Varmelegemer til opvarmning: typer, funktionsprincip, regler for valg af udstyr

Elektriske varmepatroner har ikke ændret deres konstruktion i årtier og er stadig efterspurgte i varmeudstyr. Formen på disse enheder og konstruktionsmaterialer ændrer sig, men funktionsprincippet og effektiviteten forbliver uændret. Til en kompetent udvælgelse vil viden om forskelle og egenskaber være nyttig. Er du enig?

Du vil lære, hvad varmepatroner til opvarmning er, og hvordan de fungerer. Vi har detaljeret beskrevet varianter af varmeelementer og givet uomtvistelige argumenter for et velbegrundet valg af den optimale type. Med vores anbefalinger vil du uden fejl købe den nødvendige enhed.

Formålet med varmepatroner til opvarmning

Elektriske varmepatroner har opnået popularitet på grund af deres alsidighed og høje virkningsgrad. Al den elektricitet, de forbruger, bruges direkte til at opvarme det omgivende rum.

De vigtigste varmeapparater, hvor varmepatroner anvendes, er:

1. Bærbare og stationære oliefyldte elradiatorer.
2. Vandradiatorer til opvarmning.
3. Håndklædetørrere til badeværelset.
4. El-pejse.
5. El-konvektorer.
6. El-kedler.

Det nævnte udstyr kan bruges som primær eller sekundær varmekilde. Det er billigt, let at montere og kræver ingen særlige færdigheder i brug.

En varmepatron kan tilsluttes en støbejernsradiator til centralvarme efter afbrydelse af den fælles stigrør. En sådan enhed kan bruges til primær og sekundær opvarmning.

Indvendig opbygning af elvarmere

Det er praktisk at se på enheden ved hjælp af et rørformet eksempel. Elvarmeren består af et keramisk eller metallisk rør fyldt med en varmeleder, med en spiral indeni. Ved fastgørelsespunktet mellem røret og flangen er der isolerende bøsninger, der forhindrer kontakt mellem den strømførende spiral og varmepatronens krop.

I de fleste modeller af varmelegemer bruges lignende komponenter, men holdbarheden kan variere afhængigt af samlingskvaliteten

El-varmelegemet fastgøres primært med en flangesamling, som gør det muligt at tætne det indre miljø i varmeapparatet fra det ydre rum. Ulempen ved denne konstruktion er, at det ikke er muligt at udskifte spiralen ved intern overbrænding.

Funktionsprincip for varmeelementer

Varmelegemet fungerer efter følgende princip: Når det tilsluttes nettet, opvarmes den indre spiral, og energi overføres til termolederen og den ydre kappe. Derefter overføres varmen til den omgivende væske, luft eller faste materiale.

Når varmelegemet nedsænket i olie eller vand opvarmes, dannes der konvektionsstrømme omkring røret, som blander varmebæreren og bidrager til en jævn opvarmning.

Elektriske kedler er kendt for deres pålidelighed og reparationsvenlighed. De har ikke mange komplekse dele, så de er enkle at betjene og vedligeholde.

I væskefrie varmeapparater er opvarmningstemperaturen normalt begrænset for ikke at beskadige omgivende dele og ikke fremkalde brand.

For at fremskynde varmeoverførslen bruges der ofte en ventilator, som sikrer luftcirkulation både inde i apparatet og i det omgivende rum.

Typer af varmepatroner til varmeapparater

Enkelheden i fremstillingen af varmelegemer er ikke altid en fordel for brugerne. Mange producenter fremstiller el-varmelegemer med specifik form og fastgørelse. I tilfælde af nedbrud er de ret svære at købe i butikken. Derfor er det nødvendigt at undersøge alle mulige konstruktionsvarianter for at vælge korrekt.

Rørformede modeller til boligopvarmning

Rørkonstruktionen af el-varmelegemer er den mest almindelige i mobile olieradiatorer, bærbare og vægmonterede elektriske radiatorer. Varmeoverførsel i dem kan ske ved: konvektion, infrarød stråling eller varmeledning.

Færdige varmelegemer med regulator og eget strømkabel kan kun købes, hvis man er sikker på, at ledningslængden er tilstrækkelig.

Formen og længden af røret i sådanne enheder kan være vilkårlig og bestemmes kun af konstruktionsmæssige egenskaber. For eksempel er varmelegemet i en mikatermisk varmeovn en spiral placeret bag en mineralplade. Når den opvarmes, udstråler pladen infrarød varme.

De mest almindelige karakteristika er:

• diameter – 5-18 mm;
• længde – 200-6000 mm;
• kappemateriale – stål, rustfrit stål, keramik, kobber;
• effekt – 0,3-2,5 kW.

Elvarmere med en effekt over 2,5 kW anvendes ikke i boligopvarmningsapparater, fordi kabelføringen i lejligheden simpelthen ikke kan klare en større belastning.

Finneversion af elvarmere

Finned apparater er en modifikation af rørformede elvarmere. Deres kendetegn er tilstedeværelsen af mange tynde stålplader, der er placeret langs hele enhedens længde. En sådan konstruktion øger kontaktområdet med omgivelserne dramatisk, hvilket sikrer en høj opvarmningshastighed.

Finnede varmeelementer er dyrere, kræver mere plads, men giver bedre ydeevne for varmeudstyret.

Finned modeller anvendes hovedsageligt i varmeapparater til luftopvarmning. De sikrer hurtig temperaturstigning i rummet, især med indbygget ventilator.

Blokkonstruktioner af varmepatroner

Blokversionen består af flere rørformede varmelegemer, der er samlet på en fælles montering.

Særlig opmærksomhed ved valg af blok-varmeelementer skal rettes mod deres effekt og kedlens (med pumpe) evne til at lede varmen væk.

En sådan konstruktion anvendes ved en kombination af to faktorer:

1. Behov for øget effekt og høj opvarmningshastighed af arbejdsmediet.
2. Umuligheden af hurtig overførsel af termisk energi fra spiralen til omgivelserne på grund af det lille ydre kappeareal.

I et blok-varmeelement reduceres belastningen på hvert varmeledningsrør, og varmeoverførselshastigheden øges. Sådanne enheder indgår i boligopvarmningskedler og industrielle elvarmeinstallationer.

Effekten af blokmodeller kan være 5-10 kW, så ved installation i en lejlighed kræves det at trække et ekstra elkabel ind i rummet.

Patrontype-apparater

Patronvarmeelementer har form af et rør med en fri ende, hvilket skyldes deres installationsmetode. Den ydre kappe er normalt lavet af poleret stål for at sikre maksimal kontakt med det omgivende materiale. Sådanne rør sættes tæt i et tilsvarende hul i varmeapparatet.

Den største ulempe ved patronvarmeelementer er det lille varmeafgivende overfladeareal, hvilket kræver brug af specifikke metoder til at lede varmeenergien væk.

Fastgørelse af patronmodeller sker fortrinsvis med en flangeforbindelse. De bruges normalt i industrien til opvarmning af ekstrudernes arbejdsdele.

Der findes også andre konstruktionstyper af varmeelementer, men de anvendes hovedsageligt i industriproduktion og berører ikke det aktuelle emne.

Ekstra funktioner hos elvarmere

Ovenfor blev de simpleste konstruktioner af apparater betragtet, som ikke har nogen indbyggede reguleringsmekanismer.

Termoreguleringsenheden kan have mekanisk eller elektronisk automatik. Sidstnævnte er mere præcis, men kræver bestemte parametre i husets elnet.

Men elektriske vandvarmere kan udstyres med den simpleste automatik, der giver enheden ekstra funktioner.

Disse omfatter:

1. Termoregulering. Varmelegemer med indbygget termostat til opvarmning har en temperatursensor, der aktiveres, når arbejdsmediet opvarmes til et bestemt niveau. Justeringen af varmelegemet sker fra ydersiden af flangen.
2. Frostsikring. Denne funktion sikres af en forenklet termostat, der kun aktiveres, når temperaturen falder til 0-2°C. Den forhindrer frysning af vand i varmeslangerne og bruger minimalt med strøm.
3. Turboopvarmning, som giver en forceret opvarmning af arbejdsmediet ved første start af udstyret. Det er vigtigt at huske, at rummets elinstallation skal kunne tåle en kortvarig effektforøgelse.

Der er ikke mange apparater, der understøtter ekstra funktioner, fordi reguleringen af varmeapparaterne ofte udføres via en separat automatikblok.

Hvordan vælger man en varmepatron til varmeudstyr?

Når du vælger et varmelegeme til udskiftning i en vandvarmer eller i en radiator, skal du være opmærksom på effekt, konstruktion, rørlængde og eventuelle ekstrafunktioner. Derfor bør du inden købet finde ud af så meget som muligt om alle dets specifikationer.

Beregning af enhedens effekt

Høj effekt på varmelegemet er ikke altid en positiv egenskab.

Når du vælger, er det vigtigt at overveje flere faktorer relateret til energiforbruget:

• den maksimale varmeafgivelse fra varmeapparatet som helhed;
• elmulighederne;
• rummets volumen.

Du må ikke købe en enhed med en effekt, der er større end 75% af den maksimale varmeafgivelse fra varmeudstyret.

For eksempel: en radiator med 10 sektioner, hver afgiver 150 W varme til luften, i alt 1,5 kW. Hvis du installerer et varmelegeme med en effekt på 2 kW, vil radiatorens overflade ikke hurtigt kunne afgive al den genererede energi. Som et resultat vil varmelegemet konstant slukke på grund af overophedning.

Årsagen til hurtig skade på varmelegemet kan være forkert valg af apparatets effekt. Som følge af systematisk overophedning af spiralen brænder den over tid.

I lejligheder med slidt ledningsnet må den konstante belastning på en stikkontakt ikke overstige 1,5-2 kW, ellers kan den brænde og få alvorlige konsekvenser. Derfor skal du før køb af varmelegeme kontrollere ledningernes tilstand og om nødvendigt fjerne den gamle og lægge et nyt elnet.

Når spørgsmålet om elinstallation og udstyrets muligheder er afklaret, kan du begynde at beregne den nødvendige effekt for at opretholde en behagelig temperatur i rummet.

I godt isolerede huse og lejligheder er et niveau på 40 W/m³ tilstrækkeligt. Men hvis der er sprækker i vinduerne, bør varmeeffekten øges til 60-80 W/m³. Du kan først købe en bestemt model, når alle de ovennævnte energifaktorer er taget i betragtning.

Hensyntagen til konstruktionens særtræk

De fleste varmelegemer til opvarmning har en kappe af legeret stål, som giver styrke og korrosionsbestandighed. Kobberenheder bruges hovedsageligt i vandvarmere, selvom der ikke er nogen begrænsninger for brug i hjemmelavede radiatorer.

I støbejerns- og stålradiatorer er brug af varmelegemer af ikke-jernholdige metaller uønsket. Dette kan føre til accelereret slid af materialer og samlinger.

Ved valg skal du også tage hensyn til skruegangens retning på proppen, som kan være højre- eller venstregænget. Forskellige modeller af elvarmere adskiller sig også i flangens diameter. De kan have en størrelse fra 0,5 til 1,25 tommer.

Som regel følger der en kort brugsanvisning med et varmelegeme fra en god producent, hvor dets konstruktionsparametre beskrives. At studere dem vil hjælpe med at købe en enhed, der præcist passer til det eksisterende varmeudstyr.

Længde på varmerør

Rørets længde er en af de vigtigste egenskaber, der bestemmer enhedens effektivitet.

En større længde ved samme effekt fører til en forøgelse af elvarmerens overfladeareal og en acceleration af varmevekslingen med arbejdsmediet. Dette påvirker positivt varmelegemets holdbarhed og hastigheden af varmebærerens cirkulation.

Varmelegemer med langt rør er ideelle til montering i hjemmelavede registre, som er praktiske til opvarmning af store rum og udhuse.

Det er ønskeligt, at røret løber gennem hele arbejdsområdet af varmeapparatet, uden at nå den modsatte væg med 6-10 cm. Denne anbefaling giver mulighed for hurtig og jævn opvarmning af varmebæreren.

Tilstedeværelse af ekstra funktionalitet

Det er ikke altid nødvendigt at betale ekstra for varmelegemets ekstra funktioner. Hvis varmeapparatet bruges som ekstraudstyr og ikke har sin egen indbyggede automatik, giver det mening at købe en model med termostat.

Men hvis radiatoren eller el-konvektoren har egne temperatursensorer og temperaturkontrolmekanismer, forbliver de ekstra funktioner ubrugte.

Elektronikken indbygget i TEN's prop skal have sikkerhedsmekanismer, så der ikke opstår brand i tilfælde af fejl i reguleringskortet.

Derfor anbefales det kun at købe dyre elvarmere med indbygget automatik, hvis der er et klart behov for sådant udstyr. Hvis du har brug for individuel justering af temperaturbaggrunden, er det bedre at købe en termostat til stikkontakt, som kan bruges periodisk.

Hvad angår producenter af TEN'er, er valget ikke afgørende. De vigtigste leverandører er virksomheder fra Rusland, Ukraine, Tyrkiet og Italien. Kvaliteten af deres produkter er nogenlunde den samme, så det giver ingen mening at betale ekstra for mærket.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Video #1. Praktisk gennemgang af forskellige typer TEN'er:

Video #2. Gennemgang af TEN med termostat:

Video #3. Egenskaber ved blok-TEN, der bruges i el-kedler til opvarmning:

Køb af en TEN til varmeapparater er en vanskelig opgave. Det kræver, at du kender specifikationerne for det udstyr, som elvarmeren skal indbygges i. Derfor bør du først vælge en bestemt model efter en grundig analyse af dens parametre.

Skriv venligst kommentarer, stil spørgsmål, offentliggør billeder om emnet i blokken nedenfor. Fortæl, hvordan du valgte en TEN til udskiftning i en el-kedel eller en mobilvarmer. Del, hvad der personligt var det afgørende argument for dig.