălzire este mai bine să cumpărați, este necesar să luați în considerare caracteristicile de performanță ale încălzitoarelor termoelectrice.

Boilerele convenționale se caracterizează prin instalarea pe flanșă a elementelor de încălzire, ceea ce contribuie la contactul acestora cu lichidul. O astfel de fixare contribuie la apariția calcarului și a coroziunii electrolitice pe încălzitorul termoelectric, ceea ce contribuie la scăderea transferului de căldură de la suprafața de încălzire la apă. Aceasta, la rândul său, duce la o creștere a timpului de încălzire a lichidului și la consumul de energie electrică. Datorită eliminării insuficiente a căldurii de pe suprafața elementului de încălzire, indicele său termic de funcționare normal este depășit.În ciuda utilizării unor soluții de proiectare suplimentare care împiedică depunerea de calcar, încălzitoarele tradiționale tind să se defecteze rapid. În plus, întreținerea lor este complicată.

În elementele de încălzire „uscate”, flanșa cu balonul este prezentată ca un singur întreg. Încălzitorul este caracterizat de un tub izolator, prin suprafața căruia căldura este transferată apei. Acoperirea flanșei în sine și suprafața interioară a rezervorului sunt realizate din email, care are proprietăți respingătoare, datorită cărora există protecție anticorozivă și prevenirea depunerilor de calcar. O astfel de structură de aer simplă are un cost accesibil, pe baza căruia este posibilă o anumită varietate de elemente de încălzire „uscate”:

Ulei, în care spațiul dintre tuburile de protecție și elementul de încălzire este umplut cu ulei. Spre deosebire de aer, uleiul este mai conductiv termic. Datorită acestei proprietăți, consumul de energie pentru încălzirea lichidului este redus de mai multe ori.
Nisip, caracterizat prin prezența nisipului în spațiul interelement. Într-un astfel de element de încălzire, înlocuirea elementului de încălzire are o versiune ușoară.

În plus față de faptul că în timpul funcționării încălzitoarelor termoelectrice „umede”, acestea sunt „murdate” cu scară, în cazul unei defecțiuni, este posibil un șoc electric. Spre deosebire de acestea, încălzitoarele închise se caracterizează printr-o durată de viață mai lungă și absența aproape completă a unui posibil șoc electric. Execuția baloanelor tubulare în sine este realizată de ceramică și vitroceramică, ceea ce contribuie la reducerea formațiunilor de calcar în interiorul dispozitivului, precum și la excluderea supraîncălzirii suprafeței elementului de încălzire. Producția acestui tip de încălzitoare termoelectrice reduce numărul de service post-vânzare, cu toate acestea, nu exclude înlocuirea sa periodică.

Vorbind despre ce element de încălzire este mai bun, merită remarcat faptul că încălzitoarele „uscate” sunt mai compacte ca dimensiuni în comparație cu omologii lor deschisi. Datorită acestei caracteristici dimensionale, este posibilă utilizarea simultană a două elemente de încălzire într-un încălzitor de apă, ceea ce contribuie la creșterea duratei de viață și a fiabilității cazanului.

Cu o tensiune stabilă și condiții de funcționare adecvate, durata de viață a unui element de încălzire „umed” este de aproximativ 5 ani, încălzitoarele „uscate” vor dura aproximativ 15 ani. Trebuie amintit că, în timp, orice element de încălzire tinde să-și dezvolte resursa. In aceasta situatie, un element de incalzire inchis are un avantaj incontestabil, care consta in posibilitatea de a-l inlocui fara a scurge apa din cazan. Elementul de încălzire din astfel de dispozitive este pur și simplu deșurubat de pe flanșă.
Costul elementelor de încălzire deschise este mai mic și sunt mai practic de întreținut. Dacă întreținerea cazanului nu este planificată, atunci alegerea unui încălzitor de apă cu un element de încălzire închis va fi cea mai bună opțiune.

Elementul de încălzire transformă electricitatea în căldură printr-un proces rezistiv sau încălzire Joule. Electricitate trecând prin elementul de încălzire, întâlnește rezistență, în urma căreia se încălzește. Spre deosebire de efectul termoelectric, acest proces nu depinde de direcția fluxului de curent.

Nicrom: marea majoritate este formata din nichel 79/21 (79% nichel, 21% crom) de exemplu elemente de incalzire Fastov, produse sub forma de sarma, banda sau banda. Este un material de primă clasă deoarece are o rezistență relativ mare și formează un strat de oxid de crom atunci când este încălzit pentru prima dată. Materialul de sub acest strat nu se oxidează și este protejat de distrugere și ardere.
rezistență metalică R: Rezistența metalică a elementelor de încălzire poate fi sub formă de sârmă sau bandă, dreaptă sau spirală. Sunt utilizate în aparatele generale de încălzire, cum ar fi încălzitoarele electrice, prăjitoarele de pâine, uscătoarea de păr, sobele industriale, încălzirea prin pardoseală, încălzirea pe acoperiș (pentru a preveni formarea ghețurilor), încălzirea în traseu (pentru a topi zăpada și gheața), uscătoare etc.

Cele mai comune materiale utilizate pentru fabricarea elementelor de încălzire în Fastov la ODO „Încălzitor electric”:

Nichrome - sârmă și dungi;
Cupronickel (cupru-nichel) - aliaje pentru încălzire la temperaturi scăzute.

Incalzitoare ceramice

Materiale refractare ceramice și au densitate scăzută, temperatură topirea este 2030 °С. La temperaturi ridicate, formează dioxid de siliciu, protejând metalul de oxidarea ulterioară. Regiune utilizarea elementelor de încălzire include:

sticlă industrie și fabricarea ceramicii;
Cuptoare de tratament termic;
fabricarea circuitelor semiconductoare.

Elemente de încălzire compozite

Elemente de încălzire tubulare

Elementele tubulare constau de obicei dintr-o bobină subțire de nicrom sau dintr-un aliaj rezistent la căldură sub formă de sârmă, care este într-un tub metalic (aliaje inoxidabil, cum ar fi Incoloy sau cupru) și izolat cu pulbere (oxid de magneziu).

Pentru a menține umiditatea constantă în izolatorul higroscopic, capetele sunt prevăzute cu un material izolator precum ceramică sau cauciuc siliconic sau o combinație a ambelor. Tubul este tras printr-o matriță pentru a comprima pulberea și a maximiza transferul de căldură. Acestea pot fi drepte (ca într-un prăjitor de pâine) sau curbate pentru a închide spațiul încălzit (cum ar fi cuptoarele electrice și aparatele de cafea).

Elemente de încălzire din polimer

Încălzitoarele cu rezistență pot fi fabricate din materiale conductoare de cauciuc PTC, unde rezistența scade pe măsură ce temperatura crește. Un astfel de încălzitor va genera putere mare pentru a încălzi apa atunci când este rece și va menține în mod constant temperatura dorită.

Datorită scăderii rezistivitateîncălzitor, un astfel de element de încălzire nu va putea niciodată să producă mai multă căldură decât este necesar. Când sunt încălzite la o anumită temperatură, materialele PTC acționează ca un izolator electric și nu trec curent, după care încetează în mod natural să se încălzească. Temperatura poate fi selectată în timpul producției, temperaturile tipice sunt între 0 și 80°C (32 până la 176°F).

Astfel, un element de încălzire din materiale polimerice este autoreglabil. Aceasta înseamnă că menține independent o temperatură constantă, fără a fi nevoie de o reglare electronică. Autolimitarea înseamnă că încălzitorul nu poate depăși o anumită temperatură și nu necesită utilizarea protecției la supraîncălzire.