Схема подключения тэнов: Устройство и схемы подключения ТЭН

Подробное описание тэнов — как их подключить правильно вы сможете узнать в наших статьях.

Что такое ГОСТ? (и как его расшифровать)

Оптимальным источником энергии, для нагрева испарительной емкости, является квартирная электрическая сеть, напряжением 220 В. Можно просто использовать для этих целей бытовую электроплиту. Но, при нагреве на электроплите, много энергии расходуется на бесполезный нагрев самой плиты, а также  излучается во внешнюю среду, от нагревательного элемента, не совершая при этом, полезной работы. Эта, понапрасну затрачиваемая энергия, может достигать приличных значений — до 30-50 %, от общей затраченной мощности на нагрев куба. Поэтому использование обычных электроплит, является нерациональным с точки зрения экономии. Ведь за каждый лишний киловатт энергии, приходится платить. Наиболее эффективно использовать врезанные в испарительную емкость эл. ТЭНы. При таком исполнении, вся энергия расходуется только на нагрев куба  + излучение от его стенок вовне. Стенки куба, для уменьшения тепловых потерь, необходимо теплоизолировать. Ведь затраты на излучение тепла, от стенок самого куба могут так же, составлять до 20 и более процентов, от всей затрачиваемой мощности, в зависимости от его размеров. Для использования в качестве нагревательных элементов врезанных в емкость, вполне подходят ТЭНы, от бытовых эл.чайников, или другие подходящие по размерам. Мощность таких ТЭНов, бывает разная. Наиболее часто применяются ТЭНы с выбитой на корпусе мощностью 1.0 кВт и 1.25 кВт. Но есть и другие.

Поэтому мощность 1-го ТЭНа, может не соответствовать по параметрам, для нагрева куба и быть больше или меньше. В таких случаях, для получения необходимой мощности нагрева,  можно использовать несколько ТЭНов, соединенных последовательно или последовательно-параллельно. Коммутируя различные комбинации соединения ТЭНов, переключателем от бытовой  эл. плиты, можно получать различную мощность. Например имея восемь врезанных ТЭНов, по 1.25 кВт каждый, в зависимости от комбинации включения, можно получить следующую мощность.

1. 625 Вт
2. 933 Вт
3. 1,25 кВт
4. 1,6 кВт
5. 1,8 кВт
6. 2,5 кВт

Такого диапазона вполне хватит для регулировки и поддержания нужной температуры при перегонке и ректификации. Но можно получить и иную мощность, добавив количество режимов переключения и используя различные комбинации включения.

Последовательное соединение  2-х ТЭНов по 1.25 кВт и подключение их к сети 220В, в сумме дает 625 Вт. Параллельное соединение, в сумме дает 2.5 кВт.

Рассчитать можно по следующей формуле.

Мы знаем напряжение, действующее в сети, это 220В. Далее мы так же знаем мощность ТЭН, выбитую на его поверхности допустим это 1,25 кВт, значит, нам нужно узнать силу тока, протекающую в этой цепи. Силу тока, зная напряжение и мощность, узнаем из следующей формулы.

Сила тока = мощность, деленная на напряжение в сети.

Записывается она так:I = P / U.

ГдеI- сила тока в амперах.

P- мощность в ваттах.

U- напряжение в вольтах.

При подсчете нужно мощность, указанную на корпусе ТЭН в кВт, перевести в  ватты.

1,25 кВт = 1250Вт.  Подставляем известные значения в эту формулу и получаем силу тока.

I= 1250Вт / 220 = 5,681 А

Далее зная силу тока подсчитываем сопротивление ТЭНа, по следующей формуле.

R = U / I,где

R- сопротивление в Омах

U- напряжение в вольтах

I- сила тока в амперах

Подставляем известные значения в формулу и узнаем сопротивление 1 ТЭНа.

R = 220 / 5.681 = 38,725 Ом.

Далее подсчитываем общее сопротивление всех последовательно соединенных ТЭНов. Общее сопротивление равно сумме всех сопротивлений, соединенных последовательно ТЭНов

Rобщ = R1+ R2 + R3и т.д.

Таким образом, два последовательно соединенных ТЭНа, имеют сопротивление равное77,45Ом. Теперь нетрудно подсчитать мощность выделяемую этими двумя ТЭНами.

P = U2 / R где,

P- мощность в ваттах

U2- напряжение в квадрате, в вольтах

R- общее сопротивление всех посл. соед. ТЭНов

P = 624,919 Вт, округляем до значения625 Вт.

Далее при необходимости можно подсчитать мощность любого количества последовательно соединенных ТЭНов, или ориентироваться на таблицу.

В таблице 1.1 приведены значения для последовательного соединения ТЭНов.

Таблица 1.1

В таблице 1.2 приведены значения для параллельного соединения ТЭНов.

Таблица 1.2

Еще один немаловажный плюс, который дает последовательное соединение ТЭНов, это уменьшенный в несколько раз протекающий через них ток, и соответственно малый нагрев корпуса нагревательного элемента, тем самым не допускается пригорание браги во время перегонки и не привносит неприятного дополнительного вкуса и запаха в конечный продукт. Так же  ресурс работы ТЭНов, при таком включении, будет практически вечным.

Расчеты выполнены для ТЭНов, мощностью1.25 кВт. Для ТЭНов другой мощности, общую мощность нужно пересчитать согласно законаОма,пользуясь выше приведенными формулами.

ссылка на сайт материала: http://www.homedistiller.ru/raschet-mownosti-tenov.htm

Схема подключения электрического котла ТЭН

Вступление

Вы планируете или уже купили прямоточный электрический котел, для системы отопления своего дома. Предлагаю, заранее познакомится особенностями подключения таких котлов, и посмотреть, как выглядит схема подключения электрического котла.

Об электрических котлах

Классическим электрическим котлом отопления, можно сказать котлом по умолчанию, тип которого не указывают, считаются электрокотлы с ТЭН нагревательными элементами.

ТЭН это аббревиатура трубчатого электрического нагревателя. Аналог, которого вы видите в электрическом чайнике со спиралью.

В зависимости от количества тэнов котла меняется их мощность. Так как тэны чаще стандартны, то мощности электрических котлов у разных производителей тоже стандартны. Это 6/9/12/14/18/21/24/28 кВт.    

Стоит отметить, что понятие электрический котел, гораздо шире, чем только ТЭН котлы. Получили распространение индукционные и электродные котлы, которые также являются электрическими.

Схема подключения электрического котла  

Общая схема подключения электрического котла с ТЭН нагревателями, это не что иное, как схема подключения одного или нескольких тэнов к электропитанию.

Чтобы разобраться и понять принцип подключения тэнового котла, посмотрим на ТЭН.

На фото вы видите простейший ТЭН, состоящий из одной нагревательной трубки. Как следствие для подключения у такого ТЭНа есть только два контакта. Подключается такой ТЭН, напрямую. Один контакт на фазу (чаще 220 Вольт), второй контакт на рабочий ноль.

Мощность таких тэнов небольшая и они не используются в отеплительных котлах. Их прерогатива чайники или стиральные, посудомоечные машины.

В электрических котлах тэны «завивают» из двух, чаще трех трубок. Выглядит тэн для котла так.

Как видите контактов для подключения у таких тэнов уже 6 (шесть) и это самый простой вариант. Задача подключения ТЭН котла, правильно соединить шесть контактов тэна, чтобы подключить его к электропитанию.

В этом нет ничего сложного, если вспомнить две классические схемы подключения из курса электротехники. Вы наверняка о них слышали, это схемы под названием «звезда» и «треугольник». Я писал о них довольно подробно в статье Как получает электроэнергию потребитель низкого напряжения 380 Вольт.

Опишу эти схемы простым языком. Итак, у нас 6 контактов разбитых по парам. Всего три пары.

• Схема «звезда» предполагает соединить один контакт из трёх пар и подключить его к рабочему «нулю». Оставшиеся контакты пар тэна, подключают к фазам L1, L2, L3 если питание 380 В или также соединяют и подключают к фазе L, если питание 220 В.

• По схеме «треугольник» все пары контактов соединяются последовательно и подключаются к трём фазам 380 В.

На практике

Если вы покупаете готовый котел, а не собираете его самостоятельно, то у вас будет блок управления котла в котором будут клеммы для подключения электропитания.

Единственное, что вам нужно сделать, это правильно рассчитать сечение питающего кабеля и номинал автомата защиты для котла.

Я писал об этом в статьях Как подобрать кабель в электросети и Расчет сечения кабеля, автоматов защиты.

Кратко напомню, что эти расчёты проводятся по мощности котла с использованием таблиц 1.3 ПУЭ. Так как алюминий скоро будет возвращен в электромонтаж, приведу сводные таблицы по которым можно подобрать сечение кабеля по мощности прибора для медных и алюминиевых проводов (жил кабеля).

Также поможет такая таблица подбора сечения кабеля и устройства защиты для котлов Protherm Скат.

Вывод

Схема подключения электрического котла с ТЭН нагревателями рассмотрена. При элементарных знаниях электротехники собрать такой котел можно самостоятельно.

©elesant.ru

Еще статьи

Схема трехфазного подключение ТЭНов через теплореле и контактор

Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) широко используются для нагрева воды, воздуха и других жидкостей и газов в промышленности и в бытовом применении.
ТЭНы обычно подключают с помощью температурного реле для обеспечения автоматического отключения при достижении требуемой температуры.

Рассмотрим подключение трехфазного ТЭНа через магнитный пускатель и тепловое реле.

Рис. 1
ТЭН подключается через один трехфазный контактор с нормально замкнутыми контактами МП(Рис. 1). Управляет пускателем термореле ТР, управляющие контакты которого разомкнуты при температуре на датчике ниже заданной. При подаче трехфазного напряжения контакты пускатели замкнуты и происходит нагрев ТЭНа, нагреватели которого включены по схеме «звезда».

Рис. 2
При достижении заданной температуры, тепловое реле отключает питание нагревателей. Таким образом, реализуется простейший регулятор температуры. Для такого регулятора можно применять термореле РТ2К (Рис. 2), а для пускателя – контактор третьей величины с тремя группами на размыкание.

РТ2К представляет собой двухпозиционное (работающие на включение/отключение) термореле с датчиком из медного провода с диапазоном установления температуры от -40 до +50°С. Конечно, использование одного теплового реле не позволяет достаточно точно поддерживать требуемую температуру. Включение каждый раз всех трех секций ТЭНа приводит к лишним энергопотерям.

Рис. 3
Если реализовать управление каждой секцией нагревателя через отдельный пускатель, связанный со своим термореле (Рис. 3), то можно осуществить более точное поддержание температуры. Итак, имеем три пускателя, которыми управляют три термореле ТР1, ТР2, ТР3. Температуры срабатывания выбраны, допустим как t1<t2

Рис. 4
Реле-датчики температуры обеспечивают коммутацию исполнительной цепи до 6А, при напряжении 250В. Для управления магнитным пускателем таких величин более чем достаточно (Например, ток срабатывания контакторов ПМЕ составляет от 0,1 до 0,9 А при напряжении 127 В). При прохождении переменного тока через катушку якоря возможно низкое гудение промышленной частоты 50 Гц.
Существуют термореле, управляющие токовым выходом с величиной тока от 0 до 20 мА. Также часто тепловые реле питаются от постоянного тока низкого напряжения (24 В). Для согласования такого выходного тока с низковольтными (от 24 до 36 В) катушками якоря пускателя может применяться схема согласования уровней на транзисторе (Рис. 5)

Рис. 5
Данная схема работает в ключевом режиме. При подаче тока через контакты термореле ТР через резистор R1, на базу VT1 происходит усиление тока и включение пускателя МП.
Резистор R1 ограничивает токовый выход теплового реле для предотвращения перегрузки. Транзистор VT1 выбирают исходя из максимального тока коллектора, превышающего ток срабатывания контактора и напряжения на коллекторе.

Произведем расчет резистора R1 на примере.

Допустим для управления якорем пускателя достаточно постоянного тока в 200мА. Коэффициент усиления транзистора по току составляет 20, значит, управляющий ток базы IБ должен поддерживаться в пределах до 200/20 = 10 мА. Тепловое реле выдает максимум 24В при силе тока в 20мА, что вполне достаточно катушке якоря. Для открытия транзистора в ключевом режиме относительно эмиттера должно поддерживаться напряжение на базе в 0,6 В. Примем, что сопротивление перехода эмиттер-база открытого транзистора пренебрежительно мало.

Значит, напряжение на R1 составит 24 – 0,6В = 23,4 В. Исходя из полученного ранее тока базы получаем сопротивление: R1 = UR1/IБ=23,4/0,01 =2,340 Ком. Роль резистора R2 — не допускать включение транзистора от помех при отсутствии управляющего тока. Обычно его выбирают в 5-10 раз больше чем R1, т.е. для нашего примера будет составлять примерно 24 КОм.
Для промышленного использования выпускаются реле-регуляторы, реализующие ПИД-регулирование температуры объекта.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Поделиться ссылкой:

Подключение ТЭНов электрокотла

В предыдущей статье, я рассказал о подключении блока управления электрокотла ZOTA – 12 к электросети дома, теперь, для завершения монтажа, осталось правильно подсоединить провода к ТЭН (трубчатым электронагревателям) котла, которые у этой модели расположены отдельно, в блоке нагревательных элементов — теплообменнике.

Как мы уже выяснили ранее, трубчатые электронагреватели здесь рассчитаны на напряжение 220 В, значит подключение к трехфазной сети выполняем по схеме «звезда». Другие возможные варианты подключения Тэн электрокотлов, а также информация о том, как определить какая схема подходит вам, представлены ЗДЕСЬ.

Так как мощность ТЭН достаточно высокая, очень важно, чтобы соединение питающих проводов с ними было максимально надежным. Поэтому советую строго придерживаться следующей схемы крепления проводов к выводам ТЭН, представленной в инструкции:

При подключении фазных проводов к выводам нагревателей, необходимо сперва накрутить гайку м4, затем кладется шайба, после чего одевается наконечник-кольцо питающего провода, затем снова идёт шайба, после чего пружинная шайба – гровер, и затем все зажимается гайкой М4.

Нулевой провод, затягивается болтом м8, в располагающемся в перемычке между контактами ТЭН отверстии, как показано на изображении ниже:

Теперь, когда к ТЭН электрокотла подключены фазные провода и ноль, осталось заземлить корпус подключённые провода к ТЭНам теплообменника. Для этих целей у котла ZOTA слева у блока нагревателей приварен болт, к которому и подключается заземляющий проводник.

Кстати, обязательно читайте нашу статью, где показано строение ТЭНов, их основные типы и области применения.

Защитное заземление можно взять с заземляющей клеммы блока управления, либо можно использовать отдельный проводник дополнительной системы уравнивания потенциалов (ДСУП).

На этом подключение ТЭН электрокотла завершено, осталось лишь установить защитный кожух на блок теплообменника.

Еще несколько слов стоит сказать о датчиках температуры воды и воздуха, их назначении и расположении.

На лицевой панели блока управления электрокотла, есть два регулятора с маркировкой– «воздух» и «вода». 

Каждый из них имеет свою градуировку, цифры, обозначенные на ней это температура в градусах Цельсия.

Таким образом, вы можете выставлять требуемую температуру теплоносителя – регулятор «ВОДА» или температуру воздуха в помещении «ВОЗДУХ».

Принцип работы здесь следующий, как только будет достигнут хоть один из установленных этими регуляторами показателей, электрокотел отключится и включится вновь, когда показатели упадут.

Так автоматизируется работа котла, вам достаточно выставить нужные величины и включить его, дальше котел будет работать автономно, поддерживая тепло в доме не требуя при этом вашего участия.  

Вот теперь я думаю понятно для чего необходимы датчики температуры. Так, например, датчик температуры воды, устанавливается непосредственно в теплообменник, в котором для такого случая предусмотрено посадочное место.

Либо, как вариант, можно просто прикрепить к трубе отопления:

Теперь температура теплоносителя контролируется с помощью датчика и котел будет работать, пока она не достигнет установленного уровня.

Аналогично работает и датчик температуры воздуха, он устанавливается в помещении и замеряет общую температуру в нем. Электрокотел, будет выполнять нагрев теплоносителя до тех пор, пока температура в помещении, где стоит датчик, не достигнет нужного уровня.

Электрокотлы различных типов, моделей и производителей зачастую отличаются по внутренней компоновке, наличию тех или иных элементов, систем автоматизации и т.д., но при этом общий принцип прокладки электропроводки, выбор типа и сечения кабеля, защитной автоматики, а также подключения остается неизменным.

Надеюсь, эта инструкция по подключению электрокотла к электросети, будет полезна не только при монтаже котлов ZOTA серии «econom», но и любых других.

Обязательно пишите свои вопросы, дополнения и замечания к статье, даже если вы столкнулись с проблемой при подключении к сети электрокотла другой фирмы. Нередко именно ваши комментарии позволяют дополнить статьи, исправить неточности, сделать их полезнее.

Схема подключения тэнов электрокотла — ООО «ЯРГЕО»

Практически любой электрический котел требует обязательного наличия автоматики управления.

Вы не можете установить один единственный выключатель на вводе, которым будете запускать и отключать обогрев.

При этом остановимся на самых минималистичных и простейших вариантах, которые вы сможете собрать самостоятельно своими руками.Ведь как известно, чем меньше элементов, тем больше надежность всей системы. Поэтому самые простые варианты и работают дольше и надежнее остальных.

Принципиальная схема автоматики электрокотла всегда начинается с подачи напряжения через вводной автомат.

Электрическое отопление подразумевает, как правило, наличие трехфазного ввода 380В. Значит и автомат должен быть трехполюсным.

Обратите особое внимание, это должен быть именно один трехполюсный выключатель, а не три отдельных однополюсных.

При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам.

После вводного автомата фазные проводники нужно разделить.

Делается это на электромагнитных пускателях.

Именно на них и ложится основная работа по автоматической коммутации эл.сети. Автомат то вы включаете и выключаете ручками, а пускатель будет это делать без вашего участия, на основе подачи управляющего напряжения от соответствующих датчиков.

При этом в отличие от автомата, покупайте три отдельных однофазных модульных пускателя. Старые модели типа ПМЛ, ПМА, КМИ здесь не подойдут. И дело вовсе не в их шумной работе и громких щелчках.

Модульный трехфазный экземпляр в едином корпусе, тоже будет не пригоден для нашей схемы.

Самое главное преимущество однофазных – возможность ручной и очень простой регулировки мощности электрокотла. Подробнее об этом будет сказано ниже.

К силовым клеммам каждого контактора, как раз-таки и подключаются нагревательные элементы (ТЭН, электроды) котла отопления.

Замкнутое или разомкнутое положение контактов зависит от того, подано или снято напряжение с его катушки управления. Получается, чтобы собрать автоматику, на клеммы этих самых катушек мы должны через какие-то другие элементы подавать управляющие сигналы (напряжение).

Катушка имеет два контакта А1, А2.

При покупке обращайте внимание, пускатели могут идти с катушками на 380В и 220В. Лучше брать последний вариант.

В этом случае на один из контактов вы напрямую подключаете нулевой проводник, а в разрыв второго устанавливаете кнопки-микровыключатели.

Для чего они нужны? Благодаря им, у вас появляется возможность включать поочередно 1,2 или 3 тэна, тем самым увеличивая или уменьшая мощность отопления.

К примеру, на улице за окном температура -5С. Нажимаете одну кнопку и запускаете в работу всего один ТЭН мощностью 2квт. Ударили морозы -25С, нажимаете все три кнопки и повышаете мощность в три раза.

При этом количество ступеней обогрева будет зависеть от номинальной мощности каждого нагревательного элемента. Если они все будут по 2квт – это всего три ступени.

А вот если один будет 2квт, второй 3квт, а третий 4квт, то количество ступеней автоматически возрастает до семи!

Все будет зависеть от того, какие фазы (тэны) и в какой последовательности подключать.

по отдельности 2квт – 3квт – 4квт

вместе 2квт+3квт+4квт

раздельно 2квт+3квт

раздельно 2квт+4квт

раздельно 3квт+4квт

Ток в цепях управления катушек очень небольшой (несколько миллиампер). Соответственно ставить сюда полноценные выключатели не нужно.

На все эти три микровыключателя должна быть подана одна фаза. Допустим фаза С. Берете ее с нижних контактов вводного автомата.

Вот именно из этой точки и начинается вся дальнейшая схема автоматики.

Обязательный элемент такой схемы – предельный термостат.

Это защитное устройство, которое отключит ваш электрокотел, если он пошел, что называется в разнос.

Например, перестал работать циркуляционный насос или где-то образовался засор. В результате этого температура начала резко возрастать и превысила допустимые значения.

Данную температуру вы устанавливаете самостоятельно при помощи ручного регулятора.

Так как это защитный элемент, который должен полностью “гасить” котел, подключать его нужно последовательно в разрыв управляющей фазы, как на рисунке внизу.

Помимо безопасности, нам потребуется еще один элемент. Элемент управления, который будет его периодически включать и выключать для поддержания заданной температуры воды.

Этим устройством является рабочий термостат.

Не путайте его с предельным. В предельном имеется взводимая вручную кнопка, которая при срабатывании препятствует самостоятельному включению датчика.

То есть, когда он сработал один раз, вам потребуется осмотреть всю систему и схему, дабы разобраться в причине срабатывания. И только после этого, нажав эту кнопочку, отопление можно будет запустить заново.

Данный термостат монтируется после предельного, опять же в разрыв цепи.

Таким образом мы получили элемент защиты и элемент управления. В принципе, это и есть самая примитивная схема №1 для автоматики электрического отопления.

Чтобы получить более функциональный вариант, добавим сюда прибор для отслеживания температуры воздуха в помещении – комнатный термостат.

Ему не важно какая будет температура котловой воды, он реагирует именно на комфортную температуру воздуха в вашем доме.

По аналогии с предыдущими элементами монтируете его в разрыв, перед рабочим термостатом. Вторая простейшая схема готова.

Но человек всегда стремится к большему и помимо комфорта при электрическом отоплении, всегда хочется еще и сэкономить. Все таки электроотопление за редким исключением, в наших реалиях не совсем дешевая штука.

Как это сделать, усовершенствовав вышеприведённую схему подключения? Для этого дела существует ночной тариф.

Чтобы им воспользоваться в полной мере, нам потребуется реле времени.

Оно будет запускать электроотопление только в заданный промежуток суток. Размещайте его в схеме перед комнатным термостатом.

Однако при этом обратите внимание на один нюанс. При наличии в схеме такого устройства, обязательно параллельно ему монтируется термостат минимальной температуры воздуха.

Днем в ваше отсутствие, температура на улице может резко упасть. Уезжали при -5С, приехали вечером – за окном минус 25С. Соответственно и дома существенно похолодает.

Она запустит отопление, как только температура в доме упадет ниже минимального порога. В итоге не даст дому остыть, а системе разморозиться.

Чтобы визуально наблюдать включены датчики или выключены в данный момент, можно подключить в общую точку перед микровыключателями сигнальную лампочку и вывести ее на видное место.

Особенно это полезно при нахождении щитка управления и самого котла в подвале дома или в соседней пристройке.

Большинство заводских электрокотлов отопления построено именно на таких принципиальных схемах управления. Есть одна питающая линия (фаза), подающая сигнал на катушку прибора с силовыми элементами, а все дополнительное оборудование, датчики и релюшки, как раз-таки и “навешиваются” на эту самую линию, выполняя защитную и контролирующую функции.

Как видите, ничего сложного и замысловатого здесь нет.

05 Дек 2017г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Трубчатые электрические нагреватели (ТЭН) предназначены для преобразования электрической энергии в тепловую. Они применяются в качестве основы в нагревательных устройствах (приборах) промышленного и бытового назначения, осуществляющих нагрев различных сред путем конвекции, теплопроводности или излучения. Трубчатые нагреватели можно размещать непосредственно в нагреваемой среде, поэтому сфера их применения достаточно разнообразна: от утюгов и чайников до печей и реакторов.

1. Устройство ТЭН.

ТЭН представляет собой электрический нагревательный элемент, выполненный из тонкостенной металлической трубки (оболочки), материалом для которой служит медь, латунь, нержавеющая и углеродистая сталь. Внутри трубки расположена спираль из нихромовой проволоки, обладающая большим удельным электрическим сопротивлением. Концы спирали соединены с металлическими выводами, которыми нагреватель подключается к питающему напряжению.

От стенок трубки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем, который служит для отвода тепловой энергии от спирали и надежно фиксирует ее в центре трубки по всей длине. В качестве наполнителя используется плавленая окись магния, корунд или кварцевый песок. Для защиты наполнителя от проникновения влаги из окружающей среды торцы ТЭНа герметизируют термовлагостойким лаком.

Выводы нагревателя изолированы от стенок трубки и жестко зафиксированы керамическими изоляторами. Питающие провода подключаются к резьбовым концам выводов при помощи гаек и шайб.

Работает ТЭН следующим образом: при прохождении электрического тока по спирали она, нагреваясь, нагревает наполнитель и стенки трубки, через которые тепло излучается в окружающую среду.

При нагреве газообразных сред для увеличения теплоотдачи от ТЭНов применяют их оребрение, выполненное из материала с хорошей теплопроводностью. Как правило, для оребрения используют стальную гофрированную ленту, навитую по спирали на внешнюю оболочку ТЭНа.

Применение такого конструктивного решения способствует уменьшению габаритных размеров и токовой нагрузке нагревателя.

2. Схемы включения ТЭН в однофазную сеть.

Трубчатые электронагреватели рассчитаны на конкретное значение мощности и напряжения, поэтому для обеспечения номинального режима работы их подключают к питающей сети с соответствующим напряжением. Согласно ГОСТ 13268-88 нагреватели изготавливаются на номинальные напряжения: 12, 24, 36, 42, 48, 60, 127, 220, 380 В, однако наибольшее применение нашли ТЭНы рассчитанные на напряжение 127, 220 и 380 В.

Рассмотрим возможные варианты включения ТЭН в однофазную сеть.

2.1. Включение в розетку.

ТЭНы мощностью не более 1кВт (1000 Вт) можно смело включать в розетку через обычную штепсельную вилку, так как такой мощностью обладает основная масса электрических чайников и кипятильников, которыми мы разогреваем воду.

Через обычную вилку можно включить параллельно два ТЭН, но у обоих нагревателей мощность должна быть не более 1 кВт (1000 Вт), так как при параллельном соединении их общая мощность увеличивается до 2 кВт (2000 Вт). Таким образом, можно включить несколько нагревателей, но их общая мощность должна составлять не более 2 кВт, а для включения в розетку необходимо использовать более мощную вилку.

Бывает ситуация, когда дома завалялись несколько нагревателей, рассчитанных на рабочее напряжение 127 В, выкинуть их рука не поднимается, а в домашнюю сеть не включишь. В этом случае нагреватели включаются последовательно, что дает возможность подавать на них повышенное напряжение. При последовательном соединении двух нагревателей с напряжением 127 В их мощность остается прежней, а общее сопротивление увеличивается в два раза. Например, при включении двух нагревателей мощностью по 500 Вт их общая мощность составит 1000 Вт.

Однако в этой схеме есть один недостаток: если выйдет из строя любой из ТЭН, то работать не будут оба, так как разорвется электрическая цепь и прекратится подача питания.

Также надо помнить, что при последовательном соединении двух нагревателей с рабочим напряжением 220 В их общая мощность уменьшается в два раза, так как из-за увеличения общего сопротивления каждый нагреватель будет получать около 110 В вместо положенных 220 В.

2.2. Включение через автоматический выключатель.

Будет на много удобнее, если на ТЭНы подавать напряжение с помощью автоматического выключателя. Для этого необходимо в домовом щитке предусмотреть автомат, или же автомат установить непосредственно рядом с нагревательным устройством. Подача и отключение напряжения будет осуществляться включением/выключением автоматического выключателя.

Следующий вариант включения нагревателей осуществляется двухполюсным выключателем, что является наиболее предпочтительным, так как в этом случае фаза и ноль разрываются одновременно и ТЭН полностью отключается от общей схемы. Напряжение подается на верхние клеммы выключателя, а к нижним подключается нагреватель.

Если электрический нагреватель используется для нагрева воды и в доме проведено заземление, то для защиты от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции нагревателя есть смысл установить УЗО или дифавтомат.

В этом случае заземляющий проводник соединяют с корпусом ТЭНа или подключают на специальный винт, закрепленный на корпусе емкости. Рядом с таким винтом изображают знак заземления. Рассмотрим схему с дифавтоматом:

Защита с дифавтоматом работает следующим образом: при пробое изоляции нагревателя на его корпусе появляется фаза, которая используя наименьшее сопротивление «пойдет» по заземляющему проводнику РЕ и создаст ток утечки. Если этот ток превысит уставку, то дифавтомат сработает и отключит подачу напряжения. Если в цепи произойдет короткое замыкание, то и в этом случае сработает дифавтомат и обесточит ТЭН.

При использовании УЗО между ним и нагревателем необходимо установить дополнительный однополюсный автомат, который в случае короткого замыкания отключит подачу напряжения на нагреватель и защитит УЗО от тока короткого замыкания. В случае пробоя изоляции УЗО отключит подачу напряжения.

2.3. Работа ТЭН в схемах регулирования температуры.

В схемах автоматического регулирования температуры питающее напряжение на электрические нагреватели подается через контакты пускателей, контакторов или термореле. В совокупности связка «нагреватель – термореле» или «нагреватель – термореле – контактор» представляет собой самый простой регулятор температуры, который может использоваться для поддержания температурного режима в помещениях или жидких средах. Контактор применяют в схеме для размножения контактов и для коммутации мощной нагрузки, на которую не рассчитаны контакты термореле.

Термореле может работать в режимах «Нагрев» или «Охлаждение», которые выбираются переключателем, расположенном на лицевой стороне реле. Работу ТЭН рассмотрим в режиме «Нагрев», так как именно этот режим используется наиболее часто.

Рассмотрим схему «нагреватель — термореле».

Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2 и левым выводом нагревателя.

Фаза соединяется с клеммой термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1 и постоянно присутствует на нем. Правый вывод контакта К1 соединен с правым выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.

В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и напряжение на ТЭН не поступает. Как только температура опустится ниже заданного значения, от датчика придет сигнал и реле даст команду на замыкание контакта К1. В этот момент фаза через замкнутый контакт К1 поступит на правый вывод нагревателя и нагреватель начнет нагреваться. При достижении заданной температуры от датчика опять придет сигнал и реле разомкнет контакт К1 и обесточит нагреватель.

Рассмотрим схему «нагреватель – термореле — контактор».

Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2, выводом А2 катушки контактора и нижним выводом нагревателя.

Фаза подается на клемму термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1, нижний силовой вывод контактора и постоянно присутствует на этих выводах. Правый вывод контакта К1 соединен с выводом А1 катушки контактора. Верхний силовой вывод контактора соединен с верхним выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.

В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и на ТЭН напряжение не поступает. При опускании температуры ниже заданного значения от датчика приходит сигнал и реле замыкает контакт К1, по которому фаза поступает на вывод А1 катушки контактора.

При появлении фазы на выводе А1 катушки срабатывает контактор, его силовые контакты замыкаются и фаза попадает на верхний вывод нагревателя и он начинает нагреваться. При достижении заданной температуры от датчика опять придет сигнал, реле разомкнет контакт К1 и обесточит контактор, который в свою очередь обесточит нагреватель.

Если возникли вопросы по контакторам, то Вы можете познакомиться с их устройством и работой, а также рассмотреть схемы подключения контакторов.

Вы также можете посмотреть ролик о нагревателях, где рассказывается и показывается работа каждой схемы.

На этом пока закончим, а во второй части рассмотрим схемы подключения ТЭН к трехфазной сети.
Удачи!

Любой тип трубчатого нагревателя может подключаться как к однофазной, так и к трехфазной сети. В свою очередь к трехфазной сети нагреватель может подключаться по одной из следующих схем:

Равномерная нагрузка возможна при условии, что на каждой фазе количество ТЭНов будет кратно числу три. Для подключения к трехфазной сети подбираются электронагреватели с рабочим напряжением в 200 или 380 Вольт. Элементы нагрева, у которых рабочее напряжение рассчитано на сеть 220 Вольт подключают по типу «звезда», а устройства с напряжением 380 Вольт могут подключаться к сети по типу «звезда» и «треугольник».

Подключения по схеме «звезда»

В качестве примера приведем подключение по схеме «звезда» с тремя электронагревателями. Таким способом можно подключать сухие ТЭНы с четырьмя болтами выводов и блоки ТЭН.

Каждый второй вывод нагревательного элемента подключается к соответствующей фазе. Первые выводы при этом соединены вместе и образовывают общую точку определяющуюся как нулевая или нейтральная. Соединённая нагрузка в данном случае считается трехпроводной.

Трехпроводное подключение предназначено для рабочего напряжения 380 Вольт. Ниже рассмотрим схему подсоединения трубчатого нагревателя к трехфазной сети. Включение и отключение напряжения производится в указанном случае автоматически за счет трехполюсных выключателей.

В приведенной схеме можно увидеть, что выводы нагревателей справа подсоединены к фазам А, В, С. Выводы, которые находятся слева — соединяются в общей нейтральной точке. Рабочее напряжение между выводами справа и нейтральной точкой равно 220 Вольт.

Помимо трехпроводного подключения можно подключаться к сети и по четырехпроводной схеме «звезда». В данном случае подключают нагреватели в трехфазную сеть, напряжение которой составляет 220 Вольт. Нулевая точка нагрузки соединяется с нейтральной точкой питающего источника.

Представленная схема показывает соединение правых выводов трубчатых элементов нагрева к соответствующим фазам, левые при этом замыкаются в одной точке, подключенной к нейтральной шине источника питания. Между нулем и выводами нагревателей напряжение 220 Вольт.

Если нужно полностью отключить нагрузку от электрической сети применяются выключатели «3+N» или «3Р+N», которые работают в автоматическом режиме. С помощью таких автоматов можно полностью перевести все силовые контакты на автоматизированный режим работы. Для наглядного практического применения схемы типа «звезда» рассмотрим подключение электронагревателей котла.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТЭНОВ ЭЛЕКТРОКОТЛА

Для электрокотла можно подобрать несколько вариантов подключения, но в данном случае мы рассмотрим подключение сухих ТЭНов к трехфазной сети с напряжением 220 Вольт по типу «звезда». Из-за того, что мощность сухих трубчатых нагревателей высока важно, чтобы питающие провода соединялись с ними надежно. Поэтому рекомендуется в строгом порядке придерживаться схемы подключения проводов к выводам ТЭН по инструкции.

Подключая фазные провода к выводам электронагревателей следует в первую очередь накрутить гайку м4. После этого нужно наложить шайбу и одеть наконечник-кольцо питающего проводка. Далее опять накладывается шайба, а сверху на нее ложится пружинная шайба-гровер. Все это зажимается гайкой м4.

Провод, который будет подключен к нейтральной фазе, затягивается болтом м8. Он будет располагаться в перемычке между контактами отверстий нагревателя.

После подключения проводов следует провести заземление корпуса нагревателя и проводов подключения ТЭНа. Обычно у котлов для заземления с левой стороны у блока электронагревателей находится болт, к которому и следует подключать проводник заземления.

В качестве защитного заземлителя можно использовать отдельный проводник дополнительной системы уравнивания потенциалов или взять его с клеммы заземления управляющего блока.

После работ приведенных выше можно считать, что подключение ТЭНа электрического котла завершено. Теперь осталось только провести установку кожуха защиты на блоке теплового обменника.

Для контроля температур воды и воздуха применяют специальные термодатчики. На главной панели блока управления электрического котла находятся два промаркированных регулятора — «воздух» и «вода». Каждый из регуляторов имеет свою градуировку с цифровым кодом, в котором обозначена температура, измеряемая в Цельсиях. Благодаря таким регуляторам можно с легкостью выставлять требуемые термические значения теплоносителя. Регулятор работает по принципу настройки, когда температура электрокотла достигнет значений, которые были установлены в опциях, ТЭН прекратит нагрев, а как значения опустятся ниже необходимого уровня, устройства нагрева вновь начнут свою работу.

Таким образом, можно автоматизировать работу электрокотла. Оператору достаточно всего лишь выставить значения нужных показателей, а дальнейшая работа будет проводиться автоматически. Тепло в помещении будет поддерживаться на нужном уровне без участия человека.

Температурные датчики значительно облегчают эксплуатацию электрокотла. Датчик контроля температуры воды располагается непосредственно в теплообменнике в специальном посадочном месте. Как вариант его можно установить самостоятельно, прикрепив к отопительной трубе.

Аналогичным образом работает и датчик определяющий температуру воздуха. Его устанавливают в помещении для замера общей температуры. Электрический котел будет прогревать теплоноситель до той степени, пока воздух в помещении не достигнет нужных температурных значений.

Различные типы и модели электрокотлов могут отличаться своей внутренней компоновкой, наличием дополнительных функций, автоматизации и мн. др. Но, несмотря на разность всевозможной модификации прокладка электрической проводки, подбор типа и сечения кабеля, автоматической защиты, а также подключений к сети не меняются.

Подключение по схеме «треугольник»

При подключении по схеме «треугольник» выводы трубчатого нагревателя соединяют в поочередном порядке. Схема подключения такого типа означает, что: вывод под номером 1 у первого нагревателя будет соединён с выводом №1 второго нагревателя; вывод №2 второго ТЭНа подключится к выводу №2 третьего нагревателя; от первого нагревателя вывод №2 подсоединится к выводу №1 третьего ТЭНа. При соблюдении указанной схемы в итоге должно получиться три плеча — «а», «б», «с». На каждое плечо будет подана своя фаза:

Мощность нагревателей и их температурная подача зависимо от схемы подключения ТЭНа

Выбирая нагреватель, покупатель в первую очередь обращают внимание на его мощность. Техническая практика же показывает, что при постоянном подключении к определенной сети, когда не используются трансформаторы, показатели мощности зависят только от электросопротивления резистивного элемента, который находится в самом нагревательном устройстве. Зависимость определена формулой:

где P – мощность,

U – напряжение между концами греющего элемента,

I – ток, протекающий по резистивному элементу.

По той причине, что ток, проходящий по спирали зависим только от напряжения, приложенного к концам и собственного электросопротивления (R) конкретного участка спирали, формулу можно упростить:

Из этого можно сделать вывод, что в условиях постоянного напряжения мощность будет повышаться только тогда, когда сопротивление будет падать.

Электросопротивление у большей части нагревательных устройств напрямую зависит от температурной выработки самого элемента нагрева. Но, сопротивление в пределах нескольких сотен градусов будет меняться незначительно. Стоит понимать, что с карбидокремниевыми нагревателями ситуация будет абсолютно другой. Так как у них функцию элемента нагрева выполняет неметаллический стержень, сопротивление здесь будет изменяться не в линейном порядке. Сопротивление таких устройств может находиться в диапазоне 0,5…5 Ом, что не позволит напрямую подключить устройство нагрева в сеть напряжением 220 Вольт и уж тем более 380 Вольт. По техническим меркам карбидокремниевые нагреватели можно подсоединять к стандартной сети, если соблюдать их сборку в последовательной цепочке. Но. Стоит отметить, что такая методика малоэффективна, если необходимо проводить точный контроль мощности и регулировку определенной температуры печи. Самым лучшим способом считается подключение электронагревателей к сети с помощью лабораторных регулируемых автотрансформаторов или стандартных устройств статистических электромагнитных устройств.

Существуют нагреватели, которые изготавливаются сразу для трехфазной сети, например блок- ТЭНы или W-образные карбидокремниевые нагреватели. Способ их подключения зависит от рассчитанного напряжения по схеме «звезда» или «треугольник». При подключении по схеме «треугольник» подразумевается соединение трех нагревательных единиц, у которых сопротивления равны и на каждый будет подано напряжение 380 Вольт. Схема «звезда» с наличием нулевого провода подробно расписана выше и предназначается для подачи на каждый потребитель напряжения 220 Вольт. Нулевой провод необходим для подключения потребителей с разными электросопротивлениями.

Получить консультацию по подбору мощности, рабочих температур и способу подключения нагревателей вы можете бесплатно, обратившись к услугам компании «ТЭН24». Наши технологи помогут в точности рассчитать все параметры и характеристики электронагревателей для вашего оборудования и за короткое время выполнят заказ. Доставка промышленных нагревателей «ТЭН24» осуществляется по всей Украине.

Как правильно поменять ТЭН на котле отопления или врезать в систему отопления

Подключение ТЭНов электрического котла

Первое, на что необходимо обратить внимание — это номинальная мощность ТЭНа. Установив устройство с низкой мощностью, вы будете недополучать тепловую энергию, расходуя при этом большое количество электричества. А установив недопустимо высокую мощность есть большая вероятность постоянного перегрева устройства, а возможен и взрыв.

Что касаемо его расположения, он должен быть полностью погружен в воду, а иначе он будет перегреваться, как правило, его устанавливают в нижней части радиатора. Это дает возможность изолировать его от мест, где скапливается воздух. Для того, чтобы он прослужил дольше и на нем скапливалось меньше налета, который приводит к значительной потери КПД, а также к коррозии, нужно использовать дистиллированную жидкость.

Очень важно, когда вы будете врезать ТЭН или блок ТЭНов в систему отопления, качественно выполнить герметизацию торцевых стыков, поскольку, если жидкость попадет на нагревательный элемент (спираль), возникнет угроза для жителей дома. Рассмотрим вариант подключения к электрическим сетям с различным количеством фаз.

Если у вас одна фаза, зачастую этот вариант наиболее характерен для дач или старых построек, необходимо установить предохранитель. Она характерна наличием двух проводников: фазы и ноля. Существует два метода подключения — параллельно или последовательно, разница состоит в делении исходного напряжения между составляющими.

Чаще подключение выполняют параллельным методом, чтобы минимизировать потери полезной энергии. Последовательная схема используется крайне редко, так как она предполагает потери энергии. Для любой из выбранных схем необходимо выбирать провод с большим сечением, поскольку на него будет большая нагрузка.

Подключение к трем фазам — первый метод это так называемая звезда, предполагает подпитку от сети в 220 В при наличии подведенного из щита нулевого провода. Используется одна перемычка, подключаемая к нулю, а остальные  три свободных конца присоединяют к фазам.

Треугольное подключение, приходящее напряжение в данном случае 380 В. Подключив сюда ТЭНы, предусмотренные для использования на 220 В, рискуете их испортить, поскольку они сгорят. Разница между треугольником и звездой заключается в отсутствии нулевого проводника.

Врезка ТЭНов в систему отопления дома

Если вы хотите заменить  или найти резервный источник тепла вашему твердотопливному котлу,такому как , например, Дон, Купер, Эван, Бренерам Акватэн либо Теплодар,  подобный вариант подойдет отлично, поскольку он не очень трудоемкий и затратный в финансовом плане .

При проведении подобной процедуры соблюдайте меры безопасности, поскольку любые мероприятия с использованием электрической энергии крайне небезопасны.

Рассмотрим более детально, как подключить ТЭНы на котле. При использовании его, как резервного метода нагрева, помните об изменениях уровня напора, для его выравнивания рекомендуется использовать насос.

Рассмотрим поэтапно, как установить подобное устройство:

• Нужно проверить направление резьбы в патрубке, измерить его диаметр.
• Слейте теплоноситель.
• Проверьте уровень радиатора, поскольку при его малейшем наклоне велика вероятность скопления воздушных пробок.
  

Воздушная пробка в радиаторе отопления

Затем заполните систему жидкостью, при помощи крана Маевского спустите скопившийся воздух. Используя тестер, проверьте, что ТЭН изолирован от батареи во избежание поражения электрическим током, если все же пробой присутствует, проверьте исправность нагревательного элемента. Если у него нарушена изоляция, нужно поменять ее. Затем выполните установку повторно.

Расчет мощности и разновидности ТЭНов

Существует общепринятая формула, при помощи которой можно правильно рассчитать необходимую мощность, вычисления выполняется оперируя тем, что на обогрев 10 м2 площади комнаты затрачивается 1 Квт энергии… Выглядит она следующим образом:

Р=0,0066*m*(T1-T2)/t, где

m — это объем нагреваемой жидкости,

t1 — конечная температура жидкости, градусы Цельсия,

t2 — начальная температура жидкости,

t — период за который нагревается жидкость, мин.

Р — мощность нагревательного элемента.

Попробуем произвести расчет для алюминиевой батареи из 6 секций, объем вмещаемой жидкости около 4 литров. Необходимо за 15 минут подогреть радиатор с 15 градусов до 60. Выполняем расчет:

Р=0,0066*4 (60-15)/15=0,792, таким образом мощность должна составлять 0,8 кВт.

Видео о подключении ТЭНа к одно- и трехфазной сети:

Как подключить тен через терморегулятор

Резьбовые модели RDT, RST являются самыми распространёнными нагревателями жидкостной среды ввиду простой установки, наличию терморегулятора и приемлемой цены. Отличительной особенностью качественных изделий (ARISTON / THERMOWATT) является наличие «литой» надписи «MADE IN ITALY» и дублированием последней на терморегуляторе, который имеет съёмную конструкцию для удобства замены. Срок службы китайских подделок в разы меньше оригинала ввиду менее качественных материалов и их экономии.

Для монтажа необходимо отверстие диаметром 40 мм и 2 рожковых ключа 55 мм либо газовые. Температура изменяется вручную от 20 до 85 с шагом 20 градусов. Наиболее частыми двумя причинами выхода из строя является;

1). Перегрев нагревательного элемента ввиду оседания накипи и ухудшению теплового контакта с водой.

2). Попадание воды в терморегулятор ввиду плохой защиты от окружающей среды.

Схема подключения

Поскольку устройство имеет прямой контакт с водой, должна пристутствовать защита от поражения эл. током – УЗО (либо диффавтомат) и короткого замыкания посредством автоматического выключателя (АВ). Ввиду отсутствия встроенной защиты УЗО от перегрузки по току и естественной инерционности АВ, оно должно иметь номинал по току хотя бы на ступень выше (25 А в связке с автоматом 16 ампер).

Терморегулятор предназначен для поддержания заданной температуры путём управления нагревательными (охладительными) элементами.

Данные устройства бывают нескольких видов, начиная простыми механическими и заканчивая электронными многофункциональными и даже интеллектуальными устройствами.

Принцип работы состоит в том, что в устройстве есть выносной термодатчик, который сообщает устройству температуру окружающей среды. Для поддержания и регулировки заданного предела как раз и используется терморегулятор. Применяются для поддержания в различных устройствах, таких как: холодильник, тёплый пол, водяное отопление или нагреватели, инкубатор, теплицы и т.п.

Подключение ТЭНа с терморегулятором

Рассмотрим принцип работы и схему включения.

Они используются для бойлеров и котлов отопления. Берём универсальный на 220В и 2-4,5кВт, обычный, с чувствительным элементом в виде трубочки, помещается он внутрь ТЭНа, в котором есть специальное отверстие.

Тут видим 3 пары нагревательных элементов, итого шесть, подключать нужно следующим образом: на три садим ноль и на другие 3 – фазу. В разрыв цепи вставляем как раз наше устройство. Он имеет три контакта, на фото ниже видно один по центру сверху и два снизу. Верхний используется для включения к нулю, а какой из нижних к фазе надо проверить тестером.

Ставим регулятор на минимум – звоним тестером в левый нижний с верхним – есть звуковой сигнал, а на втором нет, теперь увеличим градус и тестер звонит уже правый нижний с нулём. Значит питание приходит на ноль (верхний) и с него идёт на ТЭНы, т.е. запитываются. А левый нижний вывод можно использовать для индикатора, чтобы индицировалось, когда отключён ТЭН.

Рассмотрим подключение трехфазного ТЭНа через магнитный пускатель и тепловое реле.

Рис. 1
ТЭН подключается через один трехфазный контактор с нормально замкнутыми контактами МП(Рис. 1). Управляет пускателем термореле ТР, управляющие контакты которого разомкнуты при температуре на датчике ниже заданной. При подаче трехфазного напряжения контакты пускатели замкнуты и происходит нагрев ТЭНа, нагреватели которого включены по схеме «звезда».

Рис. 2
При достижении заданной температуры, тепловое реле отключает питание нагревателей. Таким образом, реализуется простейший регулятор температуры. Для такого регулятора можно применять термореле РТ2К (Рис. 2), а для пускателя – контактор третьей величины с тремя группами на размыкание.

РТ2К представляет собой двухпозиционное (работающие на включение/отключение) термореле с датчиком из медного провода с диапазоном установления температуры от -40 до +50°С. Конечно, использование одного теплового реле не позволяет достаточно точно поддерживать требуемую температуру. Включение каждый раз всех трех секций ТЭНа приводит к лишним энергопотерям.

Рис. 3
Если реализовать управление каждой секцией нагревателя через отдельный пускатель, связанный со своим термореле (Рис. 3), то можно осуществить более точное поддержание температуры. Итак, имеем три пускателя, которыми управляют три термореле ТР1, ТР2, ТР3. Температуры срабатывания выбраны, допустим как t1 elektronchic.ru

Предназначение ТЭНов

Для чего вообще нужны ТЭНы с терморегуляторами? На их основе проектируются автономные системы отопления, создаются бойлеры и проточные водонагреватели. Например, ТЭНы монтируются прямо в батареи, в результате чего на свет появляются секции, способные работать самостоятельно, без отопительного котла. Отдельные модели ориентированы на создание систем антизамерзания – они поддерживают невысокую положительную температуру, препятствуя замерзанию и последующему разрыву труб и батарей.

На основе ТЭНов создаются накопительные и проточные водонагреватели. Приобретение бойлера доступно далеко не для каждого человека, поэтому многие собирают их самостоятельно, используя отдельные комплектующие. Врезав ТЭН с терморегулятором в подходящую емкость, мы получим отличный водонагреватель накопительного типа – потребителю останется оснастить его хорошей теплоизоляцией и подключить к водопроводу.

ТЭНы для нагрева воды с терморегулятором необходимы не только для создания водонагревательного оборудования, но и для его ремонта – если нагреватель вышел из строя, покупаем новый и меняем. Но перед этим нужно разобраться в вопросах выбора.

Выбор ТЭНа

Выбирая ТЭН, необходимо уделить внимание некоторым деталям. Только в этом случае можно рассчитывать на удачную покупку, качественный нагрев, продолжительность срока службы и совместимость выбранной модели с баком для нагрева воды, бойлером или батареей отопления.

Как подключить ТЭН с терморегулятором

Теперь вы знаете, как и по каким параметрам выбираются нагреватели. Но как выполняется подключение? Для того чтобы подключить ТЭН с терморегулятором, необходимо выбрать провод с надежной изоляцией. Также уделяем внимание сечению – оно должно быть таким, чтобы провод смог обеспечить полноценное питание нагревателя и не расплавиться. Например, для нагревателя мощностью 3 кВт сечение провода должно составлять не менее 2,5 мм. Мы рекомендуем выбирать для подключения кабели с медными проводниками.

Как устроен и как выбрать

ТЭН со встроенным терморегулятором имеет нехитрое строение, состоящее из двух частей, нагревательного элемента и термодатчика, соединенного с регулятором температуры. Но и тут есть несколько особенностей, которые существенно влияют на исправность и срок службы устройства.

Первое, на что стоит посмотреть при покупке – это его корпус. Более долговечный ТЭН будет выполнен из меди и иметь соответствующий благородный цвет, вариант подешевле обычно выполняется из «кислотостойкой нержавейки». Насколько на самом деле стойкая эта нержавейка в магазине убедиться нет никакой возможности, поэтому отдавайте предпочтение именно латунному варианту корпуса. Наружный диаметр трубки при этом обычно 13 мм, но бывают и тонкие, маломощные варианты – по 10 и даже 8 мм;

Сфера применения.

ТЭН с терморегулятором – универсальное устройство и используется в качестве нагревательного элемента для:

1. Организации временного электротопления. Для этого, через специальный штуцер его вставляют в регистр или в чугунную батарею;
2. Подогрев воды для душа. Для этого достаточно иметь емкость, в корпусе которой рядом с днищем делается отверстие, в которое вставляется ТЭН;

В общем, ТЭН с терморегулятором – это самый дешевый на стадии монтажа источник тепла и горячей воды. Стоимость устройства начинается с 5$ (2 киловаттная модель аристон), а набор соответствующей фурнитуры (прокладка и гайка) не будет стоить больше 1$.

Недостатки

В принципе, на цене устройства заканчиваются все его достоинства и начинаются недостатки:

1. Неэкономичность. В принципе, это не «болезнь» самого ТЭНа, а скорее устройств, которые собирают с его помощью. Чаще всего это кустарные регистры отопления и самодельные водонагреватели. И первые и вторые не обеспечивают хоть какое-то сохранение энергии, следовательно, счета за электричество будут неприлично огромными;
2. Недолговечность. Из-за близкого расположения термопары к нагревательным элементам ТЭН со встроенным терморегулятором очень часто совершает цикл включения/выключения, что негативно сказывается на всей автоматике и выводит её из строя максимум через 2 года использования. Правда, положительная сторона в том, что автоматика меняется без проблем и необходимости снимать тепловой элемент;
3. Невозможность точно отрегулировать температуру. Ручка на терморегуляторе дает очень приблизительные представления о том, какая температура будет на выходе. Опять же, близкое расположение теплового датчика и спирали нагрева делает точную регулировку практически невозможной;
4. Никакой влагозащиты. Учитывая, что такой ТЭН часто устанавливается в ванной комнате для обеспечения горячей водой, вам придется позаботиться о защите от брызг самостоятельно и расположить его в таком месте, чтобы вода не попадала на его корпус.

В целом ТЭН с терморегулятором решает два поставленных перед ним вопроса:

1. Обеспечение временного отопления
2. Обеспечение временной подачи горячей воды

Мы не рекомендуем использовать это устройство в качестве постоянного источника тепла и отдать предпочтение качественным и более экономичным изделиям

Видео.

Пример, как можно использовать ТЭНы для организации очень дешевого отопления.

Комментарии:

1. Устройство ТЭН.

ТЭН представляет собой электрический нагревательный элемент, выполненный из тонкостенной металлической трубки (оболочки), материалом для которой служит медь, латунь, нержавеющая и углеродистая сталь. Внутри трубки расположена спираль из нихромовой проволоки, обладающая большим удельным электрическим сопротивлением. Концы спирали соединены с металлическими выводами, которыми нагреватель подключается к питающему напряжению.

От стенок трубки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем, который служит для отвода тепловой энергии от спирали и надежно фиксирует ее в центре трубки по всей длине. В качестве наполнителя используется плавленая окись магния, корунд или кварцевый песок. Для защиты наполнителя от проникновения влаги из окружающей среды торцы ТЭНа герметизируют термовлагостойким лаком.

Выводы нагревателя изолированы от стенок трубки и жестко зафиксированы керамическими изоляторами. Питающие провода подключаются к резьбовым концам выводов при помощи гаек и шайб.

Работает ТЭН следующим образом: при прохождении электрического тока по спирали она, нагреваясь, нагревает наполнитель и стенки трубки, через которые тепло излучается в окружающую среду.

При нагреве газообразных сред для увеличения теплоотдачи от ТЭНов применяют их оребрение, выполненное из материала с хорошей теплопроводностью. Как правило, для оребрения используют стальную гофрированную ленту, навитую по спирали на внешнюю оболочку ТЭНа.

Применение такого конструктивного решения способствует уменьшению габаритных размеров и токовой нагрузке нагревателя.

2. Схемы включения ТЭН в однофазную сеть.

Трубчатые электронагреватели рассчитаны на конкретное значение мощности и напряжения, поэтому для обеспечения номинального режима работы их подключают к питающей сети с соответствующим напряжением. Согласно ГОСТ 13268-88 нагреватели изготавливаются на номинальные напряжения: 12, 24, 36, 42, 48, 60, 127, 220, 380 В, однако наибольшее применение нашли ТЭНы рассчитанные на напряжение 127, 220 и 380 В.

Рассмотрим возможные варианты включения ТЭН в однофазную сеть.

2.1. Включение в розетку.

ТЭНы мощностью не более 1кВт (1000 Вт) можно смело включать в розетку через обычную штепсельную вилку, так как такой мощностью обладает основная масса электрических чайников и кипятильников, которыми мы разогреваем воду.

Через обычную вилку можно включить параллельно два ТЭН, но у обоих нагревателей мощность должна быть не более 1 кВт (1000 Вт), так как при параллельном соединении их общая мощность увеличивается до 2 кВт (2000 Вт). Таким образом, можно включить несколько нагревателей, но их общая мощность должна составлять не более 2 кВт, а для включения в розетку необходимо использовать более мощную вилку.

Бывает ситуация, когда дома завалялись несколько нагревателей, рассчитанных на рабочее напряжение 127 В, выкинуть их рука не поднимается, а в домашнюю сеть не включишь. В этом случае нагреватели включаются последовательно, что дает возможность подавать на них повышенное напряжение. При последовательном соединении двух нагревателей с напряжением 127 В их мощность остается прежней, а общее сопротивление увеличивается в два раза. Например, при включении двух нагревателей мощностью по 500 Вт их общая мощность составит 1000 Вт.

Однако в этой схеме есть один недостаток: если выйдет из строя любой из ТЭН, то работать не будут оба, так как разорвется электрическая цепь и прекратится подача питания.

Также надо помнить, что при последовательном соединении двух нагревателей с рабочим напряжением 220 В их общая мощность уменьшается в два раза, так как из-за увеличения общего сопротивления каждый нагреватель будет получать около 110 В вместо положенных 220 В.

2.2. Включение через автоматический выключатель.

Будет на много удобнее, если на ТЭНы подавать напряжение с помощью автоматического выключателя. Для этого необходимо в домовом щитке предусмотреть автомат, или же автомат установить непосредственно рядом с нагревательным устройством. Подача и отключение напряжения будет осуществляться включением/выключением автоматического выключателя.

Следующий вариант включения нагревателей осуществляется двухполюсным выключателем, что является наиболее предпочтительным, так как в этом случае фаза и ноль разрываются одновременно и ТЭН полностью отключается от общей схемы. Напряжение подается на верхние клеммы выключателя, а к нижним подключается нагреватель.

Если электрический нагреватель используется для нагрева воды и в доме проведено заземление, то для защиты от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции нагревателя есть смысл установить УЗО или дифавтомат.

В этом случае заземляющий проводник соединяют с корпусом ТЭНа или подключают на специальный винт, закрепленный на корпусе емкости. Рядом с таким винтом изображают знак заземления. Рассмотрим схему с дифавтоматом:

Защита с дифавтоматом работает следующим образом: при пробое изоляции нагревателя на его корпусе появляется фаза, которая используя наименьшее сопротивление «пойдет» по заземляющему проводнику РЕ и создаст ток утечки. Если этот ток превысит уставку, то дифавтомат сработает и отключит подачу напряжения. Если в цепи произойдет короткое замыкание, то и в этом случае сработает дифавтомат и обесточит ТЭН.

При использовании УЗО между ним и нагревателем необходимо установить дополнительный однополюсный автомат, который в случае короткого замыкания отключит подачу напряжения на нагреватель и защитит УЗО от тока короткого замыкания. В случае пробоя изоляции УЗО отключит подачу напряжения.

Как создать план HVAC | Элементы дизайна — воздуховоды HVAC | Элементы дизайна — HVAC оборудование

Библиотека векторных трафаретов «Бытовая техника» содержит 36 символов кухонной техники, стиральной техники, плит, кухонных принадлежностей и прачечного оборудования.

Используйте библиотеку форм «Устройства», чтобы рисовать схемы оборудования и планы этажей для дизайна интерьера кухонь, прачечных, подсобных помещений с помощью программного обеспечения ConceptDraw PRO для построения диаграмм и векторной графики.
«Бытовые приборы — это электрические / механические машины, которые выполняют некоторые домашние функции, такие как приготовление пищи или уборка. Бытовые приборы можно разделить на:

Крупная бытовая техника или бытовая техника;

Мелкая бытовая техника или коричневые товары;

Бытовая электроника, или Блестящие товары.

Бытовая техника / крупная бытовая техника включает в себя крупную бытовую технику и может включать: кондиционер, посудомоечную машину, сушилку для белья, сушильный шкаф, морозильник, холодильник, кухонную плиту, водонагреватель, стиральную машину, уплотнитель мусора, микроволновые печи и индукционные плиты.
Коричневые товары / мелкая бытовая техника — это, как правило, небольшие бытовые электроприборы, такие как: телевизоры, CD- и DVD-плееры, видеокамеры, фотоаппараты, часы, будильники, игровые приставки, Hi-Fi и домашние кинотеатры, телефоны и автоответчики.

Бытовая электроника (сокращенно CE) — это электронное оборудование, предназначенное для повседневного использования, чаще всего для развлечений, связи и офисной работы. Основная продукция включает радиоприемники, телевизоры, MP3-плееры, видеомагнитофоны, DVD-плееры, цифровые камеры, видеокамеры, персональные компьютеры, игровые приставки, телефоны и мобильные телефоны.»[Бытовая техника. Википедия]

Библиотека элементов дизайна «Бытовая техника» предоставляется решением «Планы этажей» из области «Планы зданий» в ConceptDraw Solution Park.

.

Элементы дизайна — Отопительное оборудование | Элементы дизайна — Насосы | Элементы конструкции — Аппаратура управления HVAC

Воздуховод, линия sgl

Воздуховод, двухрядная линия

Обратный канал, линия sgl

Возвратный канал, линия дбл

Приточный канал, линия sgl

Приточный канал, линия дбл

Обратный канал 2, линия sgl

Возвратный канал 2, линия дбл

Удлинитель приточного воздуховода, линия sgl

Удлинитель приточного воздуховода, дн.

Удлинитель обратного канала, линия sgl

Удлинитель обратного канала, линия дбл

Секция с 2 вентиляторами, sgl line

Секция с 2 вентиляторами, дбл линия

Секция с 3 вентиляторами, sgl line

3-х вентиляторная секция, линия

Секция с 4 вентиляторами, sgl line

4-х вентиляторная секция, дбл линия

Коробка VAV

Коробка DD-VAV

Корпус фанкойла

Тепловентилятор

Центробежный вентилятор

Пропеллерный вентилятор

Вентилятор осевой пластинчатый

Демпфер

Фильтр

Станция воздушного потока

Увлажнитель

Змеевик Htg / clg

Клапан

Расходомер воды

Насос

Градирня

Преобразователь

Теплообменник

Котел

Оборудование

Стартер

VSD

От стороны к нижней трубе

От стороны к нижней трубе, стрелка

Труба из стороны в сторону

Трубка из стороны в сторону, стрелка

Труба сверху вниз

Труба сверху вниз, стрелка

Стрелка потока в трубе

.

производителей нагревательных элементов | Поставщики нагревательных элементов

Список производителей нагревательных элементов

Приложения

Нагревательные элементы служат для питания нагревательных приборов современного поколения. Электрические обогреватели, фены, паяльники, душевые кабины, водонагреватели, плиты, тостеры, сушилки для одежды и т. Д. — вот лишь несколько примеров бесчисленных приборов, в которых используются нагревательные элементы. Нагревательные элементы также чрезвычайно важны в промышленных и коммерческих условиях, где они используются для приведения в действие таких механизмов, как диффузионные насосы, обжиговые печи, печи и погружные нагреватели из нержавеющей стали.

Нагревательные элементы необходимы в любой отрасли промышленности. Некоторые из наиболее известных из этих отраслей включают: HVAC, электронику, здравоохранение, водоснабжение, домашнее отопление, бытовую технику, промышленное производство, металлообработку, коммерческое приготовление пищи, полупроводники, керамику и стекло.

История нагревательных элементов

В 1879 году Томас Эдисон использовал углеродную нить, чтобы зажечь свою лампочку накаливания. Поскольку эта нить накала также генерировала тепло, он получил признание изобретателя первого нагревательного элемента.Однако мы не начали использовать такие элементы специально для производства тепла до следующего столетия. Однако мы работали над формами отопления.

Процесс нагрева был впервые описан и разработан Джулиусом Робертом Майером и Джеймсом Прескоттом Джоулем как первый закон термодинамики в конце 19 века. Вскоре после этого изобретатели того времени начали применять термодинамику для создания нагревательных элементов. Например, в 1868 году художник из Лондона Бенджамин Уодди Моган разработал первый газовый водонагреватель.Однако, поскольку в нем не было системы вентиляции для рассеивания паров, его нельзя было использовать в домашних условиях. 21 год спустя Эдвин Рууд, американец норвежского происхождения, изобрел первый электрический водонагреватель, который работал намного лучше.

Карбид кремния — один из самых первых обнаруженных нагревательных элементов, используемых до сих пор. Он был открыт в 1891 году американским изобретателем Эдвардом Дж. Ачесоном, который обнаружил его случайно при попытке синтезировать алмазы. Вместо этого он получил синтетический материал, который чрезвычайно твердый и идеально подходит для высокотемпературных применений и полупроводников.В следующем десятилетии, в 1905 году, Альберт Марш открыл NiChrome (хромель). Поскольку NiChrome может достигать температуры в 300 раз выше, чем у конкурирующих нагревательных элементов того времени, он произвел революцию в отрасли. В 1906 году Марш запатентовал свое открытие. Всего три года спустя General Electric начала продавать первый успешный электрический тостер с использованием никель-хрома. Вскоре производители электрифицировали чайники. Сначала их нужно было нагревать на элементах змеевика, но позже в них встроили нагревательные элементы.

Раньше нагревательные элементы использовались только богатыми и прибыльными предприятиями. Однако во время экономического бума после Второй мировой войны электрические приборы с нагревательными элементами наводнили рынок и стали обычным явлением в доме. Тремя типичными нагревательными приборами того времени были: барные нагреватели, электрические радиаторы и переносные масляные радиаторы. В 1950-х годах лучистое отопление в баре было невероятно популярным, потому что модели были портативными и их можно было подключить где угодно. К тому же они очень быстро давали тепло.Однако, хотя они были менее опасными, чем нагреватели, работающие на топливе, они не имели достаточной защитной защиты и подвергали пользователей опасности ожогов. Кроме того, если их опрокинут или кто-то накинет на них одежду, они могут легко вызвать пожар. Сегодня некоторые люди все еще используют нагреватели для бара, хотя они должны соответствовать гораздо более высоким стандартам безопасности, чем в 1950-х годах. Из стержневого нагревателя родились многие другие нагреватели с проволочными элементами, такие как инфракрасные нагреватели, которые мы используем сегодня.

В 1960-е годы, когда домовладельцы стали все больше и больше полагаться на отопление дома, цены резко выросли.Чтобы снизить расходы на отопление, производители в Великобритании изобрели новый тип обогревателя — накопительный. Накопительные нагреватели работали с использованием электрических нагревательных элементов, которые нагревали термоблоки внутри теплового тела в течение ночи. Затем в течение дня пользователи могли отпускать тепло по мере необходимости, не производя больше электроэнергии. В 1970-х годах правительства по всему миру столкнулись с нефтяным кризисом, и поэтому стали использовать больше электрических нагревательных элементов. В конце концов, накопительные обогреватели вышли из моды, потому что им приходилось управлять вручную и от пользователей требовалось много упреждающих действий.Кроме того, они не были энергоэффективными. С наступлением 1990-х годов люди начали менять свои промышленные и домашние системы отопления на более современные электрические радиаторы, которые легче контролировать, они быстрее нагреваются и более энергоэффективны. Еще одним нововведением 90-х стала трафаретная печать металлокерамических дорожек на металлокерамике с изоляцией. Созданные таким образом нагревательные элементы широко используются в бытовой технике, например, в чайниках.

Цифровой рост 21 века позволил нагревательным элементам и системам, которые они обслуживают, стать более чувствительными, интуитивно понятными и энергоэффективными.Сборки нагревательных элементов теперь включают такие элементы, как светодиодные экраны, управление Wi-Fi, интеллектуальные счетчики, цифровые клавиатуры и цифровые программаторы для графиков температурного нагрева. Подобные особенности позволяют современным нагревательным элементам работать с исключительной точностью и сложностью. Еще одним отличием нагревательных элементов 21 века является тот факт, что они в гораздо меньшей степени зависят от ископаемого топлива, поскольку экологичность, энергоэффективность и здоровье стали намного важнее.

Характеристики

Нагревательные элементы отвечают за преобразование электричества в тепло.Что касается передачи энергии, они следуют теории джоулева нагрева. Когда электрическая энергия проходит через элемент, она попадает на большое сопротивление. Сопротивление преобразуется в электрическую энергию, которая преобразуется в тепловую. Количество произведенной тепловой энергии коррелирует с тем, насколько материал сопротивляется приложенному электрическому току. Измерение удельного сопротивления проволочного элемента данной длины основывается на сопротивлении на длину и площади поперечного сечения. Инженеры измеряют это в Ом на метр.В свою очередь, они используют Ом для расчета киловаттной (кВт) нагрузки элемента. Нагрузка в кВт показывает, сколько электроэнергии несет нагревательный элемент.

Типы нагревательных элементов

Разновидности нагревательных элементов, используемых в промышленных, коммерческих и бытовых приложениях, включают: погружные, кварцевые, гибкие, инфракрасные, проволочные, керамические, электрические, металлические и композитные, среди многих других.

Погружной нагревательный элемент
Погружные нагревательные элементы используются для нагрева газов и жидкостей; они обладают особой способностью без сбоев погружаться в нагреваемые материалы.Погружные нагреватели также характеризуются быстрым, эффективным и рентабельным нагревом. Типы материалов, которые они обычно нагревают, включают гальванические ванны, слабые кислоты, масла, воду, соли, воздух и химические растворы. Погружные нагревательные элементы используются в основном в таких системах, как технологические системы, бойлеры, водонагреватели, системы теплопередачи, масляные нагреватели и резервуары для хранения.

Кварцевый нагревательный элемент
Кварцевые нагревательные элементы преобразуют электрические токи в инфракрасные лучи, пропуская их через специальные резисторы.При этом они обеспечивают быстрый нагрев. Эти высокие скорости процесса делают их очень популярными для использования в промышленных приложениях, таких как отверждение пленки, термоформование, порошковые покрытия, клейкое уплотнение и сушка краски, а также для зонального контроля в автомобильной, печатной, нефтехимической, текстильной, стекольной и электронной промышленности.

Гибкий нагревательный элемент
Гибкие нагревательные элементы могут соединяться с различными составами и формами и обеспечивать прямой нагрев. Такая универсальность возможна, потому что они очень тонкие и гибкие.

Инфракрасный нагревательный элемент
Инфракрасные нагревательные элементы излучают тепло в форме инфракрасных волн, которые представляют собой тип электромагнитного излучения, известного своей способностью эффективно передавать тепло. Инфракрасные нагревательные элементы используются вместе с излучающими нагревателями, такими как канальные, погружные и трубчатые нагреватели, которые нагревают воздух или жидкость в больших масштабах. Они поддерживают промышленные печи, обогрев сосудов высокого давления, обогрев резервуаров для хранения, котлы, водоочистные установки, производство пара и многое другое.

Проволочный нагревательный элемент
Обычно нагревательные элементы, независимо от их типа, имеют форму катушек или проводов. Фактически, проволочные нагревательные элементы являются одними из наиболее широко используемых нагревательных элементов для промышленной и коммерческой сушки. Чтобы сделать их, производители наносят на них электрические схемы. Они используются в нагревателях для обработки поверхностей, печах и многих других сушилках.

Керамический нагревательный элемент
Другой тип нагревательного элемента, керамический нагревательный элемент, используется при конвекционном нагреве; керамические элементы встроены в обогреватели, печи и полупроводники.Существует несколько типов керамических нагревательных элементов, в том числе дисилицид молибдена и PTC.

Элемент дисилицида молибдена
Дисилицид молибдена — это материал, который проявляет свойства как металла, так и керамики. Обладая чрезвычайно высокой температурой плавления (точнее, 3690 º F), он считается идеальным для ряда нагревательных элементов большой мощности, используемых в различных отраслях промышленности, включая производство стекла.

PTC
PTC, который расширяется до положительного теплового коэффициента сопротивления, представляет собой высокопрофильный керамический материал, который используется в обогревателях оттаивания заднего стекла автомобилей, обогревателях помещений и дорогих фенах для волос.Также доступна керамика PTC на полимерной основе, которая используется во многих специальных нагревателях. Эти элементы увеличивают нагрев, поскольку их сопротивление увеличивается. Управлять нагревом этих элементов просто, потому что они являются выбором для саморегулирующихся электрических нагревателей.

Электрический нагревательный элемент
Электрические нагревательные элементы также широко распространены, особенно при обслуживании промышленных электрических нагревателей.

Нагреватель картриджа
Нагреватель картриджа подает локализованное тепло к деталям оборудования при производстве металла, пенопласта, пластмассы, пищевой промышленности и упаковки.

Нагревательные элементы на металлической основе
Как следует из названия, тела нагревателей на металлической основе состоят в основном из металлов. Поскольку металл обычно является хорошим проводником тепла и электричества, элементы на основе металла являются одними из самых эффективных нагревательных элементов. Они используются как в бытовой, так и в промышленной технике. Их можно разделить на множество подтипов, включая нагревательные элементы на основе нихрома и нагревательные элементы на основе проволоки резистивных элементов.

Нагревательный элемент из нихрома
Большое количество электронагревателей имеют элементы из нихрома, который представляет собой сплав, состоящий в основном из никеля и хрома.В нагревателях на основе нихрома используются сплавы из 80% никеля и 20% хрома.

Нагревательный элемент с проволочным сопротивлением
Некоторые детали на металлической основе состоят из набора высокопрочных проводов и лент. Эти провода могут быть прямыми или свернутыми в спираль в зависимости от конструкции и теплопроизводительности прибора. Эти провода используются в качестве сопротивления. Приложения, в которых вы можете найти такое обеспечение, — тостеры и портативные массажеры для тела. Кантал, нихром и мельхиор — несколько наиболее часто используемых металлов в конструкции проводов сопротивления.

Змеевиковый нагреватель
Змеевиковый нагреватель, ленточные нагреватели или ленточные нагреватели помогают экструзионным каналам и бункерам сохранять пластичность материалов во время экструзии.

Композитные нагревательные элементы
Композитные нагревательные элементы — это нагревательные элементы, состоящие из смеси металлических и керамических материалов. Эти нагревательные элементы доступны во многих типах, включая, среди прочего, трубчатые элементы, радиоактивные элементы и съемные нагревательные элементы с керамическим сердечником.
Трубчатый нагревательный элемент
Трубчатые элементы — это в основном металлические трубы с тонкой катушкой из нихрома, которая нагревает приложение. Трубчатые нагревательные элементы, названные в честь своей трубчатой ​​формы, используются в духовках, посудомоечных машинах и многом другом. Им можно придать стандартную форму или индивидуальную форму для конкретного приложения.

Радиоактивный нагревательный элемент
Радиоактивные элементы, также известные как тепловые лампы, представляют собой мощные лампы накаливания, которые в основном излучают инфракрасные волны, а не видимый свет.Чаще всего они используются в излучающих обогревателях помещений и во многих типах подогревателей пищи. Они бывают двух основных типов: трубчатые и лампы с отражателем R40. Нагревательные элементы для отражающей лампы бывают нескольких основных стилей: с золотым покрытием, с рубиново-красным покрытием и прозрачные.

• Лампы с золотым покрытием имеют на внутренней стороне осажденную золотую дихроичную пленку. Это уменьшает видимый свет и пропускает большую часть коротких и средних инфракрасных волн. Они в основном используются для обогрева людей.
• Лампы с рубиновым покрытием выполняют ту же функцию, что и лампы с золотым покрытием.Они намного дешевле, чем лампы с золотым покрытием, но позволяют получить более сильный видимый свет.
• Прозрачные лампы не имеют покрытия и используются в основном в промышленных производственных процессах.

Съемный керамический сердечник
Эти нагревательные элементы состоят из спиральной проволоки сопротивления, пропущенной через один или несколько цилиндрических керамических сегментов, которые могут иметь или не иметь центральный стержень. Они работают, когда вставлены в металлическую трубку или оболочку, запечатанную с одного конца. Благодаря этому пользователи могут легко заменять или ремонтировать съемные элементы, не опасаясь что-либо сломать.Обычно они используются для нагрева жидкости под давлением.

Композитный элемент из углеродного волокна
Эти нагревательные элементы состоят из комбинации углеродного волокна и резистивного материала, такого как никель, термореактивного материала, такого как эпоксидная смола, или термопласта, такого как PEEK. Композитные элементы из углеродного волокна обычно устойчивы к коррозии, экстремальным температурам и легки. Их часто используют для защиты от обледенения самолетов, обогрева потребителей и промышленного обогрева.

Принадлежности

Если и какие принадлежности для нагревательного элемента вам понадобятся, полностью зависит от вашего применения.Вот несколько примеров из нескольких, которые вы можете встретить: держатели проводов и элементов, термовыключатели, ручные соединительные зажимы, плоскогубцы, плетеный провод, силиконовые уплотнительные кольца, болты, переходники, удлинители, шнуры питания и электрические коробки.

Правильный уход за нагревательными элементами

Для обеспечения безопасной и эффективной работы вы должны правильно соединить нагревательный элемент и его применение. Невыполнение этого может привести к короткому замыканию, пожару, повреждению продукта или потере оборудования.

Большинство обогревателей со временем теряют свою теплопроизводительность. Когда производительность нагревателя снижается, это просто означает, что возникла проблема с его нагревательным элементом. Таким образом, время от времени вам нужно будет менять нагревательный элемент. Как правило, производители предлагают приобретаемые на складе опционы или заменяемые элементы на заказ, в зависимости от потребностей клиента. Чаще всего этот процесс замены имеет довольно быстрое время выполнения и считается частью регулярного графика технического обслуживания.Однако, если нагревательный элемент выходит из строя в предмете конечного пользователя, таком как фен, вероятно, более экономично заменить весь предмет, а не его нагревательный элемент.

Производители могут предложить установить сменный элемент, или вы можете сделать это самостоятельно. Продолжайте читать, чтобы получить пошаговое руководство по тестированию и замене старого нагревательного элемента. Наши советы способствуют безопасности пользователей; однако, если вы не уверены, вам следует попросить специалиста провести тестирование и замену.

1. Сначала произведите визуальный осмотр.Если вы видите какие-либо признаки обесцвечивания, повреждения или подгорания на катушке, значит, элемент необходимо заменить. Если во время первоначальной оценки вы не заметили ничего необычного, можно продолжать.
2. Рассчитайте сопротивление элемента. Это математическое упражнение; вы можете использовать калькулятор, чтобы найти сопротивление детали. Простая формула для этого расчета: R = (V x V) ÷ P. В этом уравнении R обозначает сопротивление, V — напряжение, а P обозначает мощность, которая требуется элементу.
3. Когда у вас есть сопротивление, пора проверить элемент с помощью измерительного прибора — мультиметра. Настройте прибор на показ сопротивления и выберите для этого подходящую шкалу измерения. Убедитесь, что нагреватель не подключен к источнику питания. Теперь измерьте сопротивление элемента, прикоснувшись к клеммам нагревательных элементов выводами мультиметра.
4. Сопоставьте показание сопротивления, показанное мультиметром, с рассчитанным вами.

Если есть совпадение, значит, с элементом нет проблем.В этом случае, если в последнее время вы заметили какие-либо нарушения в нагреве вашего прибора, возможно, это связано с другой проблемой. Вам необходимо проверить это в ремонтной службе.

Однако, если наблюдаемое значение выше или ниже, чем вы рассчитали, вам необходимо заменить элемент. Вы можете сделать это с помощью профессиональных услуг или посмотреть видеоурок по замене элемента.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если вы выполняете этот тест в водонагревателе, вам нужно будет слить всю воду из резервуара и дать ей полностью высохнуть.Также следует отключить устройство и отключить панель прерывателя. После этого осторожно отсоедините электрические провода и откройте резервуар, чтобы выполнить проверку и замену.

Стандарты

Все нагревательные элементы должны соответствовать стандартам безопасности UL (Underwriters Laboratories). UL имеет стандарты соответствия для широкого спектра применений нагревательных элементов, таких как электрические воздуховоды для отопления, коммерческое электрическое приготовление пищи и нагревание и нагревательные элементы с электрической оболочкой. Мы также рекомендуем, чтобы все электрические нагревательные элементы соответствовали стандартам Национального электротехнического кодекса (NFPA 70).Хотя стандарты NFPA не соблюдаются на национальном уровне, многие штаты приняли их в качестве закона. В зависимости от вашей отрасли, области применения и региона возможно, что ваши нагревательные элементы должны будут соответствовать дополнительным стандартам. Чтобы узнать больше, обсудите ваши спецификации с вашим поставщиком.

Как найти подходящего производителя

Нагревательные элементы могут сделать или сломать ваше приложение. Более того, при неправильном подборе или установке они могут быть опасными. Поэтому важно, чтобы вы работали только с надежным и опытным профессионалом.Более того, для достижения наилучших результатов вам необходимо сотрудничать с производителем нагревательных элементов, который стремится производить для вас самые лучшие и полезные продукты. Найдите такого производителя, просмотрев множество производителей высококачественных нагревательных элементов, которые мы перечислили на этой странице.

Информационное видео о нагревательных элементах

.