Какие бывают типы нагревательных элементов. Чем отличаются открытые и закрытые ТЭНы. Как выбрать оптимальный нагревательный элемент для вашей задачи. Какие преимущества и недостатки у разных видов ТЭНов.
Основные типы нагревательных элементов
Нагревательные элементы (ТЭНы) являются ключевым компонентом многих электрических приборов и оборудования. Они преобразуют электрическую энергию в тепловую. Существует несколько основных типов ТЭНов:
- Трубчатые
- Плоские
- Патронные
- Кольцевые
- Гибкие
- Открытые спиральные
Каждый тип имеет свои особенности конструкции, преимущества и сферы применения. Рассмотрим их подробнее.
Трубчатые нагревательные элементы
Трубчатые ТЭНы — наиболее распространенный тип. Они представляют собой металлическую трубку, внутри которой находится нагревательная спираль, изолированная специальным наполнителем. Основные характеристики:
- Диаметр трубки: 5-18 мм
- Длина: 200-6000 мм
- Мощность: 0,3-2,5 кВт (для бытовых приборов)
- Материал оболочки: нержавеющая сталь, медь
Трубчатые ТЭНы используются в водонагревателях, стиральных машинах, посудомоечных машинах, электрочайниках и многих других бытовых приборах. Их преимущества — универсальность и надежность.
Плоские нагревательные элементы
Плоские ТЭНы имеют прямоугольную форму. Нагревательный элемент зажат между двумя пластинами из слюды или другого изоляционного материала. Особенности:
- Большая площадь теплоотдачи
- Возможность установки ребер для увеличения поверхности нагрева
- Используются в промышленных нагревателях, духовых шкафах
Плоские нагреватели эффективны для нагрева воздуха и газов. Они обеспечивают равномерный нагрев большой поверхности.
Патронные нагревательные элементы
Патронные ТЭНы имеют цилиндрическую форму с одним свободным концом. Их особенности:
- Компактные размеры
- Простой монтаж через фланцевое соединение
- Используются в пресс-формах, экструдерах, нагревательных плитах
Недостаток патронных ТЭНов — небольшая площадь теплоотдачи. Поэтому требуется продумывать эффективный теплоотвод.
Кольцевые нагревательные элементы
Кольцевые ТЭНы имеют форму кольца или спирали. Их применяют для нагрева жидкостей и расплавов в емкостях. Преимущества:
- Равномерный нагрев по всему объему
- Возможность нагрева агрессивных сред
- Используются в нагревателях нефтепродуктов, химических реакторах
Кольцевая форма обеспечивает эффективную циркуляцию нагреваемой среды вокруг ТЭНа.
Гибкие нагревательные элементы
Гибкие ТЭНы можно изгибать и придавать им нужную форму. Их особенности:
- Возможность нагрева поверхностей сложной формы
- Изготавливаются в виде нагревательных кабелей, лент, матов
Гибкие нагреватели удобны для монтажа в труднодоступных местах и на криволинейных поверхностях.
Открытые спиральные нагреватели
Открытые спиральные ТЭНы представляют собой нагревательную спираль, закрепленную на керамических изоляторах. Их характеристики:
- Высокая температура нагрева (до 1000°C)
- Быстрый нагрев воздуха
- Применяются в тепловых пушках, промышленных калориферах
Недостаток — открытая спираль может представлять опасность при прикосновении. Требуются защитные решетки.
Сравнение открытых и закрытых ТЭНов
Нагревательные элементы можно разделить на два основных типа по способу контакта с нагреваемой средой:
- Открытые («мокрые») — непосредственно контактируют с нагреваемой средой
- Закрытые («сухие») — изолированы от нагреваемой среды защитной оболочкой
У каждого типа есть свои преимущества и недостатки. Рассмотрим их подробнее.
Открытые (мокрые) ТЭНы
Преимущества открытых ТЭНов:
- Высокий КПД и быстрый нагрев
- Простая конструкция
- Низкая стоимость
Недостатки:
- Подвержены образованию накипи
- Меньший срок службы (около 5 лет)
- Требуют регулярной очистки
Закрытые (сухие) ТЭНы
Преимущества закрытых ТЭНов:
- Долгий срок службы (до 10-15 лет)
- Не подвержены образованию накипи
- Не требуют частого обслуживания
Недостатки:
- Более низкий КПД
- Высокая стоимость
- Сложная конструкция
Выбор между открытым и закрытым ТЭНом зависит от конкретных условий применения и требований к надежности и обслуживанию.
Как выбрать оптимальный нагревательный элемент
При выборе ТЭНа следует учитывать следующие факторы:
- Среда нагрева (вода, воздух, масло и т.д.)
- Требуемая мощность и температура нагрева
- Условия эксплуатации (влажность, агрессивные среды)
- Габариты нагреваемого объекта
- Требования к обслуживанию и сроку службы
Для бытовых водонагревателей оптимальным выбором часто являются трубчатые ТЭНы из нержавеющей стали. Для промышленных применений могут потребоваться специализированные типы нагревателей.
Современные технологии в производстве ТЭНов
Производители постоянно совершенствуют конструкцию нагревательных элементов. Современные технологии позволяют:
- Увеличить срок службы ТЭНов
- Повысить энергоэффективность
- Улучшить управление нагревом
- Снизить образование накипи
Например, применяются специальные покрытия ТЭНов, препятствующие образованию накипи. Внедряются системы электронного управления мощностью для оптимизации энергопотребления.
Заключение
Выбор оптимального типа нагревательного элемента зависит от конкретной задачи и условий применения. Каждый тип ТЭНов имеет свои преимущества и недостатки. Понимание особенностей различных нагревательных элементов позволяет подобрать наиболее эффективное решение для нагрева воды, воздуха или других сред в бытовых приборах и промышленном оборудовании.
Нагревательные элементы — определение и типы
В сегодняшней теме рассмотрим различные типы электрических нагревательных элементов и выделим важную информацию, которой должен обладать заказчик при выборе нагревателя. Мы выделим особенности разных вариантов нагревателей, чтобы при дальнейшей их эксплуатации пользователь не нес лишних затрат. В статье приводятся примеры из опыта, а также официальные технические документы компании.
Что такое нагревательный элемент?
Нагревательный элемент — это компонент, состоящий как из электропроводящего, так и из изоляционного материала, предназначенный для нагрева. Давайте разберемся с этим.
Нагревательный элемент — это больше, чем просто сплав перерабатывающий ток в тепло. Он представляет собой набор деталей, в которые входит корпусная основа, изоляционный материал и соединительные элементы. Например, в случае открытого спирального нагревателя нагревательный сплав обычно удерживается или подвешивается с помощью слюдяных или керамических изоляторов. Клеммы обеспечивают надежное соединение спирали с сетью.
Основным ядром электрического нагревателя является резистивный сплав. Он под воздействием тока превращает электрическую энергию в тепловую. Именно в этой части нагревателя возникает электрическая нагрузка. Преобразование тока в тепло, таким образом, называют резистивный или Джоулев нагрев.
Различные типы нагревателей предназначаются для достижения определенных целей. Выбор нагревателя заключается не только исходя из, того какие материалы внесены в его конструкцию. Немаловажное значение имеет дизайн нагревательного элемента. К греющему элементу, будь то лента или спираль, подбирается самый подходящий тип изолятора для обеспечения качественного функционала. Талант в работе инженера-конструктора имеет большое значение, ведь он должен не только подобрать самые подходящие материалы для нагревателя, но и придать ему нужной и максимально правильной формы.
Типы материалов для электронагревателя
В основу нагревателя могут входить такие элементы как проволока разных сплавов высокого сопротивления, лента, фольгированный материал. Нагреватель также может содержать керамику, пластик или силикон через которые проходит греющий элемент проводящий ток. Выбор лучших материалов для работы включает в себя тщательное понимание свойств материалов, а также знание того, где найти лучшие расходные материалы для конкретного применения.
Металлическая проволока и ленточные сплавы
Все металлические нагревательные элементы обладают физическими, термическими, электрическими и металлургическими свойствами. Эти свойства материала необходимо учитывать при выборе наилучшего решения для конкретной области применения. Температурно-зависимые различия, такие как электрическое сопротивление и тепловое расширение, будут варьироваться в зависимости от материала. При проектировании нагревателя могут возникать многие проблемы, поскольку свойства различных материалов нагревательных элементов имеют тенденцию изменяться в зависимости от условий окружающей среды и нагрузки.
Нагревательные элементы, используемые в обычных приборах, изготавливаются из металлических сплавов высокого сопротивления, таких как Fe-Cr-Al и Ni-Cr (Fe). У них есть способность создавать температуру, достаточную для того, чтобы элемент раскалился докрасна, в районе 600 °C и выше. Нагреватели, работающие при температурах ниже этого диапазона, могут быть изготовлены из гораздо более широкого диапазона материалов. Использоваться могут такие элементы, как медь, никель, алюминий, молибден, железо и вольфрам, а также сплавы, содержащие комбинации этих элементов.
Сплавы для резистивного нагрева содержат различные пропорции химических элементов в зависимости от заказываемой вами проволоки и того, кто ее делает. Обычно мы используем сплав на основе никеля: 80 Ni, 20 Cr (80% никеля, 20% хрома). Пропорции в его составе отличаются от пропорций 60 Ni, 16 Cr (60% никеля, 16% хрома). Эти два сплава обладают значительными различными свойствами. Умный инженер извлекает выгоду из свойств материала для достижения большей эффективности, надежности, производительности, стоимости и безопасности при эксплуатации нагревателя.
Способы установки нагревателей
Фиксация греющих элементов осуществляется при помощи электроизоляционных материалов. Гофрированные, спиральные или прямые элементы нагрева из проволоки обычно классифицируют зависимо от типа их контакта с окружающей средой. Они могут устанавливаться с помощью подпорок, встраиваться в предварительно подготовленное отверстие или монтироваться в каналы открытого типа. Способ фиксации определяет то, как устроен обогреватель и как может передаваться тепло.
Подпорки
В качестве подпорок обычно используются керамические изоляторы. Фиксация происходит в нескольких точках. С одной стороны, мы можем стремиться ограничить количество точек контакта, чтобы снизить сложности в установке, сэкономить материалы и производственные затраты. С другой стороны, мы можем попытаться добавить точки соприкосновения, чтобы поддерживать воздушный поток и минимизировать провисание элемента. Подвесные элементы передают тепло за счет конвекции и излучения. Не проводимостью.
Встроенный
Во встроенном нагревательном элементе провод заключен в изоляционный материал. Поскольку он находится в полном контакте с окружающей средой, элемент может передавать тепло только путем теплопроводности. Примером этого является патронный нагреватель. Спираль нагревательного элемента закреплена внутри корпусной трубки и окружена изоляционным материалом MgO. Тепло передается непосредственно от катушки с проволокой к MgO и к внешней оболочке, которая передает тепло нагреваемому объекту.
Канальный монтаж
Этот тип интеграции находится где-то между подвесным и встроенным типом фиксации. Большая часть нагревательного элемента будет хорошо поддерживаться во многих точках контакта. На самом деле это может быть спираль, лежащая в канале. Она не заделан изоляционным материалом. Проводимость, конвекция и излучение — все это формы передачи тепла от элемента нагрева установленного в каналы.
Микроэлементы в составе сплава
Сплав с определенным сопротивлением от одного производителя нагревательных элементов не обязательно будет демонстрировать одинаковые свойства при поставке от другого производителя. Казалось бы, абсолютно похожие материалы даже от разных производителей должны обладать одними и теми же свойствами. Но, в их состав могут входить разные микроэлементы, как дополнение одноименных элементов, что и меняет общие свойства конечного материала.
Микроэлементы бывают двух видов: загрязняющие и улучшающие. Загрязнения имеют нежелательный эффект, например более короткий срок службы и ограниченный температурный диапазон. Используют их с целью экономии, т.к. затраты на них невелики. Применение улучшающих элементов повышает адгезию оксидного слоя, увеличивают способность сохранять форму и обеспечиваю более длительный срок службы проволоки при более высоких температурах.
Опытный инженер-конструктор сравнит свойства сплава, отфильтрует компромиссы и выберет лучший сплав нагревательного элемента и размеры материала для работы. Затем он будет работать с производством, чтобы придать материалу размерную форму и ориентацию, которые обеспечат наилучший результат для вашего приложения. Хороший магазин нестандартных нагревателей поймет, как складываются производители проволоки и ленточных сплавов. Они следят за рынком, хорошими отношениями с поставщиками и выгодными ценами на материалы.
Нагреватели технологического воздуха
Нагреватели технологического воздуха — это компоненты горячего воздуха, используемые в промышленных и коммерческих процессах. Каждый из них предназначен для работы в определенном диапазоне температур, воздушных потоков и давления воздуха. В основном их используют при сушке, отверждении, плавлении, резке, выпечке, термоусадке, распайке, металлизации, стерилизации, очистке воздухом, ламинировании, активации клея.
Открытая спираль
Открытый спиральный элемент нагрева с керамическими изоляторами обычно изготавливают из NiCr или FeCrAl. Фиксируют их с помощью изоляторов.
Они предназначены для прямого теплового воздействия от нагревательного элемента на воздушный поток. Форма спирального нагревателя позволяет уложить его в пазы так, чтобы большая площадь нагревателя имела максимальное воздействие на среду, которую необходимо нагреть. Данные нагреватель проектируют так, чтобы максимально исключить риски провисания и обеспечить равномерную температурную подачу.
Гибкие нагреватели
Гибкие нагреватели — это нагреватели греющие контактные поверхности и легко поддаются сгибанию, чтобы соответствовать нагреваемой поверхности. В процессе производства и перед первым включением им можно придать форму, соответствующую сложной геометрии. Гибкие нагреватели обладают хорошей диалектической силой и устойчивы ко многим химическим веществам.
Силиконовые нагреватели
Электронагреватели из силиконовой резины содержат один или несколько нагревательных элементов, зажатых внутри двух частей вулканизированной силиконовой резины. Силикон является отличным электроизолятором и теплопроводником. Нагреватели из силиконовой резины — это долговечные и универсальные тепловые проводники. Им можно придать любую форму. Благодаря отличной способности изгиба силиконовые нагреватели можно использовать для различных приложений включая изогнутые поверхности и поверхности необычной формы.
Встраиваемые нагревательные элементы
У данного типа нагревателей электропроводник, генерирующий тепло, заделан внутри электроизоляционного, но теплопроводящего материала.
Патронные нагреватели
Патронный нагреватель содержит электрическую резистивную спираль, окруженную изолирующим порошком (обычно оксид магния) и упакованную в оболочку конической формы. Выводы прикреплены с одного конца. Этот тип нагревателя обычно вставляется в цилиндрическое отверстие. Чрезвычайно важны размер и форма отверстия, а также размер и форма нагревательного элемента.
Перед тем, как подключить нагреватель к сети следует убедиться, что он плотно усажен, это обеспечит безопасную и эффективную передачу тепла. Но, в то же время нагреватель должен устанавливаться не сильно туго, иначе при его замене вытянуть патронник будет очень сложно. В некоторых случаях патронный нагреватель используется для нагрева жидкости и для увеличения площади поверхности его можно оснастить ребрами.
Плоский нагреватель
В основном изготавливается плоский нагреватель в прямоугольной форме. В качестве изолятора часто может использоваться слюда. Резистивный элемент наматывается на миканит и зажимается двумя кусками слюды и затем заключен в металлическую оболочку. В некоторых случаях может использоваться без металлической оболочки.
Ленточные нагреватели могут быть оснащены ребрами, а также могут быть изготовлены специально для экстремальных условий окружающей среды. Для этого нагревателя существует множество стилей клемм. Возможны вырезы и другие модификации формы.
Кольцевые нагреватели
Элементы, входящие в конструкцию кольцевого ТЭНа идентичны плоским нагревателям. Главным отличием является форма. Кольцевые нагреватели используются для нагрева жидкостей и для плавления твердых тел. Последний вид применения очень распространен в индустрии переработки пластмасс, где пластиковые гранулы необходимо нагреть до достаточной температуры. Такой нагрев сам по себе не плавит пластик, а подготавливает материал к механическому процессу обработки. Устанавливают кольцевой ТЭН на цилиндрическую поверхность оборудования, внутри которой работает шнек.
Трубчатые нагреватели
Трубчатые нагреватели имеют резистивную спираль, окруженную изолирующим порошком, заключенную в металлическую оболочку. Клеммы выходят из обоих концов нагревателя. Этот тип нагревателя обычно имеет круглое поперечное сечение, хотя может быть изготовлен и другой формы, например, квадратной или треугольной. Трубчатые нагреватели часто изготавливаются с изгибами и закруглениями для наилучшей поддержки заданной температуры.
Оставляйте заявку на сайте «ТЭН24» и мы сами свяжемся с вами, чтобы помочь подобрать самый подходящий тип нагревателя со всеми комплектующими. Стандартные изделия отправляются заказчику в день оформления заявки. Сроки изготовления нестандартных нагревателей зависят от сложности заказа, обычно это занимает 3—5 рабочих дня.
Типы электрических ТЭНов
Трубчатый электронагреватель, он же ТЭН, является наиболее консервативным прибором в плане своего внутреннего устройства. Конструкция ТЭНа за прошедшие десятилетия практически не изменилась. Изменяются материалы, из которых они изготавливаются, улучшаются эксплуатационные параметры, повышается коэффициент полезного действия, но принципы, на которых основано функционирование нагревательного элемента, остаются без изменений.
Принцип действия
Впервые ТЭН был запатентован в Соединенных Штатах Америки. Изобретателем считается Джордж Симпсон, которому в сентябре 1859 г. был выдан патент.
Чтобы верно подобрать ТЭН или оборудование, которое изготовлено с его использованием, для начала нужно разобраться в том, какие именно бывают электрические ТЭНы, в чем заключаются их особенности и т.д.
ТЭНы выполняются из металлических, стеклянных, керамических трубок. Внутри такой трубки в центре располагается нить либо спираль, изготовленная из нихромового сплава. Внутренний промежуток между корпусом трубки и спиралью (нитью) заполняется специальным диэлектриком, который обладает хорошей теплопроводностью. Таким образом, обеспечивается безопасность для потребителя и устойчивость к воздействию высоких температур.
Нагреватель, изготовленный из нихромовых соединений, также имеет высокое сопротивление, чтобы обеспечивать оптимальные показатели тепловой мощности и нужную температуру для нагревания среды.
ТЭНы для нагрева воздуха
Данные виды относятся к основным нагревательным элементам в тех приборах, которые используются в калориферах промышленного и бытового назначения, устройствах для создания воздушной теплозавесы, а также в конвекторах и сушильных камерах. Эта разновидность теплонагревателей может выпускаться в гладком, оребренном и изогнутом варианте. Такие ТЭНы можно нагревать до 450 градусов по Цельсию в течение продолжительного времени.
ТЭНы для нагрева водной среды
Это наиболее часто встречающаяся группа. Они находят свое применение во всех бытовых и промышленных агрегатах, которые предполагают нагревание водных сред. В частности, это могут быть бойлеры и автоклавы, стиральные и посудомоечные машины. Обычно обеспечивается нагрев не выше 90 градусов по Цельсию, реже – до плюс 100 градусов, то есть, до температуры кипения теплоносителя.
Для решения промышленных задач такие нагревательные элементы объединяются в специальные блоки, чтобы можно было добиваться высоких тепловых мощностей. Практически всегда такие ТЭНы оснащаются терморегулирующими устройствами, чтобы не допустить нагревания водной среды выше 80 градусов. Благодаря этому, можно существенно сэкономить на электроэнергии, а также избежать опасного давления пара из-за закипания воды.
Чтобы влага не попадала внутрь, нагреватель с торцов подвергается гидроизоляции. При этом стержни для электроконтактов дополнительно окружаются плотными изолирующими оболочками, изготовленными из электроизолирующих веществ.
Гибкие ТЭНы
Гибкий ТЭН используется во всевозможных горячеканальных системах. Он удобен тем, что его можно изгибать. Так, обеспечивается равномерный прогрев среды и оптимизация внутреннего расположения элемента внутри прибора.
Промышленность предлагает много типоразмеров гибких ТЭНов, которые затем при изготовлении конкретных электроприборов укладываются внутрь специальных канавок. Заслуживают внимания ТЭНы, которые предназначены для обустройства системы теплого пола. Они имеют второе название – греющий кабель. Его подвид – саморегулирующийся нагревательный кабель.
Трубчатые виды ТЭНов для бытового отопления
Трубчатые электрические ТЭНы относятся к наиболее распространенным видам, использующимся в нагревательных приборах бытового назначения. Это отопительные радиаторы, масляные обогреватели и другие приборы. Они могут осуществлять транспортировку теплоэнергии как за счет конвекции, так и за счет инфракрасного излучения, либо по принципу теплопроводности.
Трубчатые ТЭНы, предназначенные для радиаторов
В подготовленном для подключения виде нагреватели, оборудованные регуляторным устройством, рекомендуется приобретать лишь в том случае, если шнур обладает необходимой длиной.
По форме и длине трубчатые нагреватели различаются. Все зависит от конструктивных особенностей того устройства, для которого они предназначены. Самые распространенные технические характеристики данного вида ТЭНов:
- диаметр трубки – от 5 до 18 миллиметров;
- длина трубки – от 200 до 6 000 миллиметров;
- материал – различные виды стали, включая нержавейку, а также медь и керамические компоненты;
- мощность – от 0.3 до 2.5 киловатт.
Существуют и более мощные ТЭНы, однако они не устанавливаются в бытовые аппараты для нагревания, поскольку домашняя электрическая проводка не рассчитана на подобные нагрузки.
ТЭНы для оребренных вариантов электронагревательных устройств
Оребренный прибор – модификация ТЭНа трубчатого типа. Его особенностью можно считать конструкцию, предполагающую наличие тончайших пластин из стали, которые располагаются по длине нагревательного элемента. Таким образом, обеспечивается многократное увеличение площади контактирования с нагреваемой средой. Также можно рассчитывать на повышенные скорости нагревания.
Определенным минусом можно считать то, что оребренный ТЭН имеет более высокую стоимость и повышенные требования к объемам рабочих пространств. Впрочем, это компенсируется потребительскими характеристиками.
Данные модели находят применение в воздушных обогревательных устройствах. Ими обеспечивается быстрое прогревание объемных помещений, особенно в паре со встроенным вентилятором.
Блочные нагреватели
Блочные варианты – это несколько нагревателей трубчатого типа, которые объединены между собой в один блок и имеют, как правило, один элемент крепления. При выборе того или иного блочного нагревателя следует обращать внимание на показатели мощности и способность котлового оборудования и насоса обеспечивать эффективный теплоотвод.
Отдавать предпочтение данным видам рекомендуется в том случае, если:
- нужно использовать прибор с высокой мощностью и скоростью прогрева среды;
- нет возможности быстро передавать теплоэнергию от рабочей спирали к среде в силу малой площади оболочки ТЭНа снаружи.
Плюс блочного решения заключается в возможности снижения нагрузки на каждую трубку, что одновременно увеличивает равномерность прогрева среды и мало изнашивает ТЭНы, расположенные внутри этих трубок.
Что касается мощности, то модели могут обеспечивать от 5 до 10 киловатт. Так, во время монтажа оборудования с блочными нагревательными элементами придется позаботиться о прокладывании дополнительного электрического кабеля.
ТЭНы патронного типа
ТЭН патронного типа выполнен в качестве трубки, которая имеет один свободный конец. У него есть важный минус – обеспечение малой площади поверхности для тепловой отдачи, поэтому конструкторам оборудования приходится продумывать методы отведения тепла.
Однако монтаж таких ТЭНов прост – для него предусмотрено особое фланцевое соединение.
Дополнительный функционал в ТЭНах
В отдельную категорию электронагревательных элементов входят те, которые обладают функциональными приспособлениями и опциями. Это обеспечивает более обширное поле их использования, а также удобство и безопасность в процессе эксплуатации.
Обычно речь идет о терморегуляторах. Встроенные в такие ТЭНы блоки терморегуляции могут быть как механического, так и электронного типа. Конечно, электронные терморегулирующие устройства являются более точными, но они усложняют оборудование.
К прочим дополнительным возможностям можно отнести:
- Антизамерзание – в основе лежит простейший терморегулятор, срабатывающий лишь при достижении температурной отметки от нуля до плюс двух градусов по Цельсию. Благодаря этому, можно предотвращать промерзание воды в трубопроводах, если нет необходимости нагрева теплоносителя и нужно сэкономить электроэнергию.
- Турбонагрев – то есть, максимально ускоренное прогревание среды. Обычно к данной функции прибегают при самом первом запуске устройства. Однако электропроводка должна быть рассчитана на скачок мощности.
- Встроенный таймер – может выключать или включать оборудование через определенные промежутки времени.
Стоит отметить, что ТЭНов с дополнительными функциональными возможностями не так много. Вместо этого производители предлагают нужный функционал отдельно, в самих устройствах. Если сам прибор уже оснащен той или иной функцией, то нет смысла переплачивать за тот ТЭН, который также ее имеет.
Важно поинтересоваться о наличии в ТЭНе встроенной электроники, которая следит за тем, чтобы при поломке платы регуляции не произошло пожара. Приобретать ТЭНы рекомендуется лишь у проверенных поставщиков, которые гарантируют высокое качество продукта. Наша компания предлагает качественные ТЭНы по конкурентным ценам.
Как выбрать ТЭН — сухой или мокрый?
Как выбрать ТЭН — сухой или мокрый?
В нашем современном мире мы стоим перед огромным выбором водонагревательного оборудования. Можно легко определиться с брендом, объемом и способом установки бойлера, однако, для многих наиболее сложным вопросом при покупке водонагревательного прибора стоит: какой же нагревательный элемент (ТЭН) лучше : сухой (закрытый) или мокрый (открытый)?
В данной статье мы постараемся разобраться в таких вопросах: в чем же отличия нагревательных элементов (сухой и мокрый ТЭН), а также, какие особенности, преимущества и недостатки этих ТЭНов?
Давайте попробуем разобраться в данных вопросах, но для начала стоит разобраться с определениями нагревательных элементов.
ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ С МОКРЫМ ТЭНом.
«Мокрым» ТЭНом принято называть нагревательный элемент, который контактирует напрямую с водой. ТЭН погружен непосредственно в воду и передает тепловую энергию воде.
Тэн — это металлическая трубка, внутри которой ставится спираль из проводника. Спираль через диэлектрический слой передает тепло на металлическую трубку, применение таких нагревателей является полностью электробезопасным. Корпус металлической трубки может быть выполнен из меди или нержавеющей стали высокого качества.
В большинстве случаев, в наших домах течет жесткая вода. Со временем на мокром ТЭНе будет образовываться налет из накипи. Налет тем самым будет разрушать металлическую трубку, что приводит к снижению производительности и скорости нагрева воды, а расход электричества возрастает. Простыми словами, бойлер с мокрым ТЭНом можно сравнить с чайником со спиралью. Всем мы знаем, что спираль при контакте с водой образует накипь, которая не только меняет вкус воды, но приводит к коррозии метала и соответственно к поломке.
Средний срок службы мокрого ТЭНа составляет 5 лет, после необходима полная замена. Однако при правильном обслуживании бойлера с мокрым ТЭНом, можно продлить срок эксплуатации. Бойлер и нагревательный элемент (ТЭН) необходимо чистить не реже одного раза в год.
В нашем современном мире технология не стоит на месте. Производители водонагревателей (бойлеров), постоянно усовершенствуют модели бойлеров, тем самым улучшают качество и продлевают срок эксплуатации. Есть ряд современных моделей водонагревателей (бойлеров), имеющие мелкодисперсное эмалевое покрытие, которое защищает элемент от коррозийного воздействия. Также в мокрой конструкции рядом с ТЭНом устанавливают магниевый анод. Все соли, и кислород, выделяемый при нагревании, разрушают и окисляет магниевый стержень, а не нагревательный элемент или стенки бойлера.
Итак, теперь Вы можете отметить, главным преимуществом водонагревателей (бойлеров) с мокрым ТЭНом – низкая стоимость. К недостаткам – возникновение накипи на стенках водонагревателя, результатом чего ТЭН может перегореть. Однако недостаток возможно устранить, ТЭН легко можно заменить на новый, если вдруг выйдет из строя (при замене нагревательного элемента – необходимо полностью слить воду в бойлере).
В нашем интернет-магазине Вы можете приобрести ТЭНы для любой конфигурации водонагревателей (бойлеров), просто позвонив по телефону.
БОЙЛЕР С СУХИМ ТЭНом.
Сухим ТЭНом принято называть нагревательный элемент, который представляет собой изолированный от внешней среды нагревательный элемент в специальной керамической колбе повышенной прочности. Колба сухого ТЭНа изготавливается из магниевого силиката или стеатита, а сам нагревательный элемент делают из нержавеющей стали. Таким образом, нагревательный элемент прогревает воздух в колбе, а колба уже отдает тепло воде. При данной конструкции получается, что нагреватель в бойлере размещен не внутри, а снаружи, поэтому для замены ТЭНа не нужно сливать воду из бака, вы сможете сами заменить вышедший из строя нагреватель, просто купив подходящую модель.
Закрытые нагревательные элементы считаются наиболее безопасными, в них абсолютно исключено электрическое замыкание.
Также вернемся к качеству воды в доме или квартире, которое оставляет желать лучшего. У водонагревателях с сухим ТЭНом требования к качеству воды абсолютно отсутствуют. Бак и фланец закрытого нагревательного элемента защищены эмалевым покрытием, которое препятствует образованию накипи. Поэтому срок службы сухих ТЭНов в три раза выше мокрых.
По статистике, обладатели водонагревателей с мокрым нагревательным элементом производят замену рабочих элементов раз в 1-2 года, в то время как владельцы бойлеров с сухим нагревательным элементом – один раз в 4-5 лет.
Итак, теперь можно отметить главные преимущества сухого ТЭНа:
-
возможна быстрая замена перегоревшего ТЭНа без слива воды из бака;
-
более безопасны, т.к. риск поражения электрическим током – минимален;
-
на нагревателе не образуется налет из накипи;
-
продолжительный срок эксплуатации.
К недостаткам данного вида нагревателей можно отнести стоимость, ведь водонагреватели с сухим ТЭНом стоят гораздо дороже, чем с мокрым.
Подводя итоги можно сказать, что накипь является основной причиной, по которой водонагреватели выходят из строя, однако защититься от накипи при любом типе нагревателя в бойлере при жесткой воде практически невозможно. При использовании бойлеров с сухим ТЭНом просто будет покрываться накипью не нагревательный элемент, а бак водонагревателя, при этом даже если бак проржавеет и полностью придет в негодность, у вас может остаться полностью рабочий сухой ТЭН. В случае с мокрым ТЭНом, есть вероятность перегорания элемента, если бойлер не чистить.
Ежегодная чистка, профилактическая промывка, а также своевременная замена магниевого анода обойдется дешевле, чем покупка нового водонагревателя.
На нашем сайте Вы можете выбрать водонагреватель по заданным характеристикам и получить полную консультацию у наших грамотных специалистов.
устройство электрических приборов, правила выбора и особенности эксплуатации
Популярность электрических отопительных систем с каждым годом все возрастает. И этому не стоит удивляться, поскольку не во все квартиры проведен газ. Нагревательные установки на жидком топливе не обрели популярность. Еще есть солнечные батареи, которые могут стать решением проблемы создания в жилище благоприятного микроклимата с минимальными затратами, но они до сих пор остаются экзотикой. Многих владельцев квартир не устраивает эффективность работы централизованной системы отопления. Перебои с подачей тепла заставляют их искать вариант, который бы обеспечил постоянную теплую атмосферу в жилище.Многие выбирают электрические обогреватели для создания комфортного микроклимата в доме. Однако обогревательных приборов, работающих от электрической тяги, на сегодняшний день довольно много, поэтому не так-то просто выбрать лучший вариант. Специалисты рекомендуют приобретать в свою квартиру электрические конвекторы. У этих приборов имеется немало достоинств:- эффективность обогрева;
- безопасность;
- простота использования.
Что такое процесс конвекции?
Из школьного курса физики все знают о том, что при нагревании воздуха уменьшается его плотность и он устремляется вверх. Холодные слои воздуха благодаря своей тяжести легко вытесняют его. Именно так в атмосфере нашей планеты происходит образование циклонов. Над отдельными участками поверхности нагретые массы воздуха устремляются вверх, а освободившееся место занимают потоки из холодных областей.В замкнутых пространствах также происходит этот процесс, но в гораздо меньших масштабах. Называется он конвекция. Эффективное управление им призваны осуществлять конвекторы.
Устройство и принцип работы такого нагревателя
Простое устройство — это главная особенность конвекторного оборудования. Фактически же конструкция этих приборов состоит из двух частей — корпуса и нагревательного элемента. В нижней части конструкции электрического конвектора расположены отверстия для втягивания холодного воздуха. В верхней же части присутствуют отверстия для выпуска холодного воздуха.
Одним из элементов конструкции этого прибора является нагревательный элемент, который находится в нижней части прибора. Он выполняет обработку холодного воздуха, поступающего в корпус конвектора. После его нагрева он устремляется вверх. Под небольшим углом относительно вертикали в электрическом конвекторе и располагаются выпускные отверстия. Разогретая воздушная масса движется по параболической траектории. По мере охлаждения она опускается к полу. Затем цикл повторяется снова.
Главным достоинством электрического конвектора является то, что нагретый воздух он распределяет по всему объему помещения равномерно. В процессе работы он не издает никакого шума, что можно считать еще одним его плюсом. Отдельные модели имеют в своем оснащении вентиляторы. Благодаря им обеспечивается более быстрый процесс нагрева помещений. Правда, такие модели электрических конвекторов издают шум при работе.
Востребованность этого оборудования обусловлена тем, что при работе установки температура стенок на его корпусе не превышает 60С. Этим фактом конвекторы отличаются от масляных обогревателей. Последние считаются травмоопасными, поскольку при случайном касании корпуса можно получить ожог.
Внимание на нагревательный элемент (ТЭН)
В современных моделях электрических конвекторов используются нагревательные элементы трех видов:
- игольчатые;
- трубчатые с алюминиевым ребрением;
- монолитные.
Нить в игольчатом нагревателе имеет лаковое покрытие, но она слабо защищена от влаги. Поэтому электрические конвекторы с этим нагревательным элементом не рекомендуется использовать в помещениях с высоким уровнем влажности. Главным достоинством таких установок является их приемлемая цена. Однако срок их службы непродолжительный. Применяют в конвекторном оборудовании игольчатые нагреватели крайне редко. Но, если в магазине вам попадется такой прибор, то лучше пройти мимо.
Трубчатый нагревательный элемент знаком многим. Он встречается не только в электрических конвекторах, но и в водонагревателях. Собой он представляет стальную трубку, которая имеет покрытие нихромовой нитью. Трубка заполнена засыпкой с изолирующими свойствами, которая вдобавок обладает хорошей теплопроводящей способностью. На трубке закреплены ребра из алюминия. Они обеспечивают эффективную теплопередачу, а помимо этого усиливают конвекцию при работе прибора.Нагрев ТЭНа происходит быстрее в сравнении игольчатым элементом. Кроме этого, он отличается долговечной работой. Многие модели агрегатов выполняются в брызгозащитном корпусе. Поэтому конвекторы с ТЭНами могут использоваться в помещениях с высокой влажностью. Например, в ванных комнатах. Однако и у этих элементов имеются определенные минусы. Самый серьезный состоит в том, что трубки и ребра имеют различную величину теплового расширения, а это может привести к возникновению звуков, напоминающих потрескивание во время работы электрического конвектора.
Приборы, которые оснащены монолитными элементами нагрева, отличаются бесшумностью работы. Обусловлено это тем, что конвекторы этого типа имеют цельнолитой нагреватель. Составной частью конструкции таких установок являются ребра. При работе этих устройств возникают минимальные потери тепла. Кроме этого, они эффективны при решении задач по обогреву помещений.Среди видов электрических конвекторов специалисты рекомендуют останавливать свой выбор на оборудовании с ТЭНом или монолитным нагревательным элементом.
Где лучше устанавливать конвектор?
Перед выбором электрического конвектора потребитель должен решить вопрос с местом его расположения в своем жилище. Установку современных моделей этого оборудования можно производить на стене. Для этого используются специальные крепления, которые идут в комплекте с агрегатом. Многие модели можно устанавливать напольно, что делает конвектор мобильным. В случае необходимости его можно передвигать по комнате или переместить в другое помещение. Если вам нужен мобильный электрический конвектор, то в этом случае выбор следует делать из моделей, которые снабжены колесиками.При покупке прибора обогрева внимание следует обращать и на габариты конвектора. Установки могут различаться по своей высоте, ширине и по-разному смотреться в интерьере помещения. Миниплинтусные модели являются самыми изящными. Параметр высоты у них составляет 15 см.
Какой мощности покупать прибор?
При подборе мощности прибора можно использовать следующую формулу: на каждые 10 кв. м. площади помещения должен приходиться 1 кВт мощности электрического конвектора при условии, что в помещении высота стен не превышает 2,7 м. При большей высоте комнаты на каждые дополнительные 10 см следует добавлять дополнительные 10% мощности.
Кроме этого, во внимание необходимо принимать и другие моменты:
- чтобы при помощи электрических конвекторов обеспечить хороший микроклимат в помещении, необходимо устанавливать в комнату число конвекторов, равное количеству окон в нем;
- если необходим прибор для угловой комнаты, помещения с большой площадью остекления или комнаты, расположенной над холодным подвалом, то в этом случае выбирать стоит хороший конвектор большой мощности.
Учитывая эти моменты, вы сможете выбрать хороший электрический конвектор. Находясь в магазине, можно обратиться за помощью к консультантам, которые облегчат вам задачу выбора прибора обогрева.
Виды и особенности терморегуляторов
В конструкции электрического конвектора присутствует термостат. В современных моделях он может иметь механическое или электронное управление. Более доступны по цене приборы с механическим термостатом. Однако его наличие в конвекторе несет и определенные неудобства.Среди самых серьезных выделим следующие:
- плохо держит температуру;
- во время работы потребляет электричество в большом количестве;
- при работе приспособления возникают характерные щелчки — не только при включении, но и при выключении. Это может раздражающе воздействовать на владельца.
В сравнении с механическим электронный термостат имеет массу преимуществ:
- не издает шума во время работы;
- заданную температуру выдерживает с минимальным отклонением — оно не превышает одной десятой градуса;
- снижает энергопотребление установки в рамках своих возможностей;
- «климат-контроль» можно осуществлять в дистанционном режиме;
- имеет поддержку нескольких режимов работы.
Хотя приборы обогрева, оснащенные электронным термостатом, имеют более высокую стоимость, но их ценник вполне оправданный.
Частые вопросы об электроконвекторах
Чтобы во время эксплуатации электроконвектора не возникло сложностей, будущему владельцу этого прибора будет полезно получить ответы на часто возникающие вопросы по работе этого устройства.
Какие конвекторы демонстрируют наибольшую эффективность при работе — высокие или низкие?
Эффективность работы прибора определяется не его размерами. Здесь ключевым фактором является мощность. Различные форм-факторы, в которых на рынке предлагаются электрические конвекторы, создаются для того, чтобы обеспечивалась возможность для их удобного встраивания в интерьер помещений.
Несет ли опасность для владельца оставление прибора без присмотра?
Никакой опасности нет, если вы на время покинете жилище с работающим конвектором. Главное, чтобы проводка, проложенная в вашей квартире, смогла выдержать мощность всех подключенных в сеть приборов. Об остальном можно не беспокоиться.
Можно ли в качестве основного источника отопления в помещении использовать электрический конвектор?
В большинстве случаев да. Все во многом зависит от модели оборудования и рекомендаций компании-производителя.
Подходит ли электрический конвектор для обогрева детской?
Да, вполне. У многих производителей этого оборудования имеются модели, которые предназначены специально для использования в детских комнатах. Приборы имеют обтекаемую форму, а корпус отличается высокой прочностью. Отверстия в таких приборах небольшие, поэтому ребенок не сможет туда ничего засунуть.
Какой конвектор приобрести?
Самый лучший конвектор – какой он. В идеале прибор должен:
- иметь корпус монолитного типа;
- быть оснащен электронным термостатом;
- у него должна быть защита от перегрева, замерзания;
- прибор должен быть оснащен датчиком «деактивации» при опрокидывании;
- в комплекте к нему должны идти запчасти для разных вариантов установки.
Заключение
Если вы ищите прибор для обогрева жилища, электрические конвекторы станут хорошим выбором. Это оборудование имеет массу преимуществ. Среди главных выделим следующие:
- нет необходимости в проведении подготовительных работ. Не нужно заказывать проект, получать разрешения. Все, что потребуется – приобрести и подключить;
- доступная цена. Хороший прибор можно приобрести за 150 долларов;
- высокий КПД. Во время работы электрического конвектора вся потребляемая энергия преобразуется в тепловую.
При выборе конвектора не стоит спешить. Хорошо взвесьте плюсы и минусы, прежде чем делать окончательный выбор. В этом случае вы избежите ошибок и сможете купить в дом прибор, который создаст комфортную атмосферу в вашем жилище.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Типы нагревательных элементов статья от производителя нагревателей Элемаг
Один только нагревательный элемент не составляет всей системы нагрева. Помимо нагревательного элемента, нагреватель состоит из контактных выводов, изоляции, утеплителей, оболочки и уплотнений. Эти нагреватели имеют различные формы и конфигурации для соответствия конкретному оборудованию. Ниже перечислены наиболее распространенные нагреватели и их области применения.
Воздухонагреватели
Как следует из названия, этот тип нагревателя используется для нагрева проходящего воздуха. Воздухонагреватели в основном представляют собой нагретую трубу, в которой один конец предназначен для подачи холодного воздуха, а другой конец — для выхода горячего воздуха. Вдоль стенок трубы расположены спирали нагревательных элементов, изолированные керамикой и непроводящими прокладками. Обычно они используются в системах нагрева с высоким расходом и низким давлением. Области применения воздухонагревателей: термоусадка, ламинирование, активация или отверждение клея, сушка, выпечка и т. д.
Патронные нагреватели
В ТЭНах этого типа резистивный провод наматывается на керамический сердечник, обычно изготовленный из уплотненного оксида магния. Также доступны прямоугольные конфигурации, в которых катушки из проволоки сопротивления проходят от трех до пяти раз по длине цилиндра. Резистивный провод или нагревательный элемент расположен возле стенок из материала оболочки для максимальной теплопередачи. Для защиты внутренних частей оболочка обычно изготавливается из коррозионно-стойких материалов, таких как нержавеющая сталь. Выводы обычно гибкие из термостойких проводов, причем оба вывода в патронных ТЭНах расположены на одном конце нагревателя. Патронные нагреватели используются для нагрева штампов или пресс-форм, нагрева жидкости (погружные нагреватели) и нагрева металлических поверхностей.
Трубчатые нагреватели (ТЭНы)
Внутреннее устройство трубчатых нагревателей схоже с патронными ТЭНами. Основное отличие металлических ТЭНов от патронных нагревателей состоит в том, что выводы находятся на противоположных концах трубки и спираль помещается в трубку нагревателя без керамического сердечника. Мощность металлических ТЭНов также значительно ниже, чем у пальчиковых нагревателей.
Всю трубчатую конструкцию ТЭНа можно сгибать в различные формы, чтобы обеспечить распределение тепла, необходимое для обогреваемого пространства или поверхности. Кроме того, ТЭНы могут иметь ребра, которые механически прикреплены к поверхности оболочки, чтобы способствовать эффективной теплопередаче. Трубчатые нагреватели очень универсальны, они используются в самом различном промышленном оборудовании и в бытовых приборах.
Кольцевые нагреватели
Эти нагревательные элементы предназначены для обертывания цилиндрических металлических поверхностей или контейнеров, таких как трубы, бочки, барабаны, экструдеры и т. д. Они обычно оснащены фиксаторами на болтах для надежного зажима на поверхности контейнера. Внутри корпуса нагреватель представляет собой тонкий резистивный провод или ленту, обычно изолированную слоем миканита. Обшивка изготавливается из нержавеющей стали или латуни. Также кольцевые нагреватели бывают керамическими, в которых спирали помещаются в пазы стеатитовых блоков, или литыми из алюминия.
Еще одно преимущество использования ленточных нагревателей заключается в том, что хомутовый ТЭН косвенно нагревает жидкость внутри емкости. Это означает, что нагреватель не подвергается химическому воздействию технологической жидкости. Возможное возгорание также предотвращается при использовании для обслуживания масла и смазки.
Плоские нагреватели
Этот тип нагревателей имеет плоскую и прямоугольную форму и крепится к нагреваемой поверхности. Его внутреннее устройство похоже на кольцевой нагреватель. Так же, как и в кольцевых нагревателях, изоляционным материалом, помимо миканита, может быть керамика.
Типичное применение плоских нагревателей — это поверхностный нагрев штампов, форм, плит, резервуаров, каналов и т. д.
Канальные ТЭны
В нагревателях этого типа керамический материал используется в качестве изолятора для концентрации тепла на нагреваемой поверхности для предотвращения потерь в системе. Плиты из керамики имеют отверстия (каналы), в которые помещаетя намотанный в спираль резистивный провод. Канальные Тэны применяются для нагрева в различных печах.
Сухие керамические ТЭНы
Данные нагреватели состоят из стеатитовых блоков, в отверстия которых продевается нихромовая греющая спираль. При нагреве жидкостей данный нагреватель помещается внутрь металлической колбы. Сухие ТЭНы часто используются в печах, гальванических ваннах, варочных котлах, пивоварнях, бойлерах, водонагревателях.
Спиральные нагреватели
Компактные и мощные спиральные ТЭНы представляют собой трубки с круглым или прямоугольным сечением с помещенной внутрь нихромовой спиралью. ТЭН завивается в спирали различного диаметра, таким образом получается нагреватель с очень восокой удельной мощносью, обеспечивающий нагрев до высоких температур при совсем малых габаритах. Спиральные нагреватели используются для нагрева литников горячеканальных систем в пресс-формах.
В данной статье перечислены далеко не все типы нагревателей, которые производит компания Элемаг. Если вы хотите узнать больше о нагревательных элементах, посмотрите наш каталог товаров или читайте подробно о каждом типе нагревателей в наших статьях. Получить консультацию по выбору нагревательных элементов вы можете по телефону или по электронной почте, указанной на сайте в контактах.
Обзор рынка водонагревателей, газовых колонок и котельного оборудования.
Делая выбор водонагревателя стоит задуматься не только о его объеме, форме и материале бака, но и том, что является по сути сердцем прибора – нагревательном элементе. Электрические нагревательные элементы в современных накопительных водонагревателях можно попробовать разделить на две условные группы.Самый распространенный вариант – это так называемые «мокрые», или «открытые» ТЭНы. В этом случае нагревательный элемент представляет собой полую трубку из стали или меди с вставленной внутрь спиралью из нихромовой проволоки и заполненной кварцевым песком, или другим веществом, имеющим высокую теплопроводность. Внешне, да собственно и по своей конструкции, этот элемент напоминает обычный кипятильник. Стоит так же отметить, что такие известные производители как Термекс и Аристон используют в своих моделях водонагревателей только этот тип нагревательных элементов.
«Закрытые», они же «сухие», или «керамические» ТЭНы в водонагревателях стали использоваться сравнительно недавно. Их конструкция представляет собой прочную металлическую колбу, во внутрь которой помещен керамический (стеатитовый) стержень, с намотанным на него нагревательным элементом. ТЭН более компактно располагается внутри водонагревателя, но не смотря на это зачастую имеет большую площадь соприкосновения с водой. Среди профессионалов часто бытует мнение, что «сухие» ТЭНы – выдумка маркетологов, ведь их устройство принципиально то же самое, а стоят они значительно дороже. Попробуем разобраться, действительно ли они обладают существенными преимуществами.
Сначала рассмотрим вопрос энергоэффективности. Некоторыми производителями с успехом был воспитан миф, что поскольку площадь «сухого» нагревательного элемента выше, чем «открытого», то соответственно и КПД его выше, и скорость нагрева водонагревателя так же значительно быстрее. Что бы развенчать этот миф, достаточно открыть школьный учебник физики и найти закон Джоуля-Ленца: количество теплоты, выделяемое участком электрической цепи прямо пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению участка. То есть при одинаковой мощности теплоотдача на поверхности нихромовой проволоки будет одинаковая. А вот если учесть тот факт, что в «мокром» ТЭНе проволока находится в среде с высокой тепловодностью, а в «сухом» просто в воздухе – вывод напрашивается прямо противоположный. С уверенностью можно сказать, что эффективность водонагревателя больше определяется качеством теплоизоляции между внутренним баком и кожухом, нежели типом нагревательного элемента.Второй немаловажный вопрос – энергобезопасность. Короткое замыкание возможно по причине коррозии нагревательного элемента, или его перегрева. В первом случае бесспорное преимущество имеют водонагреватели с «закрытыми» ТЭНами. Их наружная колба выполнена из того же материала, что бак самого прибора, что в отличии от «конкурентного» случая, не приводит к образованию гальванической пары, и переносу вещества между «электродом» и «катодом», что и является причиной быстрой коррозии. Кроме того, колба выполнена из более толстого материала. По этим причинам коррозия «сухого» ТЭНа маловероятна. А вот перегрев его в результате низкой теплопроводности воздуха, в котором он находится – дело вполне даже возможное. В этом вопросе опять же явного победителя тоже нет. Его может решить только использование УЗО в конструкции прибора и качественное заземление.
Ну конечно же, основная причина, почему многие выбирают водонагреватели с «закрытыми» нагревательными элементами, это твердая уверенность в том, что накипь им не страшна. Попробуем разобраться и здесь. Образование накипи, это химический процесс, происходящий при температуре свыше 55 градусов, при котором кристаллизуются растворенные в воде соли кальция, магния или железа. В большинстве случаев именно соли кальция являются бичом наших водонагревательных приборов. Тут, водонагреватели с «закрытым» ТЭНом все же получают очевидное преимущество – поскольку материал колбы нагревательного элемента и бака водонагревателя однородны, отсутствует гальваническая пара, о которой мы говорили раньше, и «закрытый» ТЭН не является катодом для ионов кальция. В результате отсутствует электролитическая реакция, и накипь если образуется, накапливается равномерно на всех внутренних поверхностях нагревательного прибора. Кроме того, обычно поверхность «сухого» ТЭНа больше, чем «мокрого», а это значит, что и температура на его поверхности меньше. Следовательно и химические процессы около него протекают более вяло. Ведь именно преодоление температурного барьера является необходимым условием для образования накипи.
И все же, основной защитой от накипи в водонагревателях является … — магниевый анод! Именно он, разрушаясь со временем, влияет на химические процессы взаимодействия вода с кальцием, в результате чего, соли, которые образуются имеют более рыхлую структуру. При агрессивной среде, необходимо его заменять минимум один раз в год даже в водонагревателях с внутренним баком из нержавеющей стали.
Однозначным, и неоспоримым преимуществом «закрытых» нагревательных элементов является возможность их быстрой замены. Керамическая вставка не контактирует с водой, достаточно свободно извлекается из металлической колбы без слива воды из водонагревателя. Это конечно же очень удобно, но лучше, как говорится, не доводить до этого, — просто вовремя меняйте магниевый анод, и поменьше «кипятите» свой водонагреватель.
Все таки следует признать, что в результате такой объемной статьи мы так и не ответили на вопрос, какой же тип нагревательного элемента лучше. Но мы все же надеемся, что прочитав ее внимательно Вы сможете выбрать наиболее предпочтительный для Вас вариант.
Позволим себе лишь дать небольшой совет. Если Ваш выбор остановится на водонагревателях с «сухим» нагревательным элементом, обратите внимание на модели известных и надежных производителей водонагревателей Gorenje, Stiebel Eltron, AEG.
Нагревательные элементы (ТЭНы) для накопительных водонагревателей | Водонагреватели накопительные и проточные, водонагреватели электрические и газовые . Выбор водонагревателя.
Мы часто слышим фразу: нагревательный элемент – это сердце электрического водонагревателя. Для чего нужен нагревательный элемент или по другому сказать трубчатый электрический нагреватель (ТЭН)? Конечно, для нагрева воды. Электрический ток нагревает ТЭН, проходя через него, а нагревательный элемент уже нагревает воду.
ТЭНы для накопительных водонагревателей делятся на «сухие» и «мокрые». Отличие заключается в способе нагрева воды: «мокрые» погружаются в воду, а «сухие» нагревают воду, не касаясь ее, т.к. находятся в специальной капсуле, которая погружена в воду.
ТЭН для водонагревателя «мокрый» — представляет собой трубчатый электрический нагреватель, состоящий из медной или стальной трубки, в которую концентрично запрессована нагревательная спираль. В качестве теплового проводника и, одновременно, диэлектриком между спиралью и стенкой трубки, служит специальный наполнитель на основе оксида магния (магнезий). При прохождении электрического тока через нагревательную спираль, вследствие ее большого омического сопротивления, практически вся электрическая энергия преобразуется в тепло. Тепло от спирали сквозь изоляционную засыпку передается медной или нержавеющей оболочки тэна, которая и нагревает воду в баке водонагревателя.
ТЭНы обладают высоким КПД и продолжительным сроком эксплуатации.
От «мокрого» к «сухому» ТЭНу
ТЭН при нагреве может иметь контакт с водой, тогда речь идет о «мокром» ТЭНе, но может и не контактировать, тогда говорим о «сухом» нагревательном элементе.
Накипь и электролитическая коррозия – неизбежные враги «мокрого» ТЭНа. Образование накипи появляется вследствие превышения в воде солей и других примесей, которые «налипают» на сам ТЭН, уменьшая его теплоотдачу и затрудняя его работу. ТЭН вынужден работать усерднее, следовательно, его срок службы уменьшается, а расход электроэнергии – увеличивается. Кроме того, появляется новая проблема: недостаточный отвод тепла от поверхности ТЭНа. В этом случае температура нагревательного элемента оказывается выше нормальной рабочей. Это приводит к перегреву и перегоранию ТЭНа, т.е. к поломке водонагревателя.
Чтобы избежать этих проблем, достаточно установить специальный фильтр для защиты от накипи, а также регулярно очищать ТЭН от накипи.
Впрочем, еще одним методом борьбы с накипью является установка «сухого» ТЭНа – такой нагревательный элемент устанавливается в прибор в специальной защитной капсуле (трубке), которая герметична и ограждает ТЭН от контактов с водой. В этом случае ТЭН сначала нагревает трубку, а уже нагретая трубка передает тепло воде в баке. Такие «сухие» нагревательные элементы были изобретены в середине 90-х годов во Франции.
Если «мокрый» ТЭН может работать без смены от 3-х до 10 лет, то «сухие» нагревательные элементы могут спокойно работать до 15 лет при нормальных условиях эксплуатации.
«Сухие» ТЭНы также имеют преимущество в том, что замена нагревательного элемента может проходить без слива воды.
Разновидности ТЭНов для водонагревателей
Мы с вами уже выяснили, что по типу установки и работы ТЭНы могут быть «мокрыми» и «сухими». Однако это не вся классификация нагревательных элементов. Так, в зависимости от модели водонагревателя, ТЭНы могут быть разной формы, мощности и крепления. Существуют ТЭНы, ввинчиваемые, закрепленные на гайке, а также ТЭНы на фланце. По форме нагревательный элемент напрямую зависит от типа бака бойлера, в котором он установлен: бывают прямые, гнутые в разном виде, спиральные, комбинированные, т.е. несколько ТЭНов в одном блоке (на одном фланце). Материал ТЭНа всегда либо медь, либо нержавейка.
Итак, главными преимуществами «сухого» ТЭНа перед «мокрым» являются:
- Возможность использования водонагревателя в системах водоснабжения с невысоким качеством воды, («жесткая» вода) поскольку отсутствует контакт ТЭНа с водой.
- Увеличение срока службы бойлера в целом, так как на нагревательном элементе не скапливается накипь.
- Высокая безопасность для пользователей, по причине невозможности пробоя тока или возникновения короткого замыкания в баке аппарата.
Водонагреватели с «мокрыми» ТЭНами используются в водопроводных системах с «мягкой» водой, а для «жесткой» воды лучше использовать водонагреватели с «сухими» ТЭНами.
На нашем сайте вы сможете найти водонагреватели известных немецких фирм Stiebel Eltron и AEG.
Трубчатые электрические нагреватели компании Stiebel Eltronзаслуженно пользуются славой самых надежных в мире. Со времен основания фирмы конструкция ТЭНа (на рисунке справа тэн для водонагревателя psh … si) продолжает совершенствоваться. Благодаря жесткому контролю качества на всех этапах производства, заводской брак сводится к нулю. На сегодняшний день Stiebel Eltron предлагает самый широкий ассортимент нагревательных элементов с неоспоримыми преимуществами:
- медные ТЭНы имеют хорошую теплоотдачу и не подвержены коррозии;
- развитая поверхность элемента снижает тепловую нагрузку на единицу площади;
- специальный элемент в виде спирали, и большое фланцевое отверстие обеспечивают легкий демонтаж, даже после длительной эксплуатации;
- продуманная конструкция крепления нагревательного фланца позволяет экономить время и силы при замене или обслуживании;
- широкий выбор электрических мощностей и возможность подключения 220 / 380 В.
В зависимости от целей, Ваших предпочтений и бюджета, Вы легко сможете выбрать оптимальный вариант среди накопительных водонагревателей AEG. Все приборы оснащены высококачественной теплоизоляцией и внутренним баком, надежно защищенным от коррозии. Водонагреватели AEG обладают множеством полезных функций, которые сделают процесс приготовления горячей воды простым и удобным. Благодаря своему привлекательному классическому дизайну, водонагреватели AEG отлично впишутся в любой интерьер.
Интернет-магазин santehsklad имеет в наличии все тэны для водонагревателей компаний Stiebel Eltron и AEG Haustechnik, заказать которые можно по телефону +7 (812) 544 68 20 ,+7 (812) 945 99 93 или на почте E-mail: [email protected].
Материалы, используемые для нагревательных элементов
Многие нагревательные устройства или приборы, такие как электрические печи, электрические духовки, электрические нагреватели и т. Д., Используют электрическую энергию для производства тепла. В этом оборудовании или приборе используется нагревательный элемент для преобразования электрической энергии в форму тепла. Работа нагревательных элементов основана на нагревательном действии электрического тока. Когда ток проходит через сопротивление, он выделяет тепло.
Для выработки тепла электрическая энергия, потребляемая сопротивлением, определяется выражением,
Где
‘I’ — ток через сопротивление (в А)
‘R’ — сопротивление элемента (в Ом)
‘t’ — время (в секундах)
Производительность и срок службы нагревательного элемента зависят от свойств материала, из которого изготовлен нагревательный элемент.Необходимые свойства материала, используемого для нагревательных элементов:
- Высокая температура плавления.
- Не подвержен окислению на открытом воздухе.
- Высокая прочность на разрыв.
- Достаточная пластичность для волочения металла или сплава в виде проволоки.
- Высокое сопротивление.
- Низкий температурный коэффициент сопротивления.
Для изготовления нагревательного элемента используется следующий материал:
- Нихром
- Кантал
- Мельхиор
- Платина
Нихром
Состав нихрома
Свойства нихрома
- Удельное сопротивление: 40 мкОм -см Температурный коэффициент сопротивления: 0.0004/ o C
- Температура плавления: 1400 o C
- Удельный вес: 8,4 г / см 3
- Высокая стойкость к окислению
Использование нихрома
Используется для изготовления нагревательных элементов для электронагревателей и печи.
Note
Нихром является наиболее подходящим и идеальным материалом для изготовления нагревательного элемента. Обладает сравнительно высоким сопротивлением. Когда нагревательный элемент нагревается в первый раз, хром из сплава вступает в реакцию с кислородом атмосферы и образует слой оксида хрома на внешней поверхности нагревательного элемента.Этот слой оксида хрома работает как защитный слой для элемента и защищает материал под этими слоями от окисления, предотвращая разрыв и выгорание провода элемента. Нагревательные элементы из нихрома могут использоваться для непрерывной работы при температуре до 1200 o C.
Kanthal
«Kantahl» — это торговая марка сплавов, изготовленных путем соединения железо-хром-алюминий (Fe-Cr-Al). . Эти сплавы используются в широком диапазоне сопротивлений и нагрева.
Состав Kanthal
Свойства Kanthal
- Удельное сопротивление при 20 o C: 145 мкОм-см
- Температурный коэффициент сопротивления при 20 o C: 0,000001 / o C
- Точка плавления: 1500 o C
- Удельный вес: 7,10 г / см 3
- Высокая стойкость к окислению
Использование Kanthal
Используется для изготовления нагревательных элементов для электрических нагревателей и печей.
Примечание
При первом нагревании элемента из «Кантала» алюминий сплава вступает в реакцию с кислородом атмосферы и образует слой оксидов алюминия над нагревательным элементом.Этот слой оксидов алюминия является электрическим изолятором, но имеет хорошую теплопроводность. Этот электроизоляционный слой алюминия делает нагревательный элемент устойчивым к ударам. Нагревательные элементы из Kanthal могут использоваться для непрерывной работы при температуре до 1400 o C. Следовательно, он очень хорошо подходит для изготовления нагревательных элементов для электропечей, используемых для термообработки в керамической, сталелитейной, стекольной и электронной промышленности.
Мельхиор
Мельхиор также называют медно-никелевым.Это сплав, состоящий из меди, никеля и упрочняющих элементов, таких как железо и марганец.
Состав мельхиора
Свойства мельхиора
- Удельное сопротивление при 20 o C: 50 мкОм-см
- Температурный коэффициент сопротивления при 20-500 o C: 0,00006 / o C
- Точка плавления: 1280 o C
- Удельный вес: 8,86 г / см 3
- Высокая стойкость к окислению
Использование мельхиора
Используется для изготовления нагревательных элементов для электрических нагревателей и печей, для изготовления монет.
Примечание
Мельхиор обладает высоким электрическим сопротивлением, пластичностью и хорошей коррозионной стойкостью. ТЭНы из «Купроникеля» могут работать в непрерывном режиме при температуре до 600 o C.
Платина
Платина — химический элемент. Он имеет химический символ Pt и атомный номер. 78. Платина — наименее химически активный металл. Он обладает замечательной устойчивостью к коррозии даже при высоких температурах. Поэтому он считается благородным металлом.
Свойства платины
- Удельное сопротивление при 20 o C: 10,50 мкОм-см
- Температурный коэффициент сопротивления при 20 o C: 0,00393 / o C
- Точка плавления: 1768,30 o C
- Удельный вес: 21,45 г / см невероятный материал с высоким сопротивлением и температурой плавления.Он очень подходит для электрических нагревательных элементов , , реостатов. Но из-за очень высокой стоимости его использование в электротехнике ограничено лабораторными печами с рабочей температурой 1300 o C, реостатами и термометрами сопротивления.
- Платина — драгоценный металл, очень популярный для изготовления ювелирных украшений.
- В медицине платина используется в химиотерапии для лечения некоторых видов рака.
10 простых шагов по проверке элемента водонагревателя с помощью мультиметра
Главная »Блог» 10 простых шагов по проверке элемента водонагревателя с помощью мультиметра Алекс11 октября 2021 г.
121 Просмотры
Электрический водонагреватель использует один или два нагревательных элемента для нагрева воды в баке.В тех случаях, когда водонагреватель больше не может нагревать воду; Основная причина может быть в том, что верхний элемент не работает.
Водонагреватель, который производит меньше горячей воды, чем должен быть, является признаком неисправности нижнего элемента.
Если ваш водонагреватель отключает автоматический выключатель, существует вероятность того, что элемент заземлен и может вызвать короткое замыкание.
Ниже приведены инструкции по проверке элемента водонагревателя с помощью мультиметра.
Вещи, которые вам понадобятся
- Перчатки
- Очки защитные
- Бесконтактный датчик напряжения
- Отвертка
Перед тем, как приступить к проверке нагревательного элемента в водонагревателе, лучше всего сначала проверить коробку автоматического выключателя.Вы можете найти его как снаружи, так и внутри дома. В большинстве случаев на коробке есть этикетка, поэтому у вас не возникнет трудностей с ее поиском.
Если вы обнаружите, что водонагреватель перевернут, это означает, что вам необходимо его сбросить. Однако, если это происходит несколько раз, то, возможно, с водонагревателем что-то не так, что он вызывает перегрузку питания.
Теперь вы можете приступить к тестированию элемента водонагревателя.
Шаг № 1 Выключите прерывательОтключите прерыватель на главной электрической панели, которая обеспечивает питание обогревателя.Во многих электрических водонагревателях используется двухполюсный автоматический выключатель на 30 ампер.
Шаг № 2 Выкрутите винты из панелейНа боковой стороне водонагревателя вы найдете панели, прикрепленные винтами. У вас будет одна или две панели, в зависимости от размера вашего водонагревателя. Освободите их, открутив винты из панели.
Шаг № 3 Удалите изоляцию.После снятия боковых панелей обнажится изоляция.Убери это. Утеплитель представляет собой экструдированный пенополистирол или стекловолокно с закрытыми ячейками. При снятии этого убедитесь, что вы надели защитные очки и перчатки.
Шаг 4 Снимите защитную крышкуСнимите пластиковую защитную крышку с лицевой стороны элемента. Крышка обычно защелкивается и снимается с термостата и элемента.
Шаг № 5 Проверить наличие электричестваПодключите бесконтактный датчик напряжения к кабелям, прикрепленным к лицевой стороне элемента, и к каждому кабелю, прикрепленному к термостату.Если в водонагревателе по-прежнему присутствует электричество, датчик напряжения издает звуковой сигнал и мигает световой сигнал.
Шаг № 6 Обратите внимание на мощность элементаЧтобы увидеть мощность элемента, ослабьте двухэлементные винты. Затем снимите провода под винтами. Вы увидите мощность элемента, напечатанную на стороне лицевой стороны элемента.
Шаг 7 Используйте мультиметр для измеренияВозьмите мультиметр и поверните шкалу на Rx1k (сопротивление, умноженное на 1000 Ом).Одним из щупов мультиметра прикоснитесь к винтам на лицевой стороне элемента. Поместите другой датчик на другой винт. Элемент мощностью 3500 Вт должен быть способен измерять сопротивление 16 Ом в мультиметре. Элемент мощностью 4500 Вт должен показывать результат от 10 до 11 Ом. Если в случае, если элемент не регистрируется мультиметром, то пора его заменить.
Шаг №8 Проверить, заземлен ли элементДержите щупы на одном из винтов на лицевой стороне элемента. Другой датчик коснется любой металлической части водонагревателя.Нагревательный элемент заземляется, если стрелка мультиметра перемещается, и его необходимо заменить. Вы должны проверить оба винта на лицевой стороне элемента.
Шаг № 9 Тестирование элементаПоместите щупы мультиметра на каждый винт. Затем поместите оставшийся зонд на металлическую основу, прикрепленную к элементу, где он входит в водонагреватель. Стрелка на лицевой стороне мультиметра двигается, если элемент неисправен и требует замены.
Шаг № 10 Собираем обратно на местоВерните провода к лицевой стороне водонагревательного элемента.Установите пластиковую крышку на термостат и элемент. Затем установите изоляцию и не забудьте прикрепить панели к резервуару для воды. Как только все снова встанет на свои места, включите выключатель.
Напоминание: При работе с чем-либо, что связано с нагревом или электричеством, убедитесь, что оно полностью выключено, прежде чем приступить к работе с ним. Вы должны отключить его от источника питания или отключить панель прерывателя. Вы должны сделать и то, и другое, если хотите быть уверенным.Если имеете дело с нагревательными элементами водонагревателя, убедитесь, что они не теплые. Подождите два часа, если вы только что выключили его, прежде чем брать его в руки.
Понимание показанийЕсли водонагревательный элемент имеет обрыв, вы увидите данные, отображаемые на вашем экране. Вы должны получить от 10 до 16 Ом.
Если мультиметр не дает результатов, это означает, что нет непрерывности, и электричество не может пройти от одного конца до другого.Это указывает на то, что нагревательный элемент требует замены. Водонагреватель снаружи покажет, какой тип нагревательного элемента нужен. Если в случае, если он не указан на приборе, обратитесь к руководству пользователя, чтобы узнать, какой нагревательный элемент требуется.
Для проверки водонагревателя отлично подойдут различные мультиметры. Убедитесь, что вы инвестируете в тот, который будет хорошо работать в долгосрочной перспективе и имеет более широкий набор функций тестирования.
Последние мыслиВаш водонагревательный элемент поврежден из-за старости и продолжительной эксплуатации.Кроме того, использование жесткой воды с высоким содержанием минералов может привести к появлению элемента по умолчанию. Причиной может быть накопление накипи на элементах водонагревателя, что приведет к их выходу из строя. Но перед их заменой лучше всего сначала проверить водонагревательный элемент с помощью мультиметра. Следуйте приведенным выше инструкциям по тестированию, и вы никогда не ошибетесь.
Нагревательные устройства
В большинстве лабораторий используется по крайней мере один тип нагревательного устройства, например печи, нагревательные плиты, нагревательные кожухи и ленты, масляные ванны, соляные ванны, песочные ванны, воздушные ванны, печи с горячими трубками, термофены и микроволновые печи.Устройства с паровым нагревом обычно предпочтительны, когда требуются температуры 100 o C или ниже, поскольку они не представляют опасности удара или искры и могут быть оставлены без присмотра с гарантией того, что их температура никогда не превысит 100 o C. Обеспечьте подачу питания. воды для генерации пара достаточно до выхода из реакции на какой-либо продолжительный период времени.
Общие меры предосторожностиПри работе с нагревательными приборами учитывать следующее:
- Фактический нагревательный элемент в любом лабораторном нагревательном устройстве должен быть заключен таким образом, чтобы предотвратить случайное прикосновение лабораторного работника или любого металлического проводника к проводу, по которому проходит электрический ток.
- Если нагревательное устройство настолько изношено или повреждено, что его нагревательный элемент обнажается, отремонтируйте устройство перед его повторным использованием или выбросьте устройство.
- Используйте регулируемый автотрансформатор на лабораторном нагревательном устройстве для управления входным напряжением, подавая некоторую долю от общего линейного напряжения, обычно 110 В.
- Найдите внешние корпуса всех регулируемых автотрансформаторов, где на них нельзя пролить воду и другие химические вещества и где они не будут подвергаться воздействию легковоспламеняющихся жидкостей или паров.
Отказоустойчивые устройства могут предотвратить возгорание или взрывы, которые могут возникнуть, если температура реакции значительно возрастет из-за изменения сетевого напряжения, случайной потери реакционного растворителя или потери охлаждения. Некоторые устройства отключают электроэнергию, если температура нагревательного устройства превышает некоторый заданный предел или если поток охлаждающей воды через конденсатор прекращается из-за потери давления воды или ослабления шланга подачи воды к конденсатору.
ДуховкиДуховки с электрическим обогревом обычно используются в лабораториях для удаления воды или других растворителей из химических проб и для сушки лабораторной посуды. Никогда не используйте лабораторные печи для приготовления пищи для людей .
- Лабораторные печи сконструированы таким образом, что их нагревательные элементы и их регуляторы температуры физически отделены от их внутренней атмосферы.
- В лабораторных печах редко предусмотрена возможность предотвращения выброса летучих в них веществ.Подключение вентиляционного отверстия печи непосредственно к вытяжной системе может снизить вероятность утечки веществ в лабораторию или образования взрывоопасной концентрации внутри печи.
- Не используйте печи для сушки любых химических образцов, которые могут представлять опасность из-за острой или хронической токсичности, если не были приняты особые меры предосторожности для обеспечения постоянного вентилирования атмосферы внутри печи.
- Во избежание взрыва промойте стеклянную посуду дистиллированной водой после ополаскивания органическими растворителями перед сушкой в духовке.
- Не сушите стеклянную посуду, содержащую органические соединения, в духовке без вентиляции.
- Биметаллические полосковые термометры предпочтительны для контроля температуры печи. Не устанавливайте ртутные термометры через отверстия в верхней части духовок так, чтобы колба свешивалась в духовку. Если ртутный термометр сломался в духовке любого типа, немедленно выключите и закройте духовку. Держите закрытым, пока не остынет. Удалите всю ртуть из холодной печи, используя соответствующее оборудование и процедуры для очистки, чтобы избежать воздействия ртути.
Лабораторные плиты обычно используются для нагрева растворов до температуры 100 o C или выше, когда невозможно использовать более безопасные паровые бани. Убедитесь, что все недавно приобретенные конфорки сконструированы таким образом, чтобы не допускать возникновения электрических искр. Более старые плиты представляют опасность возникновения электрической искры, возникающую либо из-за двухпозиционного переключателя, расположенного на горячей плите, либо из-за биметаллического термостата, используемого для регулирования температуры, либо из-за того и другого.
Помимо опасности искры, старые и корродированные биметаллические термостаты в этих устройствах могут в конечном итоге сработать с помощью плавкого предохранителя и подать полный, непрерывный ток на горячую пластину.
- Не хранить летучие легковоспламеняющиеся материалы рядом с горячей плитой
- Ограничьте использование старых нагревательных плит для легковоспламеняющихся материалов.
- Проверить термостаты на коррозию. Корродированные биметаллические термостаты можно отремонтировать или перенастроить, чтобы избежать опасности искры. Свяжитесь с EHS для получения дополнительной информации.
Нагревательные кожухи обычно используются для нагрева круглодонных колб, реакционных котлов и связанных с ними реакционных сосудов.Эти мантии заключают нагревательный элемент в серию слоев стекловолоконной ткани. Пока покрытие из стекловолокна не изношено и не сломано, и пока вода или другие химические вещества не проливаются на мантию, нагревательные кожухи не представляют опасности поражения электрическим током.
- Всегда используйте нагревательный кожух с регулируемым автотрансформатором для управления входным напряжением. Никогда не подключайте их напрямую к сети 110 В.
- Будьте осторожны, не превышайте входное напряжение, рекомендованное производителем мантии.Более высокое напряжение вызовет перегрев, оплавление стекловолоконной изоляции и обнажение оголенного нагревательного элемента.
- Если нагревательный кожух имеет внешний металлический кожух, обеспечивающий физическую защиту от повреждения стекловолокна, рекомендуется заземлить внешний металлический кожух для защиты от поражения электрическим током, если нагревательный элемент внутри кожуха замыкается на металлическом кожухе.
- Некоторое старое оборудование может иметь изоляцию из асбеста, а не из стекловолокна. Обратитесь в EHS для замены изоляции и надлежащей утилизации асбеста.
Электрически нагреваемые масляные бани часто используются для нагрева небольших сосудов или сосудов неправильной формы или когда требуется стабильный источник тепла, который может поддерживаться при постоянной температуре. При температуре ниже 200 ° C часто используется насыщенное парафиновое масло; при температуре до 300 ° C следует использовать силиконовое масло. Необходимо соблюдать осторожность при использовании ванн с горячим маслом, чтобы не образовался дым или масло не загорелось из-за перегрева. Ванны с расплавленной солью, как и ванны с горячим маслом, обладают преимуществами хорошей теплопередачи, но имеют более широкий рабочий диапазон (например.g., от 200 до 425 o C) и могут обладать высокой термической стабильностью (например, 540 o C). При работе с этими типами нагревательных устройств необходимо соблюдать несколько мер предосторожности:
- При использовании масляных, солевых или песчаных ванн не проливайте на них воду или летучие вещества. Такая авария может привести к разбрызгиванию горячего материала на большую площадь и серьезным травмам.
- Соблюдайте осторожность, используя горячую масляную ванну, чтобы не образовался дым или масло не загорелось из-за перегрева.
- Всегда контролируйте масляные ванны с помощью термометра или других термодатчиков, чтобы убедиться, что его температура не превышает температуру воспламенения используемого масла.
- Установить масляные ванны, оставленные без присмотра, с термодатчиками, которые отключат электроэнергию в случае перегрева ванны.
- Хорошо перемешайте масляные ванны, чтобы не было «горячих точек» вокруг элементов, которые нагревают окружающее масло до недопустимых температур.
- Содержите нагретое масло в емкости, способной выдержать случайный удар твердым предметом.
- Осторожно установите ванны на устойчивую горизонтальную опору, например лабораторный домкрат, который можно поднимать или опускать без опасности опрокидывания ванны. Железные кольца не подходят для горячей ванны.
- Закрепите оборудование достаточно высоко над горячей ванной, чтобы, если реакция начнет перегреваться, баню можно было бы немедленно опустить и заменить охлаждающей ванной без необходимости перенастраивать оборудование.
- Обеспечьте вторичную локализацию в случае разлива горячего масла.
- При работе с горячей ванной надевайте термостойкие перчатки.
- Реакционный сосуд, используемый в ванне с расплавленной солью, должен выдерживать очень быстрый нагрев до температуры выше точки плавления соли.
- Следите за тем, чтобы соляные ванны оставались сухими, поскольку они гигроскопичны, что может вызвать опасные лопания и брызги, если поглощенная вода испарится во время нагрева.
Ванны с горячим воздухом используются в лаборатории как нагревательные приборы.Азот предпочтительнее для реакций с легковоспламеняющимися материалами. Воздушные бани с электрическим подогревом часто используются для обогрева небольших сосудов или сосудов неправильной формы. Одним из недостатков ванн с горячим воздухом является их низкая теплоемкость. В результате эти ванны обычно необходимо нагревать до температуры на 100–– ° C или более выше заданной температуры. Трубчатые печи часто используются для высокотемпературных реакций под давлением. При работе с любым из этих устройств учитывайте следующее:
- Убедитесь, что нагревательный элемент полностью закрыт.
- Для воздушных ванн, сделанных из стекла, оберните сосуд термостойкой лентой, чтобы удержать стекло в случае его разрушения.
- Песочные ванны предпочтительнее воздушных ванн.
- Для трубчатых печей тщательно выбирайте стеклянную посуду, металлические трубы и соединения, чтобы они могли выдерживать давление.
- Соблюдайте меры безопасности, указанные как для электробезопасности, так и для систем давления и вакуума.
Лабораторные тепловые пушки оснащены вентилятором с приводом от двигателя, который обдувает электрически нагреваемую нить накала.Их часто используют для сушки стеклянной посуды или для нагрева верхних частей перегонного аппарата во время перегонки высококипящих материалов.
Прочтите рекомендации по тепловому пистолету для получения дополнительной информации о правильном выборе и использовании теплового пистолета для исследовательских работ.
Микроволновые печи
Используйте микроволновые печи, специально предназначенные для лабораторного использования. Бытовые микроволновые печи не подходят. Микроволновый нагрев представляет собой несколько потенциальных опасностей, которые обычно не встречаются при использовании других методов нагрева: чрезвычайно быстрое повышение температуры и давления, перегрев жидкости, искрение и утечка микроволнового излучения.Микроволновые печи, разработанные для лабораторий, имеют встроенные функции безопасности и рабочие процедуры для снижения или устранения этих опасностей. Микроволновые печи, используемые в лаборатории, могут представлять несколько различных типов опасностей.
- Как и в большинстве электрических устройств, существует риск образования искр, которые могут воспламенить воспламеняющиеся пары.
- Металлы, помещенные в микроволновую печь, могут вызвать дугу, которая может воспламенить легковоспламеняющиеся материалы.
- Материалы, помещенные в духовку, могут перегреться и воспламениться.
- Герметичные контейнеры, даже если они неплотно закрыты, могут создавать давление при расширении во время нагрева, создавая риск разрыва контейнера.
Чтобы свести к минимуму риск этих опасностей,
- Никогда не включайте микроволновые печи с открытыми дверцами, чтобы избежать воздействия микроволн.
- Не кладите провода и другие предметы между уплотнительной поверхностью и дверцей на передней поверхности духовки. Уплотняемые поверхности должны быть абсолютно чистыми.
- Никогда не используйте микроволновую печь как для лабораторных целей, так и для приготовления пищи.
- Заземлите микроволновую печь. Если необходимо использовать удлинитель, следует использовать только трехжильный шнур с номиналом, равным или большим, чем у духовки.
- Не используйте металлические контейнеры и металлосодержащие предметы (например, мешалки) в микроволновой печи. Они могут вызвать искрение.
- Не нагревайте закрытые емкости в микроволновой печи. Даже нагревание контейнера с ослабленной крышкой или крышкой представляет собой значительный риск, поскольку микроволновые печи могут нагревать материал так быстро, что крышка может сесть вверх, упираясь в резьбу, и контейнеры могут взорваться.
- Снимите завинчивающиеся колпачки с контейнеров, нагреваемых в микроволновой печи. Если необходимо сохранить стерильность содержимого, используйте ватные или поролоновые пробки. В противном случае закройте контейнер кимвипами, чтобы уменьшить вероятность разбрызгивания.
- Не модифицируйте микроволновую печь для экспериментального использования.
Как работает электрический водонагреватель Типовой Бытовой водонагреватель на 240 вольт имеет 2 ТЭНа …. верхний а также ниже элементы. Элементы контролируются верхним и нижним термостаты.Каждый элемент подключен к термостату. Термостаты
механические биметаллические переключатели, которые
читать
температура через стенку резервуара и включите элементы и
ВЫКЛЮЧЕННЫЙ. Обычные термостаты водонагревателя не имеют напряжения
специфические, и рассчитаны на жилые дома от 120 до 240 и любые коммерческие
напряжение до 480 вольт, в том числе 208, 277, 415 и 480 вольт. Термостаты бытовых водонагревателей можно вручную настроить на температура между 90F до 150F или от 110 до 160F, в зависимости от марки и калибровки.Высокий Ограничьте поездки на 170F. Все термостаты
настройки приблизительные … все значения +/- 5%. Водонагреватель для профессионального использования термостаты может быть выше, опаснее диапазон 120-180F. Максимально допустимая температура для водонагревателей все типы имеют температуру 210F до того, как клапан TP выпустит воду. Более высокие температуры существует риск сильного взрыва пара, если клапан TP закрыт или снят. Не устанавливайте высокий
термостаты температуры на бытовом водонагревателе. это
ненужное и опасное. В целях безопасности и во избежание ожогов, рекомендуемая настройка для всех термостатов водонагревателя (коммерческие и жилые, газовые или электрические), которые поставляют питьевую (питьевую) воду в трубы, где вода может контактировать с людьми, составляет 120F. Выше
термостаты температуры используются для мытья посуды и других
высокотемпературные приложения, которые часто регулируются нормами здравоохранения,
или потребность в отоплении помещений и т. д… но высоких температур никогда не бывает
попадает в водопроводные трубы, где вода может контактировать с
люди. Смесительный клапан установлен для того, чтобы смягчить или снизить температуру
очень горячая вода до 120F до того, как она попадет в линии подачи. Как отрегулировать термостаты Как заменить термостат на электрической воде обогреватель / для профессионального и бытового использования How для подключения термостатов Преимущества смесительного клапана Как увеличить количество горячей воды Электрические водонагреватели неодновременные Двухэлементные электрические водонагреватели на 240 вольт для жилых помещений работают неодновременно, как это видно на этикетке продукта, расположенной сбоку бака. Это означает, что оба элемента никогда не ВКЛ в в одно и то же время (одновременно), если внутри нагревателя не предусмотрена особая проводка. существенно изменилось. Один элемент включен, или другой элемент включен, или оба элемента выключены. Как подключить водонагреватель на одновременный операция Верхняя
термостат — главный контроллер. Внутри нет воздуха
бак В часы ожидания,
между использованием горячей воды, нижний элемент
поддерживает
температура бака. Один раз
горячая вода используется из крана, холодная вода
быстро
заполняет дно резервуара. Нижний элемент активируется первым, а когда
верхняя часть бака ниже заданного значения, нижний элемент отключается и
включается верхний элемент, и цикл нагрева повторяется. |
Бесконтактные водонагреватели или водонагреватели по запросу
Водонагреватели без резервуаров, также известные как водонагреватели по запросу или проточные водонагреватели, обеспечивают горячую воду только по мере необходимости. Они не производят потерь энергии в режиме ожидания, связанных с накопительными водонагревателями, что позволяет сэкономить деньги. Здесь вы найдете основную информацию о том, как они работают, подходит ли безрезервуарный водонагреватель для вашего дома и какие критерии следует использовать при выборе подходящей модели.Ознакомьтесь с инфографикой Energy Saver 101: Water Heating, чтобы узнать, подходит ли вам безрезервуарный водонагреватель, и с нашим обсуждением #AskEnergySaver о нагреве воды для получения дополнительных ответов об эффективном нагреве воды.
Как они работают
Бесконтактные водонагреватели мгновенно нагревают воду без использования накопительного бака. Когда кран горячей воды открыт, холодная вода течет через теплообменник в агрегате, и ее нагревает либо газовая горелка, либо электрический элемент.В результате безбаквальные водонагреватели обеспечивают постоянную подачу горячей воды. Вам не нужно ждать, пока резервуар наполнится достаточным количеством горячей воды. Однако мощность водонагревателя без резервуара ограничивает расход.
Как правило, водонагреватели без бака обеспечивают горячую воду со скоростью 2–5 галлонов (7,6–15,2 литра) в минуту. Газовые безбаквальные водонагреватели производят более высокий расход, чем электрические. Однако иногда даже самая большая газовая модель не может обеспечить достаточно горячей воды для одновременного многократного использования в больших домах.Например, одновременное принятие душа и включение посудомоечной машины может максимально растянуть безбаковый водонагреватель. Чтобы решить эту проблему, вы можете установить два или более безбаквальных водонагревателя. Вы также можете установить отдельные водонагреватели без резервуара для бытовых приборов, таких как стиральная машина или посудомоечная машина, которые потребляют много горячей воды в вашем доме. Однако дополнительные водонагреватели будут стоить дороже и могут не оправдывать дополнительных затрат.
Другие области применения водонагревателей по запросу:
- Отдельные ванные комнаты или гидромассажные ванны
- Усилитель для бытовой техники, такой как посудомоечные машины или стиральные машины
- Бустер для солнечной системы водяного отопления.
Преимущества и недостатки
Для домов, которые ежедневно потребляют 41 галлон горячей воды или меньше, водонагреватели по требованию могут быть на 24–34% более энергоэффективными, чем обычные водонагреватели с накопительными баками. Они могут быть на 8–14% более энергоэффективными для домов, в которых используется много горячей воды — около 86 галлонов в день. В некоторых случаях можно добиться еще большей экономии энергии, если установить водонагреватель по запросу на каждом выходе горячей воды.
Начальная стоимость безбаквального водонагревателя выше, чем у обычного накопительного водонагревателя, но безбакерные водонагреватели обычно служат дольше и имеют более низкие эксплуатационные расходы и затраты на электроэнергию, что может компенсировать их более высокую закупочную цену.Срок службы большинства водонагревателей без резервуаров составляет более 20 лет. У них также есть легко заменяемые детали, которые могут продлить срок их службы на много лет. Напротив, накопительные водонагреватели служат 10–15 лет.
Бесконтактные водонагреватели позволяют избежать потерь тепла в режиме ожидания, связанных с накопительными водонагревателями. Однако, хотя газовые водонагреватели без резервуаров обычно имеют более высокую скорость потока, чем электрические, они могут тратить энергию, если у них есть контрольная лампа. Иногда это может компенсировать устранение потерь энергии в режиме ожидания по сравнению с накопительным водонагревателем.В водонагревателе, работающем на газе, контрольная лампа нагревает воду в баке, поэтому энергия не тратится впустую.
Стоимость эксплуатации контрольной лампы в безбаквальном водонагревателе варьируется от модели к модели. Изучите литературу производителя, чтобы определить, сколько газа использует пилотный фонарь для рассматриваемой модели. Ищите модели, у которых есть устройство прерывистого зажигания (IID) вместо стоячей контрольной лампы. Это устройство напоминает устройство искрового зажигания в некоторых газовых печах, кухонных плитах и духовках.
Выбор водонагревателя по требованию
Перед покупкой водонагревателя по требованию также необходимо учесть следующее:
Установка и обслуживание
Правильная установка и обслуживание водонагревателя по требованию может повысить его энергоэффективность.
Правильная установка зависит от многих факторов. Эти факторы включают тип топлива, климат, местные строительные нормы и правила и вопросы безопасности, особенно в отношении сжигания газовых водонагревателей.Поэтому для установки водонагревателя по требованию лучше обратиться к квалифицированному специалисту по сантехнике и отоплению. При выборе подрядчика необходимо сделать следующее:
- Запросить смету в письменной форме
- Спросите ссылки
- Свяжитесь с местным бюро Better Business Bureau.
- Посмотрите, получит ли компания местное разрешение, если необходимо, и понимает ли она местные строительные нормы и правила.
Если вы решили установить водонагреватель самостоятельно, сначала проконсультируйтесь с производителем.У производителей обычно есть необходимые инструкции по установке и эксплуатации. Кроме того, свяжитесь с вашим городом или поселком для получения информации о получении разрешения, если необходимо, и о местных правилах установки водонагревателя.
Периодическое обслуживание водонагревателя может значительно продлить срок его службы и минимизировать потерю эффективности. Прочтите руководство пользователя для получения конкретных рекомендаций по обслуживанию.
Повышение энергоэффективности
После того, как ваш водонагреватель будет правильно установлен и проведен техобслуживание, попробуйте несколько дополнительных энергосберегающих опций, которые помогут снизить ваши счета за нагрев воды.Некоторые энергосберегающие устройства и системы дешевле устанавливать вместе с водонагревателем.
Из электрической энергии в тепловую
Как вы думаете, что произойдет, если поместить электрический стержень в стакан с водой? Через некоторое время вода нагреется. Электрическая энергия преобразуется в тепловую. Но как? Через стержень проходит напряжение, и в его проводе генерируется ток. Электроны, сталкиваясь с атомами в проводе, передают энергию от движущихся электронов металлической решетке в проводе.Атомы этой металлической решетки колеблются из-за дополнительного увеличения этой энергии. И они вибрируют все больше и больше по мере того, как получают энергию и вырабатывается тепловая энергия.
Что такое преобразование электрической энергии в тепловую?
Как следует из названия, преобразование электрической энергии в тепловую — это не что иное, как преобразование одной формы энергии в другую.
Если устройство имеет вход в виде электрической энергии и выдает выход в виде тепла, то здесь происходит преобразование.
Пример 1: для преобразования электрической энергии в тепловую:
Преобразование энергии легко пояснить на простом примере. Вы даже можете попробовать это у себя дома. Просто возьмите электрическую лампочку и включите ее в розетку. Теперь включите свет на 5-10 мин. Теперь выключите свет и коснитесь электрической лампочки, вы почувствуете тепло в электрической лампочке. Это потому, что электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию, а в электрической лампочке — энергию света.
Пример 2: для преобразования электрической энергии в тепловую:
Теперь возьмем змеевиковый нагреватель.Возьмите ведро с холодной водой, и вы даже можете проверить ее температуру с помощью термометра. Теперь включите розетку нагревателя змеевика на 10 мин. Теперь отключите розетку и проверьте температуру воды в ведре. На градуснике видно повышение температуры. Вопрос в том, как повышается температура ?? Это связано с преобразованием электрической энергии в тепловую.
Как электрическая энергия преобразуется в тепловую
Электрический нагрев — это любой процесс, при котором электрическая энергия преобразуется в тепло.Общие области применения включают отопление помещений, приготовление пищи, водонагревание и промышленные процессы.
Электронагреватель — это электрический прибор, преобразующий электрическую энергию в тепло. Нагревательный элемент внутри каждого электрического нагревателя представляет собой просто электрический резистор и работает по принципу джоулева нагрева: электрический ток через резистор преобразует электрическую энергию в тепловую. В большинстве современных электронагревательных приборов в качестве активного элемента используется нихромовая проволока. В нагревательном элементе, изображенном справа, используется нихромовая проволока, поддерживаемая термостойкой, огнеупорной, электроизоляционной керамикой.
Примеры преобразования электрической энергии в тепловую:
- Радиационные обогреватели
- Конвекционные обогреватели
- Тепловентиляторы
- Система освещения
- Тепловые насосы
- Микроволновая печь
- Преобразование энергии происходит, если энергия переходит из одной формы в другую
- Если устройство имеет вход в виде электрической энергии, а выход в виде тепла, то здесь происходит преобразование.
- Электрическая лампочка — один из примеров преобразования электрической энергии в тепловую.
Электроэнергия прочие
% PDF-1.4 % 1748 0 объект > эндобдж xref 1748 173 0000000016 00000 н. 0000006780 00000 н. 0000006931 00000 н. 0000007889 00000 н. 0000008029 00000 н. 0000008174 00000 н. 0000008309 00000 н. 0000008954 00000 н. 0000009069 00000 н. 0000009669 00000 н. 0000009787 00000 н. 0000010468 00000 п. 0000010583 00000 п. 0000015703 00000 п. 0000017837 00000 п. 0000017977 00000 п. 0000018122 00000 п. 0000018257 00000 п. 0000018391 00000 п. 0000022680 00000 п. 0000022814 00000 п. 0000022954 00000 п. 0000023099 00000 п. 0000023234 00000 п. 0000027726 00000 п. 0000027866 00000 н. 0000028011 00000 п. 0000028146 00000 п. 0000028280 00000 п. 0000032120 00000 н. 0000032260 00000 п. 0000032405 00000 п. 0000035773 00000 п. 0000035908 00000 п. 0000036042 00000 п. 0000040689 00000 п. 0000041362 00000 п. 0000058784 00000 п. 0000164817 00000 н. 0000165436 00000 н. 0000167492 00000 н. 0000167568 00000 н. 0000167644 00000 н. 0000167720 00000 н. 0000167796 00000 н. 0000167974 00000 н. 0000168123 00000 н. 0000168440 00000 н. 0000168497 00000 н. 0000168615 00000 н. 0000168694 00000 н. 0000168774 00000 н. 0000168898 00000 н. 0000169047 00000 н. 0000169363 00000 н. 0000169420 00000 н. 0000169538 00000 н. 0000178016 00000 н. 0000966167 00000 п. 0000966246 00000 н. 0000966360 00000 н. 0000966635 00000 н. 0000966714 00000 н. 0000966793 00000 п. 0000967112 00000 н. 0000967169 00000 п. 0000967287 00000 н. 0000967366 00000 н. 0000967643 00000 п. 0000967930 00000 н. 0000967966 00000 н. 0000968045 00000 н. 0000980524 00000 н. 0000980860 00000 н. 0000980929 00000 н. 0000981047 00000 н. 0000981126 00000 п. 0000981397 00000 н. 0001017663 00000 п. 0001074178 00000 п. 0001074257 00000 п. 0001074576 00000 п. 0001074633 00000 п. 0001074751 00000 п. 0001074830 00000 п. 0001075149 00000 п. 0001075206 00000 п. 0001075324 00000 п. 0001075403 00000 п. 0001075678 00000 п. 0001075757 00000 п. 0001076032 00000 п. 0001076149 00000 п. 0001076220 00000 п. 0001076302 00000 п. 0001101157 00000 п. 0001107253 00000 п. 0001107662 00000 п. 0001107733 00000 п. 0001107815 00000 п. 0001123421 00000 п. 0001123692 00000 п. 0001123900 00000 п. 0001123971 00000 п. 0001124057 00000 п. 0001147369 00000 п. 0001147625 00000 п. 0001147778 00000 п. 0001147849 00000 п. 0001147931 00000 п. 0001148197 00000 п. 0001148458 00000 п. 0001148909 00000 п. 0001149034 00000 п. 0001149113 00000 п. 0001149192 00000 п. 0001149271 00000 п. 0001149682 00000 п. 0001149972 00000 н. 0001150051 00000 н. 0001150337 00000 п. 0001150416 00000 п. 0001150702 00000 п. 0001150732 00000 н. 0001186511 00000 п. 0001186540 00000 п. 0001186984 00000 п. 0001187013 00000 п. 0001187315 00000 п. 0001187344 00000 п. 0001187647 00000 п. 0001187676 00000 п. 0001188133 00000 п. 0001188162 00000 п. 0001188470 00000 п. 0001188499 00000 н. 0001188949 00000 п. 0001188978 00000 п. 0001189281 00000 п. 0001189310 00000 п. 0001189786 00000 п. 0001189815 00000 п. 00011 00000 п. 00011 00000 п. 00011