Téměř každý elektrický ohřívač je vybaven topným tělesem jedné nebo druhé konstrukce. Stejným principem - přeměnou elektrické energie na teplo zahřátím vodiče - se prvky velmi liší svým typem a konstrukcí. Tato konstrukce závisí na úkolech, pracovních podmínkách a požadovaném výkonu konkrétního ohřívače . Nejpoužívanější jsou tzv. Topné články - trubkové termoelektrické ohřívače, vynalezené v 19. století a od té doby se příliš nezměnily.

Jak je trubkový elektrický ohřívač

Strukturálně je ohřívač tepla spirála vyrobená z vodiče s vysokým odporem stočeným do spirály. Spirála je umístěna v kovové nebo keramické trubici v jednom nebo druhém tvaru a volný prostor uvnitř trubice je vyplněn speciální tepelně vodivou hmotou.

Jak je elektrický ohřívač

Tato hmota slouží nejen k přenosu tepla z cívky do trubice, ale také k ochraně samotné cívky před okolním prostředím, jakož i pro elektrickou izolaci. Na rozdíl od otevřené konstrukce, když je vodivý materiál otevřený, takové zařízení poskytuje pohodlný a bezpečný provoz ohřívače.

Na rozdíl od otevřených typů zařízení (vpravo) jsou trubkové termoelektrické ohřívače pohodlnější a bezpečnější

Kromě toho trubková konstrukce umožňuje, aby ohřívač pracoval přímo v agresivním a vodivém prostředí, například ve vodě.

Druhy topných těles

Topné články lze rozdělit do dvou typů:

  • vzduch;
  • voda.

Air TENs, jak název napovídá, jsou navrženy pro práci ve vzduchu a používají se k přímému ohřevu vzduchu samotného nebo určitých předmětů ve vzduchu. Takové elektrické ohřívače lze nalézt v konvenčních elektrických sporácích, pecích, radiátorech.

Účelem druhého typu je zahřívání kapaliny . Takové ohřívače pracují v elektrických varných konvicích, elektrických titanech, olejových nebo vodních topných systémech. Vynikajícím příkladem ohřívače vody je běžný domácí kotel.

Klasickým příkladem ohřívače vody je běžný domácí kotel

Rozdíly jednoho druhu od jiného jsou malé, ale jsou. Především je ohřívač vody charakterizován velkým poměrem výkonu k rozměrům. Jinými slovy, má vysokou sílu s malými rozměry a povrchovou plochou. Důvodem je skutečnost, že zařízení pracuje v prostředí s vysokou tepelnou vodivostí. To vám umožní rychle ohřát velké množství kapaliny s minimální spotřebou energie (méně tepla na jednotku času je vynaloženo na ohřev okolního vzduchu). Nevýhodou této konstrukce je, že ohřívač vody nemůže fungovat bez ponoření do pracovního média (kapaliny) - okamžitě se přehřeje a spálí, protože vzduch má mnohem nižší tepelnou vodivost než stejná voda nebo olej.

Oproti tomu ohřívače vzduchu mají pro svou sílu poměrně velkou plochu povrchu a tolik se nezahřívají, i když navenek se nemohou lišit od kapalin.

Externě se elektrický ohřívač vody (vlevo) nemusí lišit od vzduchu

Konstrukční rozdíly trubkové elektrické ohřívače

V závislosti na úkolech se topné prvky mohou velmi lišit konstrukcí. Mají nejen rozdílnou sílu, velikost a tvar, ale liší se i materiálem a vzhledem.

Hlavní konstrukční typy topných těles jsou následující:

  1. Hladké.
  2. Žebrovaný.
  3. S regulací teploty.
  4. Blocky.
  5. Kazeta.
  6. Prsten.

Hladké topné prvky

Ve skutečnosti jsou univerzální a dostali nejširší distribuci. Můžete je vidět v konvicích, pomalých sporácích, elektrických pecích, sporácích, elektrických krbech. Zařízení tohoto typu jsou konstrukčně poměrně jednoduchá, mají střední náklady a poměrně dobrou účinnost.

Žebrované topné prvky

Lze je rozlišit podle žeber, kterými je trubka prvku vybavena. Díky těmto žebrům se podstatně zvětší oblast zařízení, což znamená, že zařízení mají zvýšený přenos tepla. Takové ohřívače, které mají vysoký výkon, mohou úspěšně pracovat ve vzduchu bez přehřátí a mohou výrazně snížit rozměry celého topného zařízení při zachování jeho vysokých charakteristik a výkonu.

Ohřívač trubek

Žebrované konstrukce se používají pro mírné, ale rychlé zahřívání vzduchu. Najdete je v elektrických krbech (včetně těch s nuceným větráním). Používají se také pro vzduchové tepelné bariéry v obchodech, dílnách, ve skladech. Ve všech druzích sušicích pecí s relativně nízkou teplotou jsou žebrové topné články.

TENY s regulací teploty

Tato třída zařízení je vybavena vestavěnými termostaty, které nejen chrání samotný ohřívač před nouzovým přehřátím, ale také umožňují automaticky udržovat okolní teplotu. Když je nastavená teplota překročena, speciální bimetalický kontakt jednoduše vypne napájení topného článku a čeká, až se tento chladicí prvek ochladí. Tyto typy ohřívačů se nejčastěji používají v konstrukcích pro ohřev kapalin - automatické kotle, kotle, elektrické topné systémy. Většina z nich (ale ne všechny) mají vodní strukturu.

Elektrický ohřívač se zabudovaným termostatem

Blok TENY

Ve skutečnosti se tato konstrukce skládá z několika ohřívačů zapojených do jedné jednotky. Tento typ ohřívačů nemá žádné další funkce. Tyto bloky se používají ke zmenšení rozměrů zařízení při současném zvýšení výkonu.

Elektrické topné články sestavené v jednotce mají vysoký výkon a zároveň malé rozměry, protože všechny ohřívače jsou dokonale ochlazeny

Ohřívače kazet

Hlavní rozdíl mezi tímto typem ohřívače a klasickým je v tom, že má přívody energie na jedné straně a je vytvořen ve formě patrony (tyče), která je pevně zasunuta do tenkostěnné objímky. V tomto případě je pouzdro namontováno v samotném zařízení a poté je do něj vložen ohřívač. Výhody této konstrukce jsou zřejmé - poškozený ohřívač můžete vyměnit bez vypuštění pracovní tekutiny. Například můžete rychle a jednoduše vyměnit ohřívač v kotli nebo kotelu bez vypouštění vody z vodovodního a topného systému. Tento typ zařízení není běžně používán v každodenním životě, ale je široce používán v průmyslu.

Vytápění kazety

Prsten TENY

Ve skutečnosti jsou to hybridní prvky pro ohřev vzduchu a vody. Zařízení jsou umístěna shora na vyhřívaný předmět (řekněme na potrubí) a zdálo by se, že pracují ve vzduchu, ale díky speciální konstrukci se teplo dostává hlavně stěnám potrubí. Takové ohřívače jsou velmi pohodlné v provozu, efektivní a snadno vyměnitelné. Jejich flexibilní konstrukce vám navíc umožňuje rychle přizpůsobit topné těleso průměru vyhřívaného těla.

Ring Heater

Materiál trubkových elektrických ohřívačů

Pro výrobu trubkových ohřívačů se dnes používá celá řada moderních materiálů. Samotná spirála, jako dříve, je vyrobena z materiálů s vysokým elektrickým odporem (nichrom, konstantan, wolfram atd.), Ale materiál těla (trubice pro přenos tepla) se může velmi lišit. Dnes máte k dispozici tři typy ohřívačů:

  • kov;
  • keramika;
  • kombinované.

Hliník Používá se v relativně levných ohřívačích vody. Relativně levný materiál, nebojící se koroze, snadno zpracovatelný. Protože ohřívač pracuje ve vodě, nízká teplota tání hliníku není významná. Jedinou nevýhodou takových topných těles je jejich nízká mechanická pevnost a v důsledku toho vysoká výbušnost. Pokud například zapnete domácí kotel z hliníku ve vzduchu, exploduje v doslovném smyslu slova. Totéž se stane, když se vaří voda ve stejné rychlovarné konvici.

Slitiny oceli . Ocel je mnohem silnější než hliník a je mnohem těžší foukat takové topné těleso. Železo je však špatně zpracováno a, co je nejdůležitější, vystaveno korozi. Slitiny železa však velmi úspěšně fungují ve vzduchových topných prvcích. Konvenční železo samozřejmě není vhodné pro ohřívače vody. Výjimkou může být pouze nerezová ocel.

Slitiny mědi . Měď je vynikajícím tepelným vodičem a používá se pro výrobu topných těles poměrně často. Používá se nejčastěji pro výrobu vzduchových žebrovaných zařízení, ačkoli existují také konvenční trubkové elektrické ohřívače pro vzduch a dokonce i vodu.

Hrnčířství . Extrémně odolný materiál, který se nebojí koroze. Použití keramiky je omezeno pouze relativně vysokou složitostí a výrobními náklady. Ale i přes to existují keramická zařízení, která se úspěšně používají v zařízeních vysoké třídy a spolehlivosti.

Kombinované . Takové elektrické ohřívače, jak název napovídá, jsou vyrobeny z několika materiálů, které se navzájem doplňují svými vlastnostmi. Například existují ohřívací prvky vzduchu vyrobené z oceli, ale mající měděná žebra. To vede k mírným nákladům na produkt, jeho relativně malé hmotnosti a výborným tepelně vodivým vlastnostem. Dalším příkladem jsou vodní „keramické“ ohřívače v pračkách. Samotná trubka v takových zařízeních je vyrobena z oceli, ale pokrytá vrstvou keramiky. Máte tedy cenově dostupný nástroj s vysokými technickými a provozními charakteristikami.

Kategorie:

Technologie