Niemal każda nagrzewnica elektryczna jest wyposażona w element grzejny o takiej lub innej konstrukcji. Stosując tę ​​samą zasadę - konwersję energii elektrycznej na ciepło przez ogrzewanie przewodnika - elementy mają bardzo różny typ i konstrukcję. Taka konstrukcja zależy od zadań, warunków pracy i wymaganej mocy konkretnego grzejnika . Najczęściej stosowane są tak zwane elementy grzejne - rurowe grzejniki termoelektryczne, wynalezione w XIX wieku i od tego czasu niewiele się zmieniły.

Jak jest rurowy grzejnik elektryczny

Strukturalnie grzejnik ciepła jest spiralą wykonaną z przewodnika o wysokiej rezystywności skręconego w spiralę. Spirala jest umieszczana w metalowej lub ceramicznej rurce o takiej lub innej formie, a wolna przestrzeń wewnątrz rurki jest wypełniona specjalną masą przewodzącą ciepło .

Jaka jest nagrzewnica elektryczna

Ta masa służy nie tylko do przenoszenia ciepła z cewki do rurki, ale także do ochrony samej cewki przed środowiskiem, a także do izolacji elektrycznej. W przeciwieństwie do otwartej konstrukcji, gdy materiał przewodzący jest otwarty, takie urządzenie zapewnia wygodną i bezpieczną obsługę grzejnika.

W przeciwieństwie do urządzeń typu otwartego (po prawej), rurowe grzejniki termoelektryczne są wygodniejsze i bezpieczniejsze

Ponadto, konstrukcja rurowa pozwala grzejnikowi pracować bezpośrednio w agresywnych i przewodzących środowiskach, na przykład w wodzie.

Rodzaje elementów grzejnych

Elementy grzejne można podzielić na dwa typy:

  • powietrze;
  • woda

Powietrze TEN, jak sama nazwa wskazuje, są zaprojektowane do pracy w powietrzu i służą do bezpośredniego ogrzewania samego powietrza lub niektórych obiektów w powietrzu. Takie grzejniki elektryczne można znaleźć w konwencjonalnych piecach elektrycznych, piekarnikach, grzejnikach pokojowych.

Celem drugiego rodzaju jest podgrzanie cieczy . Takie grzejniki działają w czajnikach elektrycznych, tytanach elektrycznych, olejowych lub wodnych systemach grzewczych. Doskonałym przykładem podgrzewacza wody jest konwencjonalny kocioł domowy.

Klasycznym przykładem podgrzewacza wody jest konwencjonalny kocioł domowy

Różnice między poszczególnymi gatunkami są niewielkie, ale są. Przede wszystkim podgrzewacz wody charakteryzuje się dużym stosunkiem mocy do wymiarów. Innymi słowy, ma wysoką moc przy małych wymiarach i powierzchni. Wynika to z faktu, że urządzenie działa w środowisku o wysokiej przewodności cieplnej. Pozwala to na szybkie podgrzanie dużej ilości cieczy przy minimalnym zużyciu energii (mniej ciepła na jednostkę czasu spędza się na ogrzewaniu otaczającego powietrza). Wadą tej konstrukcji jest to, że podgrzewacz wody nie może działać bez zanurzenia w medium roboczym (cieczy) - natychmiast się przegrzeje i spali, ponieważ powietrze ma znacznie niższą przewodność cieplną niż ta sama woda lub olej.

Z drugiej strony nagrzewnice powietrza mają dość dużą powierzchnię pod względem mocy i nie nagrzewają się tak bardzo, chociaż na zewnątrz nie mogą się różnić od płynnych.

Zewnętrznie elektryczny podgrzewacz wody (po lewej) nie może różnić się od powietrza

Różnice konstrukcyjne rurowych grzejników elektrycznych

W zależności od zadań elementy grzejne mogą się znacznie różnić w projekcie. Mają nie tylko różną moc, rozmiar i kształt, ale nawet różnią się materiałem i wyglądem.

Główne typy strukturalne elementów grzejnych są następujące:

  1. Gładka
  2. Żebrowane
  3. Z kontrolą temperatury.
  4. Blocky
  5. Nabój
  6. Pierścień

Gładkie elementy grzewcze

Są w rzeczywistości uniwersalne i otrzymały najszerszą dystrybucję. Można je zobaczyć w czajnikach, szybkowarach, piekarnikach elektrycznych, piecach, kominkach elektrycznych. Urządzenia tego typu są stosunkowo proste w konstrukcji, mają umiarkowane koszty i dość dobrą wydajność.

Żebrowane elementy grzejne

Można je odróżnić za pomocą żeber, w które wyposażona jest rura elementu. Dzięki tym żebrom powierzchnia urządzenia znacznie się zwiększa, co oznacza, że ​​urządzenia mają większy transfer ciepła. Takie grzejniki, mające wysoką moc, mogą z powodzeniem działać w powietrzu bez przegrzania i mogą znacznie zmniejszyć wymiary całego urządzenia grzewczego, zachowując jego wysoką charakterystykę i wydajność.

Ogrzewacz z rurką żebrowaną

Struktury żebrowane służą do umiarkowanego, ale szybkiego podgrzewania powietrza. Można je znaleźć w kominkach elektrycznych (w tym z wymuszoną wentylacją). Są również stosowane do barier termicznych w sklepach, warsztatach, magazynach. Żebrowane elementy grzejne znajdują się we wszystkich rodzajach pieców suszarniczych o stosunkowo niskiej temperaturze.

DZIESIĘĆ z regulacją temperatury

Ta klasa urządzeń jest wyposażona we wbudowane termostaty, które nie tylko chronią samą grzałkę przed awaryjnym przegrzaniem, ale także pozwalają automatycznie utrzymać temperaturę otoczenia. Po przekroczeniu ustawionej temperatury specjalny styk bimetaliczny po prostu wyłącza zasilanie elementu grzejnego i czeka, aż ostygnie. Tego rodzaju grzejniki są najczęściej stosowane w konstrukcjach do ogrzewania cieczy - automatyczne kotły, kotły, elektryczne systemy grzewcze. Większość z nich (ale nie wszystkie) ma strukturę wody.

Grzejnik elektryczny z wbudowanym termostatem

Zablokuj TENY

W rzeczywistości ta konstrukcja składa się z kilku grzejników połączonych w jednym urządzeniu. Ten typ grzejników nie ma innych funkcji. Takie bloki służą do zmniejszenia wymiarów sprzętu przy jednoczesnym zwiększeniu mocy wyjściowej.

Elektryczne elementy grzejne zmontowane w urządzeniu mają dużą moc, a jednocześnie niewielkie wymiary, ponieważ wszystkie grzejniki są doskonale chłodzone

Grzejniki kasetowe

Główną różnicą między tym typem grzejnika a klasycznym jest to, że ma on przewody zasilające z jednej strony i jest wykonany w postaci wkładu (pręta), który jest ciasno włożony w cienkościenną tuleję. W takim przypadku tuleja jest montowana w samym urządzeniu, a następnie wkłada się do niego grzejnik. Zalety tej konstrukcji są oczywiste - można wymienić uszkodzony grzejnik bez spuszczania płynu roboczego. Na przykład można szybko i prosto wymienić grzałkę w kotle lub kotle bez spuszczania wody z sieci wodociągowej i grzewczej. Tego typu urządzenia nie są szeroko stosowane w życiu codziennym, ale są szeroko stosowane w przemyśle.

Grzałka kasetowa

Zadzwoń do TENY

W rzeczywistości są hybrydą elementów grzewczych powietrza i wody. Urządzenia umieszcza się na ogrzewanym obiekcie (powiedzmy na rurze) z góry i, jak się wydaje, pracują w powietrzu, ale dzięki specjalnej konstrukcji ciepło jest przekazywane głównie do ścian rury. Takie grzejniki są bardzo wygodne w obsłudze, wydajne i łatwe do wymiany. Ponadto ich elastyczna konstrukcja pozwala szybko dostosować grzejnik do średnicy ogrzewanego korpusu.

Podgrzewacz pierścieniowy

Materiał rurowych grzejników elektrycznych

Do produkcji grzejników rurowych stosuje się obecnie szeroką gamę nowoczesnych materiałów. Sama spirala, jak poprzednio, jest wykonana z materiałów o wysokiej rezystancji elektrycznej (nichrom, Constanan, wolfram itp.), Ale materiał korpusu (rurka przenosząca ciepło) może być bardzo różny. Dziś masz do dyspozycji trzy rodzaje grzejników:

  • metal;
  • ceramika;
  • połączone.

Aluminium Jest stosowany w stosunkowo niedrogich podgrzewaczach wody. Stosunkowo niedrogi materiał, nie boi się korozji, łatwy w obróbce. Ponieważ grzejnik działa w wodzie, niska temperatura topnienia aluminium nie jest znacząca. Jedyną wadą takich grzejników jest ich niska wytrzymałość mechaniczna, aw konsekwencji wysoka wybuchowość. Jeśli na przykład włączysz w powietrzu domowy kocioł wykonany z aluminium, wybuchnie on w dosłownym tego słowa znaczeniu. To samo stanie się podczas gotowania wody w tym samym czajniku elektrycznym.

Stopy stali . Stal jest znacznie mocniejsza niż aluminium i znacznie trudniej jest wydmuchać taki grzejnik. Ale żelazo jest źle przetwarzane i, co najważniejsze, podlega korozji. Niemniej jednak stopy żelaza działają bardzo skutecznie w elementach grzewczych powietrza. Konwencjonalne żelazo oczywiście nie nadaje się do podgrzewaczy wody. Wyjątkiem może być tylko stal nierdzewna.

Stopy miedzi . Miedź jest doskonałym przewodnikiem ciepła i dość powszechnie stosowana jest do produkcji elementów grzejnych. Najczęściej stosuje się go do produkcji żebrowanych powietrzem urządzeń, chociaż istnieją również konwencjonalne rurowe grzejniki elektryczne na powietrze, a nawet wodę.

Ceramika Niezwykle trwały materiał, nie boi się korozji. Zastosowanie ceramiki jest ograniczone jedynie względnie wysoką złożonością i kosztem produkcji. Ale mimo to istnieją urządzenia ceramiczne i są z powodzeniem stosowane w urządzeniach wysokiej klasy i niezawodności.

Połączone Takie grzejniki elektryczne, jak sama nazwa wskazuje, są wykonane z kilku materiałów, które wzajemnie się uzupełniają pod względem swoich właściwości. Na przykład istnieją elementy grzewcze ze stali, ale z miedzianymi żebrami. Uzyskuje to umiarkowany koszt produktu, jego stosunkowo niewielką wagę i doskonałe właściwości przewodzące ciepło. Innym przykładem są wodne „ceramiczne” grzejniki w pralkach. Sama rura w takich urządzeniach jest wykonana ze stali, ale pokryta warstwą ceramiki. Tak więc masz niedrogi instrument o wysokich właściwościach technicznych i operacyjnych.

Kategoria:

Technologia