عناصر التسخين للتدفئة: الأنواع ومبدأ التشغيل وقواعد اختيار المعدات

عناصر التدفئة الكهربائية لعقود لا تغير تصميمها وتبقى مطلوبة في معدات التدفئة. يتغير شكل هذه الأجهزة والمواد الهيكلية ، لكن مبدأ العمل والكفاءة يبقى دون تغيير. للاختيار الصحيح ، المعلومات حول الاختلافات والخصائص مفيدة. هل توافق على ذلك؟

سوف تتعلم ما هي وكيف تسخن عناصر التسخين. لقد وصفنا بالتفصيل أصناف عناصر التسخين ، وقد قدمنا ​​حججًا لا جدال فيها لاختيار معقول للنوع الأمثل. بناءً على توصياتنا ، يمكنك شراء الجهاز المطلوب دون أخطاء.

الغرض من التدفئة TENOV

اكتسبت عناصر التدفئة الكهربائية شعبية بسبب تنوعها وكفاءتها العالية. يتم استهلاك كل الطاقة التي يستهلكونها للغرض المقصود - لتسخين المنطقة المحيطة.

أجهزة التسخين الرئيسية حيث يتم استخدام عناصر التسخين هي:

1. سخانات كهربائية محمولة وثابتة للزيت.
2. مشعات تسخين المياه.
3. سكك المناشف المُدفأة للحمام.
4. المواقد الكهربائية.
5. أجهزة تدفئة كهربائية.
6. غلايات كهربائية.

يمكن استخدام المعدات المحددة كمصدر رئيسي أو إضافي للتدفئة. إنه غير مكلف وسهل التثبيت ولا يتطلب مهارات خاصة أثناء التشغيل.

يمكنك توصيل السخان بمبرد الحديد الزهر للتدفئة المركزية بعد فصل الناهض المشترك. يمكن استخدام هذا الجهاز للتدفئة الأولية والثانوية.

الهيكل الداخلي للسخانات الكهربائية

يعتبر الجهاز مناسبًا كمثال على نموذج أنبوبي.السخان الكهربائي عبارة عن أنبوب من السيراميك أو المعدن مملوء بموصل حراري مع لولب موجود بداخله. في مكان تثبيت الأنبوب على الحافة ، توجد أكمام عازلة تجعل من المستحيل الاتصال بالدوامة الموصلة مع غلاف السخان.

تستخدم معظم طرازات TEN مكونات متشابهة ، ولكن قد تختلف متانتها اعتمادًا على جودة التصميم.

يتم تركيب السخان الكهربائي بشكل رئيسي مع وصلة شفة ، والتي تسمح لك بإغلاق البيئة الداخلية للسخان من الخارج. عيب هذا التصميم هو عدم القدرة على استبدال اللولب أثناء الاحتراق الداخلي.

مبدأ تشغيل عناصر التسخين

يعمل TEN وفقًا للمبدأ التالي. عند الاتصال بالشبكة ، يتم تسخين اللولب الداخلي ويتم نقل الطاقة إلى الموصل الحراري والقشرة الخارجية. بعد ذلك ، يتم نقل الحرارة إلى السائل المحيط أو الهواء أو المواد الصلبة.

عند تسخين عنصر تسخين مغمور في الزيت أو الماء ، يتم إنشاء تدفقات الحمل الحراري حول الأنبوب ، والتي تمزج المبرد وتساهم في تسخينه الموحد.

تُعرف الغلايات الكهربائية بموثوقيتها وإمكانية صيانتها. ليس لديهم العديد من الأجزاء المعقدة ، لذلك فهي سهلة التشغيل والصيانة.

في السخانات غير السائلة ، تكون درجة حرارة التسخين عادة محدودة حتى لا تتلف الأجزاء المحيطة بها ولا تسبب حريقًا.

لتسريع نقل الحرارة ، غالبًا ما يتم استخدام مروحة فيها ، مما يوفر دوران الهواء داخل الجهاز وفي الغرفة المحيطة به.

أنواع عناصر التسخين لأجهزة التدفئة

لا تتحول بساطة تصنيع عناصر التسخين دائمًا إلى سهولة الاستخدام. ينتج العديد من الشركات المصنعة سخانات كهربائية ذات شكل وتركيب. في حالة حدوث انهيار ، من الصعب جدًا شراؤها في المتجر. لذلك ، من أجل الاختيار الصحيح ، من الضروري دراسة جميع الخيارات البناءة الممكنة.

نماذج أنبوبي للتدفئة المنزلية

التصميم الأنبوبي للسخانات الكهربائية هو الأكثر شيوعًا في الهاتف المحمول سخانات الزيتمحمولة ومعلقة على الحائط مشعات كهربائية. يمكن أن يحدث نقل الحرارة فيها باستخدام: الحمل الحراري أو الأشعة تحت الحمراء أو الموصلية الحرارية.

لا يمكن شراء عناصر التسخين الجاهزة باستخدام منظم وسلك الطاقة الخاص بهم إلا بثقة أن طول السلك سيكون كافيًا

يمكن أن يكون شكل الأنبوب وطوله في مثل هذه الأجهزة وأيًا تمليه ميزات التصميم فقط. على سبيل المثال ، TEN سخان مجهري يمثل لفائف تقع خلف صفيحة معدنية. عند تسخينها ، تصدر اللوحة حرارة الأشعة تحت الحمراء.

الأكثر شيوعًا هي خصائصه:

• قطر - 5-18 مم ؛
• الطول - 200-6000 مم ؛
• مواد غمد - فولاذ ، فولاذ مقاوم للصدأ ، سيراميك ، نحاس ؛
• القوة - 0.3-2.5 كيلو واط.

لا يتم استخدام عناصر التسخين بطاقة أكثر من 2.5 كيلو واط في أجهزة التدفئة المنزلية ، لأن أسلاك الشقة ببساطة لا يمكنها تحمل حمولة أكبر.

نسخة زعانف من سخانات كهربائية

الأجهزة المضلعة هي تعديل لعنصر التسخين الأنبوبي. ميزتها هي وجود العديد من صفائح الفولاذ الرقيقة الموجودة على طول الجهاز بالكامل. يزيد هذا التصميم بشكل كبير من مساحة التماس مع البيئة ، مما يوفر معدلًا مرتفعًا للتدفئة.

عناصر التدفئة ذات الزعانف أكثر تكلفة ، وتتطلب حجم مساحة العمل ، ولكنها توفر خصائص استهلاكية أعلى لمعدات التدفئة

تستخدم النماذج ذات الزعانف بشكل رئيسي في السخانات تسخين الهواء. توفر زيادة سريعة في درجة حرارة الغرفة ، خاصة مع مروحة مدمجة.

كتلة من عناصر التدفئة

يتكون إصدار الكتلة من العديد من السخانات الأنبوبية مجتمعة على أساس قفل واحد.

عند اختيار عناصر تسخين الكتلة ، يجب إيلاء اهتمام خاص لقوتها وقدرة المرجل بمضخة لتوفير إزالة الحرارة

يستخدم هذا التصميم عند الجمع بين عاملين:

1. الحاجة إلى زيادة طاقة الجهاز ومعدل تسخين مرتفع لبيئة العمل.
2. عدم القدرة على نقل الطاقة الحرارية بسرعة من اللولب إلى البيئة بسبب المساحة الصغيرة للقشرة الخارجية.

في الواقع ، في عنصر تسخين الكتلة ، ينخفض ​​الحمل على كل أنبوب تسخين ويزداد معدل نقل الحرارة. هذه الأجهزة هي جزء من مراجل التدفئة المنزلية ومحطات التدفئة الكهربائية الصناعية.

يمكن أن تكون قوة نماذج الكتل 5-10 كيلو واط ، لذلك ، عند وضعها في الشقة ، يلزم سحب كابل طاقة إضافي إلى الغرفة.

أجهزة من نوع الخرطوشة

تحتوي عناصر تسخين الخرطوشة على شكل أنبوب بطرف حر واحد ، ويرجع ذلك إلى خصوصية تركيبها. عادة ما تكون القشرة الخارجية مصنوعة من الفولاذ المصقول لتوفير أقصى قدر من التلامس مع المواد المحيطة. يتم إدخال هذه الأنابيب بإحكام في الفتحة المقابلة في السخان.

العيب الرئيسي لعناصر تسخين الخرطوشة هو المساحة الصغيرة لسطح نقل الحرارة ، والتي تتطلب استخدام طرق محددة لإزالة الطاقة الحرارية

يتم تثبيت نماذج الخرطوشة بشكل أساسي عن طريق اتصال شفة. وعادة ما يتم استخدامها في الصناعة لتسخين أجزاء عمل الطارد.

هناك أنواع هيكلية أخرى من عناصر التسخين ، ولكنها تستخدم بشكل رئيسي في الإنتاج الصناعي ولا تؤثر على الموضوع قيد المناقشة.

وظائف إضافية للسخانات الكهربائية

تم النظر في أبسط تصميمات الأجهزة التي لا تحتوي على أي آليات ضبط مدمجة أعلاه.

قد يكون لوحدة التنظيم الحراري أتمتة ميكانيكية أو إلكترونية. هذا الأخير أكثر دقة ، ولكنه يطالب بمعايير الشبكة الكهربائية المنزلية

لكن سخانات المياه الكهربائية يمكن تجهيزه بأبسط الأتمتة ، مما يوفر للجهاز وظائف إضافية.

وتشمل هذه:

1. التنظيم الحراري. TENY مع ترموستات مدمج للتدفئة يحتوي على جهاز استشعار درجة الحرارة ، والذي يتم تشغيله عند تسخين الوسيط إلى مستوى معين. يتم تعديل السخان الكهربائي من خارج الحافة.
2. التجمد. يتم توفير هذه الوظيفة بواسطة منظم حرارة مبسط ، والذي يعمل فقط عندما تنخفض درجة الحرارة إلى 0-2 درجة مئوية. يمنع تجمد المياه في أنابيب التدفئة ، ويستهلك الحد الأدنى من الكهرباء.
3. تسخين توربو، الذي يوفر تدفئة قسرية لبيئة العمل أثناء بدء التشغيل الأولي للمعدات. يجب أن نتذكر أن الأسلاك في الغرفة يجب أن تصمد أمام زيادة الطاقة على المدى القصير.

لا يوجد الكثير من الأجهزة التي تدعم وظائف إضافية ، لأنه غالبًا ما يتم تنظيم تشغيل أجهزة التدفئة ككل باستخدام وحدة أتمتة منفصلة.

كيفية اختيار سخان لمعدات التدفئة؟

الاختيار سخان للاستبدال في سخان المياه أو في المبرد ، تحتاج إلى الانتباه إلى قوته وتصميمه وطول الأنبوب وتوافر ميزات إضافية. لذلك ، قبل الشراء ، تحتاج إلى معرفة أكبر قدر ممكن عن جميع خصائصه.

حساب قوة الجهاز

القوة العالية لعنصر التسخين ليست دائمًا جودة إيجابية.

عند الاختيار ، من المهم النظر في عدة عوامل مرتبطة بمستوى استهلاك الطاقة:

• أقصى قوة نقل حرارة للسخان ككل ؛
• خيارات الأسلاك ؛
• حجم الغرفة.

لا يمكنك شراء جهاز بسعة تزيد عن 75٪ من المستوى الأقصى لنقل الحرارة لمعدات التدفئة.

على سبيل المثال ، هناك مشعاع مع 10 أقسام ، كل منها يعطي الهواء 150 واط من الحرارة ، 1.5 كيلو واط فقط. عندما تقوم بتركيب سخان كهربائي بقوة 2 كيلو وات ، لن يكون سطح البطارية قادرًا على إعطاء كل الطاقة المولدة بسرعة. ونتيجة لذلك ، سيتم إيقاف تشغيل السخان باستمرار بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

قد يكون سبب الانهيار السريع للسخان هو الاختيار الخاطئ لقوة الجهاز. نتيجة لارتفاع درجة الحرارة اللولبي ، فإنه يحترق بمرور الوقت

في الشقق ذات الأسلاك البالية ، يجب ألا يتجاوز الحمل المستمر على المخرج 1.5-2 كيلو واط ، وإلا فإنه يمكن أن يشتعل ويؤدي إلى عواقب حزينة. لذلك ، قبل شراء سخان ، تحتاج إلى التحقق من حالة الأسلاك ، وإذا لزم الأمر ، تفكيك القديم و وضع شبكة كهرباء جديدة.

عند حل المشكلة المتعلقة بالكهرباء وقدرات المعدات ، يمكنك البدء في حساب الطاقة المطلوبة للحفاظ على درجة حرارة مريحة في الغرفة.

في المنازل والشقق المعزولة جيدًا ، سيكون مستوى 40 وات / م كافيًا³. وإذا كانت هناك فجوات في النوافذ ، فيجب زيادة قوة التسخين إلى 60-80 واط / م³. لا يمكن شراء طراز معين إلا بعد مراعاة جميع عوامل الطاقة المذكورة أعلاه.

اعتبارات التصميم

تحتوي معظم عناصر التسخين على غلاف من الفولاذ السبائكي يوفر القوة ومقاومة التآكل. تستخدم الأجهزة النحاسية بشكل رئيسي في سخانات المياه ، على الرغم من عدم وجود قيود على استخدامها في المشعات المؤقتة.

في مشعات الحديد الزهر والصلب ، يكون استخدام عناصر تسخين المعادن غير الحديدية غير مرغوب فيه. هذا يمكن أن يؤدي إلى التآكل المتسارع للمواد والمفاصل.

أيضًا ، عند الاختيار ، من الضروري مراعاة اتجاه خيط القابس ، والذي يمكن أن يكون يمينًا أو يسارًا. تختلف نماذج السخانات الكهربائية المختلفة في قطر الشفاه. يمكن أن يكون لها حجم 0.5 إلى 1.25 بوصة.

عادة ، يتم إرفاق تعليمات موجزة بسخان الشركة المصنعة الجيدة ، والتي تصف معلمات التصميم الخاصة بها. سوف تساعدك دراستها على شراء جهاز مناسب تمامًا لمعدات التدفئة الخاصة بك.

طول أنبوب التدفئة

يعد طول الأنبوب من الخصائص الرئيسية التي تحدد كفاءة الجهاز.

طوله الكبير مع طاقة متساوية يؤدي إلى زيادة في مساحة سطح السخان الكهربائي وتسريع تبادل الحرارة مع وسط العمل. هذا له تأثير إيجابي على متانة عنصر التسخين ومعدل دوران المبرد.

تعتبر عناصر التسخين طويلة الأنبوب مثالية للتثبيت في سجلات محلية الصنع ، وهي مناسبة لتدفئة الغرف الكبيرة والمباني الملحقة

من المستحسن أن يعمل الأنبوب على طول منطقة عمل السخان بالكامل ، ولا يصل إلى الجدار المقابل بمقدار 6-10 سم. ستسمح لك هذه التوصية بتسخين سائل التبريد بسرعة وبشكل متساوٍ.

وجود وظائف إضافية

ليس من الضروري دائمًا الدفع الزائد للحصول على ميزات إضافية لعناصر التسخين. إذا تم استخدام السخان كعامل مساعد وليس لديه أتمتة مدمجة خاصة به ، فإن شراء نموذج مع منظم حرارة مناسب.

ولكن إذا كانت هناك أجهزة استشعار درجة الحرارة وآليات التحكم في درجة الحرارة في المبرد أو المسخن الكهربائي ، فستبقى وظائف إضافية غير مطلوبة.

يجب أن تحتوي الإلكترونيات المضمنة في قابس TEN على آليات سلامة بحيث لا يحدث حريق في حالة انهيار لوحة التحكم

لذلك ، يوصى بشراء سخانات كهربائية باهظة الثمن بأتمتة مدمجة فقط إذا كانت هناك حاجة واضحة لمثل هذه المعدات. إذا لزم الأمر ، في الاختيار الفردي لخلفية درجة الحرارة ، من الأفضل الشراء ترموستات إلى المخرجوالتي يمكن استخدامها بشكل دوري.

أما بالنسبة لمصنعي عناصر التسخين ، فإن اختيارهم ليس أساسيًا. والموردون الرئيسيون شركات من روسيا وأوكرانيا وتركيا وإيطاليا.جودة منتجاتهم متشابهة تقريبًا ، لذلك لا فائدة من الدفع الزائد للعلامة التجارية.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

الفيديو رقم 1. مراجعة عملية لأنواع مختلفة من عناصر التسخين:

فيديو رقم 2. نظرة عامة على عناصر التسخين باستخدام جهاز التحكم في درجة الحرارة:

فيديو رقم 3. ميزات الكتلة TEN المستخدمة في تسخين الغلايات الكهربائية للتدفئة:

إن شراء سخان لأجهزة التدفئة ليس مهمة سهلة. لهذا ، من الضروري معرفة خصائص المعدات التي تم بناء السخان الكهربائي فيها بوضوح. لذلك ، من الضروري فقط اختيار نموذج معين بعد تحليل دقيق لمعلماته.

يرجى كتابة التعليقات ، وطرح الأسئلة ، ونشر الصور الفوتوغرافية حول موضوع المقالة في الكتلة أدناه. أخبرنا عن كيفية اختيار سخان للاستبدال في غلاية كهربائية أو في سخان متنقل. شارك ما كنت شخصيًا الحجة الحاسمة في الاختيار.