Els elements de calefacció elèctrics no han canviat el seu disseny durant dècades i segueixen sent demandats en equips de calefacció. La forma d'aquests dispositius, els materials de construcció estan canviant, però el principi de funcionament i eficiència no canvia. Per a una selecció competent, és útil informació sobre les diferències i les característiques. Estàs d'acord?
Aprendràs què són i com funcionen els elements calefactors per a la calefacció. Vam descriure amb detall els tipus d'elements calefactors, donant arguments indiscutibles per a una elecció raonable del tipus òptim. Tenint en compte les nostres recomanacions, adquirireu el dispositiu requerit sense errors.
Finalitat dels elements calefactors de la calefacció
Els elements de calefacció elèctrics han guanyat popularitat a causa de la seva versatilitat i alta eficiència. Tota l’electricitat que consumeixen s’utilitza per al propòsit previst: escalfar l’espai circumdant.
Els principals dispositius de calefacció on s’utilitzen elements calefactors són:
- Escalfadors d'oli elèctrics portàtils i estacionaris.
- Radiadors per escalfar aigua.
- Tovalloles escalfadores per al bany.
- Xemeneies elèctriques.
- Convectors elèctrics.
- Calderes elèctriques.
L’equip especificat es pot utilitzar com a font de calefacció primària o addicional. És barat, fàcil d’instal·lar i no requereix habilitats especials durant el funcionament.
Podeu connectar l’element calefactor a un radiador de calefacció central de ferro colat després de desconnectar l’elevador normal. Aquest dispositiu es pot utilitzar per a calefacció principal i addicional.
Què és un element calefactor per escalfar?
Els elements de calefacció elèctrics són elements de calefacció que es col·loquen al líquid dins del radiador. Escalfen un líquid: aigua, oli o un agent especial que circula pel sistema de calefacció. En passar per les canonades, el líquid escalfat emet calor a l’entorn i torna a l’element calefactor. Es poden instal·lar en radiadors d’aigua calenta, escalfadors d’infrarojos o en calderes de calefacció. Es produeixen elements calefactors de diversos tipus i modificacions. En tots ells, l’element calefactor està protegit de manera fiable de l’entrada d’aigua i es cobreix addicionalment amb una capa de galvanització. Totes aquestes mesures serveixen per evitar descàrregues elèctriques accidentals a les persones.
Disposició interna d’escalfadors elèctrics
És convenient considerar el dispositiu a l'exemple d'un model tubular. L’escalfador elèctric és un tub de ceràmica o metall ple d’un conductor tèrmic amb una espiral situada al seu interior. Al lloc on el tub es fixa a la brida, hi ha casquets aïllants que fan impossible que l’espiral conductora entri en contacte amb el cos de l’element calefactor.
En la majoria de models d'elements calefactors, s'utilitzen components similars, però la seva durabilitat pot variar en funció de la qualitat de construcció
L'escalfador elèctric es fixa principalment amb una connexió de brida, que permet segellar l'entorn intern de l'escalfador de l'espai extern. L’inconvenient d’aquest disseny és la impossibilitat de substituir la bobina quan es crema internament.
El principi de funcionament dels elements calefactors
L'element calefactor funciona segons el principi següent. Quan es connecta a la xarxa, la bobina interna s’escalfa i l’energia es transfereix al conductor tèrmic i a la funda exterior. Posteriorment, la calor es transfereix al líquid, l’aire o el material sòlid que l’envolta.
En escalfar un element calefactor submergit en oli o aigua, es creen fluxos de convecció al voltant del tub, que mesclen el refrigerant i contribueixen al seu escalfament uniforme.
Les calderes elèctriques són reconegudes per la seva fiabilitat i manteniment. No tenen moltes peces complexes, de manera que són fàcils d’operar i mantenir.
En els escalfadors no líquids, la temperatura d’escalfament sol ser limitada per no danyar les parts circumdants i provocar un incendi.
Per accelerar la transferència de calor, sovint utilitzen un ventilador que fa circular aire tant a l’interior del dispositiu com a l’habitació circumdant.
Tipus d'elements calefactors per a dispositius de calefacció
La senzillesa de fabricar elements calefactors no sempre es converteix en comoditat per als usuaris. Molts fabricants produeixen escalfadors elèctrics amb una forma i un accessori específics. En cas d’avaria, és bastant difícil comprar-los a la botiga. Per tant, per a l’elecció correcta, cal estudiar totes les opcions de disseny possibles.
Models tubulars per a calefacció domèstica
El disseny tubular dels escalfadors elèctrics és el més comú en els escalfadors d’oli mòbils, els radiadors elèctrics portàtils i de paret. La transferència de calor en ells es pot produir mitjançant convecció, radiació infraroja o conducció tèrmica.
Els elements de calefacció ja preparats amb un regulador i el seu propi cable d’alimentació només es poden comprar si esteu segur que la longitud del cable serà suficient.
La forma i la longitud del tub en aquests dispositius poden ser qualsevol i només estan dictades per les característiques del disseny. Per exemple, l'element calefactor d'un escalfador micatrèmic és una bobina situada darrere d'una placa mineral. Quan s’escalfa, la placa emet calor infraroig.
Les característiques més habituals són:
- diàmetre - 5-18 mm;
- longitud - 200-6000 mm;
- material de closca: acer, acer inoxidable, ceràmica, coure;
- potència: 0,3-2,5 kW.
Els elements calefactors amb una capacitat superior a 2,5 kW no s’utilitzen en els aparells de calefacció domèstics, ja que el cablejat de l’apartament simplement no pot suportar una càrrega superior.
Versió acanalada d’escalfadors elèctrics
Els dispositius de canalé són una modificació de l’element calefactor tubular. La seva característica és la presència de moltes plaques d’acer fines a tota la longitud del dispositiu. Aquest disseny augmenta dràsticament l’àrea de contacte amb el medi ambient, proporcionant un alt índex de calefacció.
Els elements de calefacció de canalé són més cars, exigint el volum de l’espai de treball, però proporcionen característiques més elevades per als consumidors dels equips de calefacció
Els models amb aletes s’utilitzen principalment en escalfadors per escalfar aire. Proporcionen un augment ràpid de la temperatura ambient, especialment amb un ventilador incorporat.
Dissenys de blocs d’elements calefactors
La versió de bloc representa diversos escalfadors tubulars combinats sobre la base d’una única muntura.
A l’hora d’escollir els elements calefactors de blocs, s’ha de prestar especial atenció a la seva potència i a la capacitat d’una caldera amb una bomba d’eliminar la calor
Aquest disseny s’utilitza quan es combinen dos factors:
- La necessitat d’augmentar la potència del dispositiu i una alta velocitat d’escalfament del medi de treball.
- La impossibilitat d’una ràpida transferència d’energia tèrmica de l’espiral a l’ambient a causa de la petita àrea de la capa exterior.
De fet, en un element de calefacció de blocs, la càrrega de cada tub de calefacció disminueix i augmenta la velocitat de transferència de calor. Aquests dispositius formen part de les calderes de calefacció domèstica i de les instal·lacions de calefacció elèctrica industrial.
La potència dels models de blocs pot ser de 5-10 kW, per tant, quan es col·loquen en un apartament, s’ha d’extreure un cable elèctric addicional a l’habitació.
Dispositius tipus cartutx
Els elements calefactors de cartutx tenen la forma d’un tub amb un extrem lliure, cosa que es deu a la peculiaritat de la seva instal·lació. La carcassa exterior sol ser d’acer polit per assegurar el màxim contacte amb el material circumdant. Aquests tubs s’insereixen hermèticament al forat corresponent de l’escalfador.
El principal desavantatge dels elements de calefacció de cartutx és la petita àrea de la superfície de transferència de calor, que requereix l’ús de mètodes específics per eliminar l’energia calorífica.
La fixació dels models de cartutx es realitza principalment mitjançant una connexió de brida. Normalment s’utilitzen a la indústria per escalfar les parts de treball de les extrusores.
Hi ha altres tipus d’elements calefactors estructurals, però s’utilitzen principalment en la producció industrial i no afecten el tema en qüestió.
Elements calefactors per a calderes de calefacció
L'element calefactor es pot instal·lar en una caldera elèctrica o combinada. A la caldera elèctrica, l’element calefactor és l’única font de calor, mentre que el combustible principal combinat és sòlid: fusta, carbó, briquetes.
L’element calefactor d’una caldera de combustible sòlid té un paper auxiliar, mantenint la temperatura en absència de combustible. És molt convenient utilitzar aquestes calderes a cases rurals i cases de camp, quan no cal mantenir constantment una temperatura confortable a la casa.
La caldera es pot encendre constantment per mantenir la temperatura mínima, cosa que no permet descongelar el sistema de calefacció. La transició de la caldera de combustible sòlid a escalfament elèctric es produeix automàticament quan s’assoleix una temperatura determinada. La instal·lació d’una caldera combinada requereix precaucions de seguretat. Per tant, la caldera s’ha d’instal·lar en una habitació independent i amb bona ventilació. Com que la caldera és pesada, s'ha d'instal·lar sobre una base sòlida de formigó. La sala ha de tenir una xemeneia amb bon tiratge.
Funcions addicionals dels escalfadors elèctrics
Més amunt, es consideraven els dissenys més simples de dispositius que no tenen cap mecanisme d’ajust incorporat.
La unitat de termoregulació pot tenir automatismes mecànics o electrònics. Aquest últim és més precís, però exigent amb els paràmetres de la xarxa elèctrica domèstica.
Però els escalfadors d’aigua elèctrics es poden equipar amb l’automatització més senzilla que proporciona al dispositiu funcions addicionals.
Això inclou:
- Termoregulació... Els elements calefactors amb un termòstat incorporat per a la calefacció tenen un sensor de temperatura que s’activa quan el mitjà de treball s’escalfa fins a un nivell determinat. L'escalfador elèctric s'ajusta des de l'exterior de la brida.
- Antigelant... Aquesta funció la proporciona un termòstat simplificat que només funciona quan la temperatura baixa a 0-2 ° C. Evita que l’aigua es congeli a les canonades de calefacció i consumeixi un mínim d’electricitat.
- Turbo calefacció, que proporciona escalfament forçat de l’entorn de treball a la posada en marxa inicial de l’equip. Cal recordar que el cablejat elèctric de la sala ha de suportar un augment de la potència a curt termini.
No hi ha tants dispositius que admetin funcions addicionals, ja que sovint la regulació del funcionament dels dispositius de calefacció en general es realitza mitjançant una unitat d'automatització independent.
L’elecció correcta del model d’element calefactor
Per comprar un element de calefacció, el comprador ha de conèixer una sèrie de característiques tècniques:
- la potència necessària del dispositiu;
- longitud, diàmetre i forma del tub;
- la longitud de la campana aïllant;
- longitud total;
- tipus de connexió;
- mètode de subjecció.
Per calcular la potència de l'element calefactor dissenyat per escalfar aigua d'un determinat volum, utilitzeu la fórmula:
P = 0,0011 × m × (tK-tH) / T, on
P és la potència de l'element escalfat, mesurada en kW;
m és la massa del refrigerant escalfat que circula al dispositiu, en quilograms;
tH - temperatura inicial de l'aigua o del líquid, en ° C;
tK - temperatura final de l'aigua o del líquid, en ° C;
T és el temps d’escalfament de l’aigua o del líquid.
Element de calefacció en un radiador de calefacció: revisió de vídeo:
Com triar un element de calefacció per a equips de calefacció?
A l’hora d’escollir un element de calefacció per substituir-lo en un escalfador d’aigua o en un radiador, cal parar atenció a la seva potència, disseny, longitud del tub i la disponibilitat de característiques addicionals. Per tant, abans de comprar, heu d’esbrinar al màxim totes les seves característiques.
Càlcul de la potència del dispositiu
La gran potència de l'element calefactor no sempre és una qualitat positiva.
A l’hora d’escollir, és important tenir en compte diversos factors relacionats amb el nivell de consum d’energia:
- la potència màxima de transferència de calor de l’escalfador en general;
- capacitats de cablejat elèctric;
- el volum de la sala.
No es pot comprar un dispositiu amb una potència superior al 75% del nivell màxim de transferència de calor de l’equip de calefacció.
Per exemple, hi ha un radiador de 10 seccions, cadascun dels quals emet 150 watts de calor a l’aire, un total d’1,5 kW. Quan s’hi instal·la un escalfador elèctric amb una potència de 2 kW, la superfície de la bateria no podrà renunciar ràpidament a tota l’energia generada. Com a resultat, l'element calefactor s'apagarà constantment a causa d'un sobreescalfament.
El motiu de la ràpida avaria de l’element calefactor pot ser l’elecció incorrecta de la potència del dispositiu. Com a resultat d’un sobreescalfament sistèmic de la bobina, es va cremant amb el pas del temps
En els apartaments amb cablejat desgastat, la càrrega constant a la presa no ha de superar els 1,5-2 kW, en cas contrari es pot incendiar i provocar tristes conseqüències. Per tant, abans de comprar un element de calefacció, heu de comprovar l’estat del cablejat i, si cal, desmuntar l’antic i col·locar una nova xarxa elèctrica.
Quan es resolgui el problema de l'electricitat i les capacitats de l'equip, podeu començar a calcular la potència necessària per mantenir una temperatura confortable a l'habitació.
En cases i apartaments ben aïllats, n’hi haurà prou amb un nivell de 40 W / m3. I si hi ha buits a les finestres, s'hauria d'augmentar la potència de calefacció a 60-80 W / m3. Només es pot comprar un model específic després de tenir en compte tots els factors energètics anteriors.
Consideració de les característiques del disseny
La majoria d’elements calefactors tenen una carcassa d’acer aliat, que proporciona resistència i resistència a la corrosió. Els dispositius de coure s’utilitzen principalment en escalfadors d’aigua, tot i que no hi ha restriccions d’ús en radiadors casolans.
En els radiadors de ferro colat i acer no és desitjable l’ús d’elements calefactors de metalls no ferrosos. Això pot conduir a un desgast accelerat de materials i connexions.
A més, a l’hora de triar, cal tenir en compte la direcció del fil de l’endoll, que pot ser dreta o esquerra. Els diferents models d’escalfadors elèctrics difereixen pel diàmetre de les brides. Poden variar de 0,5 a 1,25 polzades.
Normalment, s’adjunta una instrucció breu a un element calefactor d’un bon fabricant, que descriu els seus paràmetres de disseny. Estudiar-los us ajudarà a comprar un dispositiu que s’adapti exactament al vostre equip de calefacció existent.
Longitud del tub d'escalfament
La longitud del tub és una de les principals característiques que determinen l’eficiència del dispositiu.
La seva gran longitud amb igual potència comporta un augment de la superfície de l’escalfador elèctric i una acceleració de l’intercanvi de calor amb el mitjà de treball. Això té un efecte positiu sobre la durabilitat de l'element escalfador i la velocitat de circulació del refrigerant.
Els elements calefactors amb un tub llarg són ideals per a la instal·lació en registres casolans, que són convenients per escalfar habitacions grans i dependències
És convenient que el tub circuli per tota la longitud de la zona de treball de l’escalfador, sense arribar a la paret oposada entre 6 i 10 cm. Aquesta recomanació us permetrà escalfar el refrigerant de manera ràpida i uniforme.
Disponibilitat de funcionalitats addicionals
No sempre cal pagar de més per les característiques addicionals dels elements calefactors. Si l’escalfador s’utilitza com a escalfador auxiliar i no disposa d’un automatisme propi incorporat, és recomanable comprar un model amb un termòstat.
Però si el radiador o el convector elèctric té els seus propis sensors de temperatura i mecanismes de control de temperatura, les funcions addicionals romandran sense reclamar.
L’electrònica integrada a l’endoll de l’element calefactor ha de tenir mecanismes de seguretat perquè, en cas d’avaria de la placa de control, no es produeixi cap incendi
Per tant, es recomana adquirir escalfadors elèctrics cars amb automatització integrada només si hi ha una necessitat clara d’aquest equip. Si necessiteu una selecció individual del fons de temperatura, és millor comprar un termòstat en una presa de corrent, que es pot utilitzar periòdicament.
Pel que fa als fabricants d’elements calefactors, la seva elecció no és fonamental. Els principals proveïdors són empreses de Rússia, Ucraïna, Turquia i Itàlia. La qualitat dels seus productes és gairebé la mateixa, de manera que no té sentit pagar massa per la marca.
Elements calefactors per a calefacció de radiadors
En radiadors (bateries de ferro colat o alumini), s’instal·len elements calefactors per estabilitzar la temperatura durant els períodes en què s’apaga el subministrament de calor centralitzat o per escalfar la sala. Aquesta calefacció a la nit pot ser molt beneficiosa si s’instal·la un comptador d’electricitat de dues tarifes a la casa.
Els elements calefactors dels radiadors tenen una brida fina i un element calefactor estret. Estan equipades amb una carcassa especial que protegeix contra l’entrada d’aigua. Un termòstat capil·lar ajuda a regular la calefacció i dos sensors de temperatura protegeixen el producte del sobreescalfament. Molts models d'elements de calefacció moderns estan equipats amb funcions convenients i necessàries: "Turbo", per escalfar ràpidament l'habitació i "Antigelador", per evitar el descongelament del sistema de calefacció. Aquesta funció està pensada per a un manteniment a llarg termini de la temperatura no inferior a +10 graus.
Instal·lar un element calefactor al radiador és fàcil. Cal treure el tap de la brida inferior i cargolar l'element calefactor en aquest forat. A continuació, heu d’instal·lar el termòstat i connectar el dispositiu a una xarxa a terra. La instal·lació d’elements calefactors en un sistema de calefacció centralitzat a base d’aigua té molts avantatges:
- protegeix el sistema de la congelació en cas d’aturada d’emergència;
- permet ajustar amb precisió la temperatura a l’habitació;
- consumeix econòmicament electricitat a causa del funcionament per impulsos;
- preu baix amb una gran selecció de models.
