Классификация электронагревательных установок

Какой обогреватель лучше для квартиры и экономичнее

Чтобы правильно подобрать для себя электрообогреватель следует определиться со следующими параметрами:

  • Площадь помещения (какая потребуется мощность);
  • Насколько быстро должно происходить повышение температуры;
  • Наличие детей (нужна ли защита от ожогов);
  • Стоимость, на которую рассчитываете.

Классификация электронагревательных установок

Экономия пространства с керамическими электрообогревателями

Когда вы определитесь со всеми параметрами, можете посмотреть по выбранному типу отзывы и предложения современного рынка. В таблице ниже приведены модели, которые считаются популярными.

Таблица 1. Средняя стоимость экономичных электрообогревателей

Изображение Модель Краткое описание Мощность кВт Площадь обогрева Стоимость в рублях
Ballu BEP/E 2000 Конвектор, имеет электронное управление, настенный 2 25 6000
Sencor SOH 3109BK Масляный со ступенчатой механической регулировкой 2 25 3000
Electrolux EFH/S-1120 Тепловой с механическим управлением, но автоматическим отключением 2 25 1500
Neoclima NC-CH-3000 Напольный инфракрасный обогреватель с автоматическим отключением 3 30 5000

Для каждого вида обогревателя вы можете найти свой рейтинг и подобрать нужный вариант именно для вас. А также можно смотреть на отзывы покупателей.

Трубчатые электрические нагреватели

Общее сведения

Любой электрический нагреватель сопротивления представляет собой высокоомное сопротивление (нагревательный элемент), оборудованный вспомогательными устройствами для подвода тока, электроизоляции, защиты от механических повреждений, крепления.

Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) являются наиболее распространенными электротермическими устройствами установок низкои среднетемпературного нагрева. Они полностью защищены от внешних воздействий, в том числе от доступа воздуха.

Устройство ТЭНов

Обычно ТЭН состоит из тонкостенной (0,8–1,2 мм) металлической, керамической или кварцевой трубки (оболочки), в которой размещена спираль из проволоки большого удельного электрического сопротивления. Концы спирали соединены с контактным стержнем, наружные выводы которого служат для подключения нагревателя к питающей сети.

Материалом трубки могут быть:

углеродистая сталь, если температура поверхности ТЭНа в рабочем режиме не превышает 450 °С;

нержавеющая сталь при более высоких температурах или при работе ТЭНа в агрессивных средах.

Спираль изолируют от трубки наполнителем (не обязательно, только для токопроводящих трубок), имеющим высокие электроизоляционные свойства и хорошо проводящим тепло. В качестве наполнителя чаще всего применяют периклаз (кристаллическая смесь магния). После заполнения наполнителя трубку ТЭНа опрессовывают.

Рис. 2. Примеры форм ТЭНов трубчатого исполнения

Под большим давлением периклаз превращается в монолит, надежно фиксирующий спираль по оси трубки ТЭНа. Опрессованный ТЭН может быть изогнут для придания необходимой формы (рис. 2). Контактные стержни ТЭНа изолируют от трубки. Торцы герметизируют влагозащищенным кремнийограническим лаком.

Достоинства и недостатки ТЭНов

Преимущество ТЭНов — универсальность, надежность и безопасность обслуживания. Их можно использовать при контакте с газообразными и жидкими средами. ТЭНы не боятся вибраций и ударов, но не являются взрывобезопасными. Рабочая температура ТЭНов может достигать 800 °С. Это позволяет использовать их не только в установках кондуктивного и конвекционного нагрева, но и в качестве излучателей в установках лучистого (инфракрасного) нагрева. Вследствие герметизации спиралей срок службы ТЭНов достигает 10 тыс. ч.

ТЭНы выпускают разнообразной конструкции, что позволяет встраивать их в самые разные установки, начиная от промышленных печей и до бытовых электронагревательных приборов. Помимо обычного исполнения выпускают одноконцевые ТЭНы патронного типа с диаметром от 6,5 до 20 мм, отличающиеся высокой удельной поверхностной мощностью, а также плоские ТЭНы с развитой теплоотдающей поверхностью.

К недостаткам ТЭНов следует отнести:

— высокую металлоемкость и стоимость из-за использования дорогостоящих материалов (нихром, нержавеющая сталь);

— невозможность ремонта при перегорании спирали.

Рекомендации по выбору ТЭНа

При выборе ТЭНов необходимо учитывать:

— назначение ТЭНа;

— его мощность;

— питающее напряжение;

— условия эксплуатации (нагреваемая среда, характер нагрева, условия теплообмена, необходимую температуру).

ТЭНы выбирают из расчетной мощности:

Pрасч = (Кз · Р)/h,

где Кз — коэффициент запаса (1,1–1,3); h — КПД, учитывающий потери мощности.

Из каталога находят ТЭН, соответствующий условиям эксплуатации по напряжению, мощности, температуре оболочки и нагреваемой среде, а также форме, возможности размещения ТЭНа в рабочем пространстве.

Затем определяют количество ТЭНов в зависимости от Ррасч и единичной их мощности.

Эксплуатация тЭнов

Основные причины отказы ТЭНов в процессе эксплуатации:

— вспучивание оболочки ТЭНа в результате его перегрева;

— нарушение герметизации выводных концов;

— коррозионное нарушение оболочки;

— разрыв спирали из-за перегрева.

Эти причины вызваны чрезмерными усилиями на контактные стержни при подключении проводов к ТЭНам, образованием слоя накипи на поверхности трубки ТЭНа.

Надежность работы трубчатых электронагревателей можно увеличить при выполнении следующих рекомендаций:

во-первых, при подключении проводов к ТЭНам не следует прикладывать к гайкам контактных стержней излишнее усилие, в результате которого нарушается герметичность выводных концов;

во-вторых, необходимо исключить работу ТЭНов без воды в водонагревательных устройствах;

в-третьих, необходимо очищать накипь с поверхности ТЭНов 1 раз в 2–3 месяца, не допуская отложений на ТЭНе толщиной более 2 мм.

Электрические котлы

В отличие от предыдущих приборов, эти устройства используются для создания постоянной системы отопления в доме. Используются совместно с жидкостным теплоносителем, циркулирующим по замкнутому контуру, обвязывающему все помещения в доме.

По виду основного нагревательного элемента электрокотлы делятся на:

ТЭНовые – работают с любыми видами жидкости и имеют самую простую конструкцию. Они позволяют плавно изменять мощность, ступенчато изменять интенсивность нагрева за счет включения разного количества устройств.

Электродные, которые обладают компактными размерами и применяются исключительно для водяных систем. При этом теплоноситель должен строго соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». Это обстоятельство сильно влияет на стоимость оборудования. Тепловая энергия возникает по принципу электролитической диссоциации, благодаря которой на электродах возникает разность потенциала из-за растворенных солей. Это прекрасно нагревает воду. Такое устройство намного экономичнее предыдущего.

Индукционные котлы являются наиболее инновационными и дорогими устройствами. Они очень надежны и долговечны. Нагревать такие котлы могут любой теплоноситель за счет принципа электромагнитной индукции. Такое устройство потребляет максимальное количество электроэнергии, но зато просто в монтаже, не требует наличия отдельного помещения и обладает максимальным КПД при самых маленьких размерах.

Все электрокотлы должны быть обязательно заземлены очень надежно.

Все разновидности электрокотлов

Воздушные конвекторы

Эти приборы выполняют в виде компактных переносных устройств, снабженных ножками или колесиками для установки на полу или стене. Рабочим элементом в них выступают оребренные ТЭНы, закрытые декоративным металлическим корпусом с прорезями для циркуляции воздуха. Их используют в квартирах или частных домах, главным образом, как дополнительные источники тепла.

Классификация электронагревательных установок

Принцип действия таких приборов основывается на том, что холодный воздух, свободно или принудительно поступает в прибор и проходит через все нагревательные элементы (ТЭНы). Затем он, как и положено нагретым газам, поднимается вверх и проходит через специальную решетку. Конвекторы могут оборудоваться встроенными вентиляторами для принудительной циркуляции воздуха. Данные приборы не имеют никаких ограничений для применения.

Приборы электрического обогрева

Все электрические приборы, применяемые в случае невозможности установки водяной системы отопления, имеют разные особенности и характеристики – от мощности до принципов генерирования тепла. При этом главными недостатками любого такого оборудования являются высокая стоимость эксплуатации и необходимость устройства электросети, способной выдержать большие нагрузки (при суммарной мощности электронагревателей больше 9–12 кВт необходимо устройство сети с напряжением 380 В). Преимущества же у каждой разновидности свои.

Конвекционные приборы

Конструкция, которую имеют электрические нагревательные устройства данного типа, позволяет достаточно быстро нагреть помещение при помощи перемещающихся сквозь них воздушных потоков.

Попадание воздуха внутрь приборов происходит через отверстия в нижней части, его нагрев осуществляется при помощи ТЭНа, а выход обеспечивается наличием верхних щелей. На сегодняшний день существуют электрические конвекторы мощностью от 0,25 до 2,5 кВт.

Масляные устройства

Масляные электрические нагреватели тоже используют конвекционный метод нагрева. Внутри корпуса содержится специальное масло, которое и нагревается ТЭНом. При этом нагрев может регулироваться при помощи термостата, выключающего прибор при достижении воздухом заданной температуры.

Особенностями работы нагревателей является их высокая инерционность. За счет этого отопительные приборы очень медленно нагреваются, однако, даже после отключения подачи энергии их поверхность продолжает испускать тепло на протяжении длительного периода времени.

Кроме того, поверхность масляного оборудования нагревается до 110–150 градусов, что намного выше параметров других устройств и требует особого обращения – например, установки в отдалении от предметов, способных воспламениться.

Использование таких радиаторов дает возможность удобного регулирования интенсивности нагрева – почти все они имеют 2–4 режима работы. Кроме того, с учетом производительности одной секции в 150–250 кВт, подбирать прибор для конкретного помещения довольно легко. А ассортимент большинства производителей включает модели мощностью до 4,5 кВт.

Батареи из чугуна

Чугунный тип отопительных приборов относится к наиболее распространенным вариантам комплектации отечественных централизованных систем. Его предпочитали другим разновидностям в основном из-за дешевизны. В дальнейшем приборы данного типа стали постепенно вытесняться устройствами с более высоким коэффициентом теплоотдачи (у чугунных батарей он всего 40%). В настоящее время радиаторами из чугуна в основном оснащаются системы старого образца. Что касается современных интерьеров, то в них можно встретить дизайнерские чугунные модели.

Классификация электронагревательных установок

К сильным сторонам устройства отопительных приборов можно отнести значительную площадь поверхности, через которую происходит передача энергии от теплоносителя в окружающее пространство. Еще одно заметное преимущество – долговечность чугунных батарей: они способны прослужить без проблем 50 и более лет. Недостатки также имеются, и их немало. Во-первых, теплоноситель используется в очень больших объемах (до 1,5 л на каждую секцию). Разогревается чугун не спеша, поэтому приходится ожидать, пока после включения котла тепло начнет поступать в комнаты. Ремонтировать такие батареи непросто, и чтобы максимально снизить вероятность поломок, их приходится чистить каждые 2-3 года. Монтажные работы утруднены большим весом радиаторов.

По каким принципам осуществляется классификация электронагревательных приборов

Все современные электрические отопительные устройства классифицируются следующим образом.

По способу монтажа прибора:

  • Переносные или мобильные, к которым можно отнести масляные радиаторы и различные конвекторы.
  • Установленные на одном месте или стационарные, включающие в себя бойлеры, кондиционеры, электрические котлы и камины, инфракрасные нагреватели.

По виду теплоносителя, который нагревается в приборе:

  • Воздушные – обогрев окружающего пространства осуществляется посредствам прогревания воздуха. К ним можно отнести конвекторы, радиаторы, электрокамины и многие другие устройства.
  • Жидкостные – теплоносителем в них служит какая-либо жидкость, имеющая хорошую теплоемкость: вода, масло, антифриз. Наиболее известными приборами с таким принципом работы являются электрокотлы и бойлеры.
  • Твердотельные или излучательные – тепло в этих устройствах передается от источника на какую-нибудь твердую поверхность, которая затем нагревает воздух в окружающем помещении. К ним относятся лучистые и инфракрасные нагреватели.
Популярные статьи  Защита от скачков напряжения

По типу нагревательного элемента (ТЭНа):

Стандартные трубчатые элементы с успехом используют во многих видах отопительных приборов, которые работают на электроэнергии. Они могут иметь очень широкий диапазон технических характеристик, как по производительности, так и по мощности. Производят их из стали и титана.

Классификация электронагревательных установок

Стандартный трубчатый тип нагревательных элементов

Оребренные трубчатые – похожи на предыдущие, но имеют ребристую поверхность, повышающую теплоотдачу. Они используются только в приборах, где теплоносителем является газовая среда (тепловые завесы и конвекторы). Делают такие элементы из нержавеющей или конструкционной стали.

Классификация электронагревательных установок

Так выглядят оребренные ТЭНы

Блочные электронагреватели представляют собой несколько ТЭНов, соединенных в один конструктивный узел. Такие устройства устанавливают в приборы, где существует возможность регулировки мощности. Теплоносителями в них может выступать жидкость или сыпучие твердые вещества.

Классификация электронагревательных установок

Блок электронагревателей, собранный в один узел

Оборудованные терморегулятором – являются самым распространенным видом бытовых электронагревателей для отопления, имеющего жидкостный теплоноситель. Их делают из меди, стали, или никеле-хромового сплава.

Классификация электронагревательных установок

Оборудованный терморегулятором ТЭН

Все рассмотренные нагревательные элементы являются только главными деталями устройств, об особенностях которых читайте далее.

Классификация электронагревателей по классу защиты

Все современные электрические приборы разделяют на отдельные группы по классам защиты. Выделяют всего пять классов защиты человека при работе с электрическими устройствами:

    • нулевой класс – электронагревательные приборы с рабочей изоляцией, никаких дополнительных защитных средств не предусмотрено;
    • ноль первый класс – устройства с рабочей изоляцией и подключением нетоковедущих металлических частей к контуру заземления;
    • первый класс – наличие дополнительного защитного соединения с токопроводящими элементами электронагревательных устройств, за счет чего при повреждении рабочей изоляции токопроводящие части устройства не оказываются под напряжением;
    • второй класс – отсутствует дополнительное защитное соединение, но имеется двойная изоляция, а корпус устройства изготавливается из непроводящих электроток материалов;
    • третий класс – электрические устройства с низковольтным питанием, среди современных электронагревательных приборов нет оборудования, которое можно отнести к этому классу безопасности.

§ 44. Бытовые электронагревательные приборы

Большинство бытовых электронагревательных приборов работает на основе теплового действия электрического тока, которое впервые было изучено русским академиком Э.Х. Ленцем и английским физиком Дж. Джоулем. Электронагрев по сравнению с нагревом от открытого пламени имеет ряд неоспоримых преимуществ. Так, если сравнивать электронагрев с наиболее совершенным нагревом от газовой плиты, то для её разжигания требуются дополнительные источники открытого пламени. Кроме того, газ ядовит и взрывоопасен, при его горении расходуется кислород и выделяются вредные для жизни человека продукты. Открытое пламя чаще становится источником пожара.

По своему назначению электронагревательные приборы делятся на приборы для приготовления пищи, кипячения воды, дополнительного обогрева жилища, для личной гигиены и глажения, а также электронагревательные инструменты (паяльник, электроглянцеватель и др.).

Основной частью всех электронагревательных приборов является нагревательный элемент. Материал для его изготовления подбирается в зависимости от назначения электронагревательного прибора.

Нагревательные элементы в приборах для приготовления пищи, кипячения воды, во многих приборах для обогрева жилища работают при высоких температурах (800-850 °С), поэтому материал для их нагревателей должен иметь высокую температуру плавления (1000 °С и выше).

Лечебно-гигиенические приборы (электрогрелки, электробинты, электроодеяла), а также приборы для поддержания пищи в горячем состоянии (мармиты) работают при температурах, не превышающих нескольких десятков градусов, но предъявляют повышенные требования к качеству изоляционных материалов нагревателя.

Выбор материала для нагревателей определяется также габаритами изделия. Чем меньше размеры нагревательного элемента, тем выше должно быть его удельное сопротивление. В этом случае применяют сплавы нихром и фехраль, удельное сопротивление которых в 8-10 раз превышает удельное сопротивление стали и тантала (табл. 12).

Таблица 12. Характеристики металлов и сплавов, применяемых в электронагревательных элементах

Классификация электронагревательных установок

Это интересно

Первые электронагревательные приборы появились в конце XIX века и получили широкое распространение после создания в 1905 году сплава никеля, хрома и железа — нихрома, обладающего большим удельным сопротивлением и способного длительное время выдерживать высокую температуру, не расплавляясь и не окисляясь. Этим требованиям удовлетворяют также константан, фехраль и железо-хромалюминиевые сплавы, 500, 900 и 1400 °С соответственно.

Для изготовления нагревательных элементов используют проволоку или ленту из сплавов с высоким удельным сопротивлением, которая быстро нагревается при прохождении электрического тока. Для придания электронагревательному элементу компактности проволоку 00,3-0,6 мм свивают в спираль, а ленту наматывают на пластины из твёрдых диэлектриков.

Нагревательный элемент изолируют от корпуса прибора. Для этого используют материалы с высокими диэлектрическими свойствами — твёрдые и порошкообразные. К твёрдым диэлектрикам относят слюду, фарфор и шамот (огнеупорная глина), к порошкообразным — алунд (окись алюминия), кварцевый песок и окись магния.

Электронагревательные элементы бывают открытого и закрытого типа, а также герметизированные.

Тёплые электрические полы

Классификация электронагревательных установок

Вот такой уже вид отопления отлично подойдет для многоквартирного дома. Здесь можно использовать нагревательный кабель, который будет протянут по всему помещению и будет обогревать его. Есть и вариант обогрева нагревательными матами

Популярные статьи  Эом: расшифровка аббревиатуры «эом» и документация, которая входит в этот раздел

Такая конструкция состоит из тонкого кабеля и стеклоткани, из плюсов стоит отметить неважность стяжки. Так же может использоваться и инфракрасная пленка, но о ней мы уже говорили выше

Рекомендуем устанавливать такую систему отопления в ванной, кухне и коридоре. Это позволит поддерживать температуру пола и помещения в целом тёплым без больших затрат электроэнергии.

Обзор электрических нагревателей для отопления дома

Принцип и схема обустройства той или иной отопительной системы зависят от множества факторов. Наиболее часто применяемые – водяные. Но в некоторых случаях целесообразно использовать электронагреватели для отопления, причем некоторые могут подойти и не для прямого подогрева воды. Никто не станет спорить, что тарифы на электроэнергию достаточно высокие, но все дело в том, как и какие приборы установить.

Широко известные электрокотлы

Они используются для водяных отопительных систем. Имеют не только существенный недостаток в плане энергопотребления, но и много преимуществ перед другими видами генераторов тепла, так как эффективность электрического отопления достаточно высокая.

Для размещения таких приборов не нужно выделять отдельного помещения, обустраивать систему дымохода. Не требуется оборудовать место для хранения запасов «горючего» и заботиться об их пополнении, как, например, для твердотопливных котлов. А если учесть, что они не создают при работе шумов, то установить их можно в любом месте. Единственное требование – надежное заземление.

Классификация электронагревательных установок

Электрокотлы в зависимости от вида нагревателя подразделяются на ТЭНовые, электродные, индукционные. Первые могут работать с разными видами теплоносителя, а не только с водой. Кроме плавной регулировки мощности у них предусмотрена и ступенчатая (включением одного или нескольких нагревателей). Самая простая модель с ТЭН стоит 7 700 рублей.

Электродные более «капризны», так как требуют специальной водоподготовки, что ведет к увеличению затрат на дополнительное оборудование. Кроме того, на эффективность их работы оказывает влияние постоянство циркуляции воды. Принцип работы основан на ионизации теплоносителя, за счет чего и выделяется тепловая энергия.

Купить электрический нагреватель на 5 кВт (самый маленький) можно за 3 700.

Наиболее дорогие, но и более надежные, так как отсутствие разъемных соединений исключает вероятность протечек, а выход из строя нагревательного элемента невозможен ввиду его отсутствия. Хотя размеры таких приборов больше, чем у других электрокотлов. Цена – от 27 000 рублей.

Могут быть установлены где угодно. Все, что для них нужно – электрическая розетка. Удобны тем, что их легко перенести с места на место.

Стоимость зависит от мощности и исполнения. Цена напольных – от 5 400, настенных – от 12 790, портальных (имитация дровяных каминов) – от 22 300 рублей.

Внешне похожи на привычные радиаторы (биметаллические, стальные) водяного отопления. Имеют не менее 2 режимов обогрева и встроенный термостат. Особенность конструкции позволяет использовать их даже в помещениях с избыточной влажностью, а незначительный нагрев корпуса – в детских комнатах. Размещаются на полу или стене. Стоимость – от 2 819 рублей.

Пока еще не нашли широкого применения в быту, так как более подходят для загородных строений. Их мощность – не менее 0,8 Вт, и они делятся на приборы прямого и косвенного обогрева. Системы отопления электрическими обогревателями такого типа монтируются, как правило, на потолке. Однако при установке на стену для максимального комфорта можно выбрать подходящий угол наклона. В отличие от электрокаминов, они не осушают воздух. Цена начинается с 1 675 рублей.

Классификация электронагревательных установок

Разновидность – так называемые ПЛЭН (пленочные).

Могут монтироваться даже под облицовку. Удобство применения в том, что они греют не воздух, а поверхность, расположенную напротив, которая затем это тепло отдает в окружающее пространство. Таким образом, если ПЛЭН смонтировать на потолке, то полы в доме всегда будут теплыми без дополнительного подогрева. Система электроники предполагает программирование режимов работы.

Диапазон цен обширен, так как стоимость зависит и от конструктивных особенностей, и от размеров пленки, в том числе, и толщины.

Нагревательные элементы ленточного типа

Ленточные нагреватели (ЭНГЛ, ЭНГЛУ) выглядят, как тонкая лента из стекловолокна. Продольную основу ленты образуют нихромовые нити, оплетенные стекловолоконным тонким шнуром. Для лучшей изоляции изделие пропитано композитным материалом из органосиликата.

Небольшая толщина такой нагревательной системы делает ее удобной для использования в системах снеготаяния и обогрева коммуникаций (водопровода, канализации и пр.). Разогрев поверхности ленты может достигать +400°С, поэтому в бытовых конвекторах ее не применяют. У ленточного нагревателя отсутствует теплообменная часть, а нагрев воздуха или какой-либо поверхности происходит при непосредственном контакте с лентой ЭНГЛУ.

Выпускаемые разновидности ленточных обогревателей имеют заданную длину. Их нельзя укорачивать и разрезать. При выборе такого нагревателя нужно найти изделие, подходящее по длине (от 4,1 до 20 м) и удельной мощности (50-300 Вт/м). Большинство лент ЭНГЛУ не относятся к влагозащищенным, и использовать их во влажной среде нельзя.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: