Elementi riscaldanti per riscaldamento: tipi, principio di funzionamento, regole per la selezione delle apparecchiature

Le resistenze elettriche per decenni non cambiano il loro design e rimangono richieste nelle apparecchiature di riscaldamento. La forma di questi dispositivi, i materiali strutturali stanno cambiando, ma il principio di azione ed efficienza rimane invariato. Per una corretta selezione, sono utili informazioni su differenze e caratteristiche. Sei d'accordo?

Imparerai cosa sono e come funzionano gli elementi riscaldanti per il riscaldamento. Abbiamo descritto in dettaglio le varietà di elementi riscaldanti, abbiamo fornito argomenti indiscutibili per una scelta ragionevole del tipo ottimale. Sulla base dei nostri consigli, è possibile acquistare il dispositivo richiesto senza errori.

Scopo del riscaldamento TENOV

Gli elementi riscaldanti elettrici hanno guadagnato popolarità grazie alla sua versatilità e alta efficienza. Tutta l'energia che consumano viene consumata per lo scopo previsto: riscaldare l'area circostante.

I principali dispositivi di riscaldamento in cui vengono utilizzati gli elementi riscaldanti sono:

1. Riscaldatori elettrici ad olio portatili e fissi.
2. Radiatori per il riscaldamento dell'acqua.
3. Portasciugamani riscaldati per il bagno.
4. Camini elettrici
5. Riscaldatori.
6. Caldaie elettriche

L'apparecchiatura specificata può essere utilizzata come fonte di riscaldamento principale o aggiuntiva. È economico, facile da installare e non richiede competenze speciali durante il funzionamento.

È possibile collegare il riscaldatore al radiatore in ghisa del riscaldamento centrale dopo aver scollegato il montante comune. Tale dispositivo può essere utilizzato per il riscaldamento primario e secondario.

La struttura interna dei riscaldatori elettrici

Il dispositivo è convenientemente considerato come un esempio di modello tubolare.Un riscaldatore elettrico è un tubo di ceramica o metallo riempito con un conduttore termico con una spirale situata all'interno. Nel luogo di fissaggio del tubo alla flangia, ci sono manicotti isolanti che rendono impossibile il contatto della spirale conduttiva con l'alloggiamento del riscaldatore.

La maggior parte dei modelli TEN utilizza componenti simili, ma la loro durata può variare a seconda della qualità costruttiva.

Il riscaldatore elettrico è montato principalmente con un collegamento a flangia, che consente di sigillare dall'interno l'ambiente interno del riscaldatore. Lo svantaggio di questo design è l'incapacità di sostituire la spirale durante il suo esaurimento interno.

Il principio di funzionamento degli elementi riscaldanti

TEN funziona secondo il seguente principio. Quando è collegato alla rete, la spirale interna viene riscaldata e l'energia viene trasferita al conduttore termico e al guscio esterno. Successivamente, il calore viene trasferito al liquido circostante, all'aria o al materiale solido.

Quando si riscalda un elemento riscaldante immerso in olio o acqua, si creano flussi di convezione attorno al tubo, che mescolano il liquido di raffreddamento e contribuiscono al suo riscaldamento uniforme.

Le caldaie elettriche sono note per la loro affidabilità e manutenibilità. Non hanno molte parti complesse, quindi sono semplici da utilizzare e mantenere.

Nei riscaldatori non liquidi, la temperatura di riscaldamento è generalmente limitata per non danneggiare le parti circostanti e non provocare un incendio.

Per accelerare il trasferimento di calore, viene spesso utilizzato un ventilatore, che fornisce la circolazione dell'aria sia all'interno del dispositivo che nella stanza circostante.

Tipi di elementi riscaldanti per apparecchi di riscaldamento

La semplicità di fabbricazione degli elementi riscaldanti non si trasforma sempre in facilità d'uso. Molti produttori producono riscaldatori elettrici con una forma e un supporto specifici. In caso di guasto, sono abbastanza difficili da acquistare nel negozio. Pertanto, per la scelta giusta, è necessario studiare tutte le possibili opzioni costruttive.

Modelli tubolari per riscaldamento domestico

Il design tubolare dei riscaldatori elettrici è il più comune nei dispositivi mobili riscaldatori di olioportatile e montato a parete radiatori elettrici. Il trasferimento di calore in essi può avvenire utilizzando: convezione, radiazione infrarossa o conduttività termica.

Gli elementi riscaldanti già pronti con un regolatore e il loro cavo di alimentazione possono essere acquistati solo con la certezza che la lunghezza del filo sarà sufficiente

La forma e la lunghezza del tubo in tali dispositivi possono essere qualsiasi ed è dettata solo dalle caratteristiche del design. Ad esempio, TEN riscaldatore micatremico rappresenta una bobina situata dietro una piastra minerale. Quando riscaldato, la piastra emette calore a infrarossi.

Le più comuni sono le sue caratteristiche:

• diametro - 5-18 mm;
• lunghezza - 200-6000 mm;
• materiale della guaina: acciaio, acciaio inossidabile, ceramica, rame;
• potenza - 0,3-2,5 kW.

Gli elementi riscaldanti con una potenza superiore a 2,5 kW non vengono utilizzati negli apparecchi di riscaldamento domestici, poiché i cablaggi degli appartamenti semplicemente non possono sopportare un carico maggiore.

Versione alettata di stufe elettriche

I dispositivi nervati sono una modifica di un elemento riscaldante tubolare. La loro caratteristica è la presenza di molte sottili lastre di acciaio posizionate lungo l'intera lunghezza del dispositivo. Questo design aumenta notevolmente l'area di contatto con l'ambiente, fornendo un alto tasso di riscaldamento.

Gli elementi riscaldanti alettati sono più costosi, richiedono il volume dello spazio di lavoro, ma offrono caratteristiche di consumo più elevate delle apparecchiature di riscaldamento

Modelli alettati usati principalmente nei riscaldatori per riscaldamento ad aria. Forniscono un rapido aumento della temperatura ambiente, in particolare con una ventola integrata.

Costruzioni a blocchi di elementi riscaldanti

La versione a blocco è composta da più riscaldatori tubolari combinati sulla base di un singolo elemento di fissaggio.

Quando si scelgono gli elementi riscaldanti a blocchi, è necessario prestare particolare attenzione alla loro potenza e alla capacità della caldaia con una pompa di fornire la rimozione del calore

Questo design viene utilizzato quando una combinazione di due fattori:

1. La necessità di aumentare la potenza del dispositivo e un'elevata velocità di riscaldamento dell'ambiente di lavoro.
2. L'incapacità di trasferire rapidamente l'energia termica dalla spirale all'ambiente a causa della piccola area del guscio esterno.

Infatti, in un elemento riscaldante a blocchi, il carico su ciascun tubo di riscaldamento diminuisce e aumenta la velocità di trasferimento del calore. Tali dispositivi fanno parte di caldaie per riscaldamento domestico e impianti di riscaldamento elettrico industriale.

La potenza dei modelli di blocco può essere compresa tra 5 e 10 kW, pertanto, quando vengono posizionati nell'appartamento, è necessario un cavo di alimentazione aggiuntivo da trascinare nella stanza.

Dispositivi di tipo a cartuccia

Gli elementi riscaldanti a cartuccia hanno la forma di un tubo con un'estremità libera, dovuta alla peculiarità della loro installazione. La calotta esterna è generalmente realizzata in acciaio lucido per fornire il massimo contatto con il materiale circostante. Tali tubi sono strettamente inseriti nel foro corrispondente del riscaldatore.

Il principale svantaggio degli elementi riscaldanti delle cartucce è la piccola area della superficie di trasferimento del calore, che richiede l'uso di metodi specifici di rimozione dell'energia termica

Il fissaggio dei modelli a cartuccia viene effettuato principalmente mediante un collegamento a flangia. Di solito sono utilizzati nell'industria per riscaldare le parti di lavoro degli estrusori.

Esistono altri tipi strutturali di elementi riscaldanti, ma sono utilizzati principalmente nella produzione industriale e non incidono sull'argomento in discussione.

Funzioni aggiuntive dei riscaldatori elettrici

I progetti più semplici di dispositivi che non hanno alcun meccanismo di regolazione incorporato sono stati considerati sopra.

L'unità di termoregolazione può avere automazione meccanica o elettronica. Quest'ultimo è più preciso, ma impegnativo per i parametri della rete elettrica domestica

ma scaldacqua elettrici può essere dotato dell'automazione più semplice, fornendo al dispositivo funzioni aggiuntive.

Questi includono:

1. termotassi. TENY con un termostato incorporato per il riscaldamento ha un sensore di temperatura, che viene attivato quando il mezzo viene riscaldato a un certo livello. Il riscaldatore elettrico è regolato all'esterno della flangia.
2. antigelo. Questa funzione è fornita da un termostato semplificato, che funziona solo quando la temperatura scende a 0-2 ° C. Previene il congelamento dell'acqua nei tubi del riscaldamento, consumando un minimo di elettricità.
3. Riscaldamento turbo, che fornisce il riscaldamento forzato dell'ambiente di lavoro durante l'avvio iniziale dell'apparecchiatura. Va ricordato che il cablaggio della stanza deve resistere a un aumento di potenza a breve termine.

Non ci sono così tanti dispositivi che supportano funzioni aggiuntive, perché spesso la regolazione del funzionamento dei dispositivi di riscaldamento nel suo complesso viene effettuata utilizzando un'unità di automazione separata.

Come scegliere un riscaldatore per apparecchi di riscaldamento?

la scelta Riscaldatore per la sostituzione in uno scaldabagno o in un radiatore, è necessario prestare attenzione alla sua potenza, design, lunghezza del tubo e disponibilità di funzionalità aggiuntive. Pertanto, prima di acquistare, è necessario conoscere il più possibile tutte le sue caratteristiche.

Calcolo della potenza del dispositivo

L'elevata potenza dell'elemento riscaldante non è sempre una qualità positiva.

Quando si sceglie, è importante considerare diversi fattori associati al livello di consumo energetico:

• massima potenza di trasferimento del calore del riscaldatore nel suo insieme;
• opzioni di cablaggio;
• volume della stanza.

Non è possibile acquistare un dispositivo con una capacità superiore al 75% del livello massimo di trasferimento di calore delle apparecchiature di riscaldamento.

Ad esempio, c'è un radiatore con 10 sezioni, ognuna delle quali fornisce aria 150 W di calore, solo 1,5 kW. Quando si installa una stufa elettrica con una potenza di 2 kW, la superficie della batteria non sarà in grado di fornire rapidamente tutta l'energia generata. Di conseguenza, il riscaldatore verrà costantemente spento a causa del surriscaldamento.

Il motivo del rapido guasto del riscaldatore potrebbe essere la scelta errata della potenza del dispositivo. Come risultato del surriscaldamento sistemico della spirale, si esaurisce nel tempo

Negli appartamenti con cablaggio usurato, il carico costante sulla presa non deve superare 1,5-2 kW, altrimenti può incendiarsi e portare a tristi conseguenze. Pertanto, prima di acquistare un riscaldatore, è necessario verificare le condizioni del cablaggio e, se necessario, smantellare il vecchio e gettare una nuova rete elettrica.

Una volta risolto il problema con le funzionalità elettriche e delle apparecchiature, è possibile iniziare a calcolare la potenza richiesta per mantenere una temperatura confortevole nella stanza.

In case e appartamenti ben isolati, sarà sufficiente un livello di 40 W / m³. E se ci sono spazi vuoti nelle finestre, la potenza di riscaldamento dovrebbe essere aumentata a 60-80 W / m³. L'acquisto di un modello specifico è possibile solo dopo aver preso in considerazione tutti i suddetti fattori energetici.

Considerazioni sul design

La maggior parte degli elementi riscaldanti ha un guscio in acciaio legato che fornisce resistenza e resistenza alla corrosione. I dispositivi in ​​rame sono utilizzati principalmente negli scaldacqua, sebbene non vi siano restrizioni al loro utilizzo nei radiatori di fortuna.

Nei radiatori in ghisa e acciaio, l'uso di elementi riscaldanti in metallo non ferroso è indesiderabile. Ciò può comportare un'usura accelerata di materiali e giunti.

Inoltre, quando si sceglie, è necessario prendere in considerazione la direzione del filo della spina, che può essere destra o sinistra. Diversi modelli di riscaldatori elettrici differiscono nel diametro delle flange. Possono avere una dimensione da 0,5 a 1,25 pollici.

Di solito, una breve istruzione è allegata al riscaldatore di un buon produttore, che descrive i suoi parametri di progettazione. Studiarli ti aiuterà ad acquistare un dispositivo che è esattamente adatto per le tue apparecchiature di riscaldamento.

Lunghezza del tubo di riscaldamento

La lunghezza del tubo è una delle caratteristiche principali che determinano l'efficienza del dispositivo.

La sua grande lunghezza con uguale potenza porta ad un aumento della superficie del riscaldatore elettrico e ad un'accelerazione dello scambio di calore con il mezzo di lavoro. Ciò ha un effetto positivo sulla durabilità dell'elemento riscaldante e sulla velocità di circolazione del liquido di raffreddamento.

Gli elementi riscaldanti a tubo lungo sono ideali per l'installazione in registri fatti in casa, che sono convenienti per il riscaldamento di grandi ambienti e annessi

È auspicabile che il tubo scorra per l'intera lunghezza dell'area di lavoro del dispositivo di riscaldamento, non raggiungendo la parete opposta di 6-10 cm.Questa raccomandazione consente di riscaldare rapidamente e uniformemente il liquido di raffreddamento.

La presenza di funzionalità aggiuntive

Non è sempre necessario pagare in eccesso per le funzionalità aggiuntive degli elementi riscaldanti. Se il riscaldatore viene utilizzato come ausiliario e non dispone di una propria automazione integrata, è logico acquistare un modello con un termostato.

Ma se ci sono propri sensori di temperatura e meccanismi di controllo della temperatura nel radiatore o nel convettore elettrico, le funzioni aggiuntive rimarranno non reclamate.

L'elettronica incorporata nella presa TEN deve avere meccanismi di sicurezza in modo tale che in caso di guasto della scheda di controllo non vi siano incendi

Pertanto, si consiglia di acquistare costosi riscaldatori elettrici con automazione integrata solo se è chiaramente necessaria tale apparecchiatura. Se necessario, nella selezione individuale dello sfondo della temperatura, è meglio acquistare termostato all'uscitache può essere utilizzato periodicamente.

Per quanto riguarda i produttori di elementi riscaldanti, la loro scelta non è fondamentale. I principali fornitori sono aziende provenienti da Russia, Ucraina, Turchia e Italia.La qualità dei loro prodotti è pressoché la stessa, quindi non ha senso pagare in eccesso per il marchio.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video n. 1. Revisione pratica di vari tipi di elementi riscaldanti:

Video n. 2. Panoramica degli elementi riscaldanti con un termoregolatore:

Video n. 3. Caratteristiche del blocco TEN utilizzato nel riscaldamento di caldaie elettriche di riscaldamento:

L'acquisto di un riscaldatore per apparecchi di riscaldamento non è un compito facile. Per questo, è necessario conoscere chiaramente le caratteristiche dell'apparecchiatura in cui è incorporato il riscaldatore elettrico. Pertanto, è necessario scegliere un modello specifico solo dopo un'attenta analisi dei suoi parametri.

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