Elementy grzejne do grzejników: przeznaczenie, rodzaje, kryteria doboru, cechy połączeń

Wraz z nadejściem chłodów kwestia ogrzewania domu staje się coraz bardziej paląca.W chłodnym okresie poza sezonem scentralizowane systemy często nie są włączane aż do ostatniej chwili, a następnie z pomocą zamrożonym mieszkańcom przychodzą alternatywne systemy grzewcze.

Za jedno z prostych rozwiązań uważa się elementy grzejne do grzejników, które mogą stać się efektownym uzupełnieniem systemu grzewczego. W niektórych sytuacjach urządzenie z łatwością poradzi sobie z rolą głównego źródła ciepła, na przykład w pomieszczeniach sezonowych.

Zanim podejmiesz decyzję o zakupie urządzenia, musisz dowiedzieć się o nim więcej informacji, prawda? Przygotowaliśmy artykuł poglądowy na temat konstrukcji elementów grzejnych grzejników, ich klasyfikacji, zalet i wad. Materiał określa główne kryteria wyboru urządzenia elektrycznego i opisuje cechy jego instalacji.

Element grzejny do grzejnika: dlaczego jest potrzebny?

Jak każdy inny element grzejny do ogrzewania, grzejnik ma za zadanie podgrzewać płyn chłodzący i utrzymywać jego temperaturę roboczą. Urządzenie można zamontować w niemal każdym urządzeniu grzewczym, które posiada wewnętrzną wnękę wypełnioną cieczą. Dzięki temu zakres jego zastosowania jest dość szeroki.

Grzejniki grzejnikowe mogą pełnić funkcję głównego lub dodatkowego źródła ciepła. Bardzo dobrze sprawdzają się jako źródła ciepła w pomieszczeniach o stosunkowo małej powierzchni, które użytkowane są okresowo w okresie zimowym.

Na przykład różne pomieszczenia gospodarcze lub dla ogrzewanie garażu. W tym przypadku element grzejny jest montowany w autonomicznym grzejniku, który zwykle ma imponujące wymiary.

Grzejnik z wbudowanym elementem grzejnym praktycznie nie różni się wyglądem od tradycyjnych akumulatorów. Poza sezonem, gdy centralne ogrzewanie nie jest jeszcze włączone, pomoże to mieszkańcom nie zamarznąć

Akumulator nie jest podłączony do systemu grzewczego i jest wypełniony płynem chłodzącym, który krąży wyłącznie w korpusie chłodnicy.

W takich przypadkach jako płyn chłodzący wybiera się olej techniczny o niskiej lepkości, co pozwala nie obawiać się całkowitego zamarznięcia chłodnicy w godzinach wolnych od pracy. Okazuje się, że jest to analog grzejnika olejowego, tylko większy.

Grzejniki grzejnikowe sprawdziły się całkiem dobrze jako główne źródło ciepła w okresowo ogrzewanych domach wiejskich. System jest skonfigurowany podobnie do opisanego powyżej, ale tylko elementy grzejne są zamontowane w bateriach zainstalowanych w każdym pomieszczeniu.

Istnieje możliwość zorganizowania takiego ogrzewania dla domów zamieszkałych na stałe. W takim przypadku akumulatory można napełnić zwykłą wodą, ponieważ nie planuje się zamarznięcia systemu. To prawda, że ​​​​takie opcje są używane niezwykle rzadko ze względu na wysokie koszty energii elektrycznej.

Szerzej, jako dodatkowe źródła ciepła stosuje się elementy grzejne grzejnikowe. Można je wbudować w istniejącą instalację grzewczą z płynnym czynnikiem chłodzącym i uruchomić, gdy z jakiegoś powodu główne ogrzewanie nie działa.

To rozwiązanie szczególnie nadaje się do domów z centralnym ogrzewaniem. W okresie, w którym jest wyłączony, elementy grzejne dosłownie chronią mieszkańców mieszkania przed zamarznięciem.

Dużą popularnością wśród majsterkowiczów cieszą się tzw. rejestry grzewcze. Z łatwością zmontujesz je własnymi rękami i stworzysz w ten sposób praktyczne ogrzewanie garażu lub pomieszczenia gospodarczego

Inną dobrą opcją jest podłączenie urządzeń do autonomicznego systemu grzewczego kocioł na paliwo stałe. Pozwoli to na utrzymanie komfortowej temperatury w pomieszczeniach nawet w chwilach, gdy właściciel nie jest w stanie dostarczyć paliwa na czas.

Jeśli istnieje możliwość zastosowania licznika wielotaryfowego, praktyczne może okazać się przejście na ogrzewanie nocne energią elektryczną, gdy jest to stosunkowo tanie. W ciągu dnia kocioł ponownie zacznie pracować.

Praktyka pokazuje, że nie jest ekonomicznie opłacalne stosowanie grzejnikowych elementów grzejnych jako dodatkowego źródła ciepła w systemach autonomicznych zasilanych gazem. Ten rodzaj paliwa sam w sobie jest stosunkowo tani, więc zastępowanie go droższym prądem nie ma sensu.

Jeśli jest używany w pomieszczeniu kotły na gaz płynny lub na oleju napędowym, korzyści będą oczywiste. Ale tylko jeśli masz dwufazowy licznik energii elektrycznej.

Jak działa urządzenie elektryczne?

Konstrukcja urządzenia praktycznie nie różni się od innych typów elementów grzejnych. Korpus rurowego grzejnika elektrycznego wykonany jest z cienkościennej rury metalowej bez szwu lub spawanej elektrycznie. Jego średnica może być różna, a przekrój może być płaski lub okrągły.

Jako materiał do produkcji obudowy najczęściej wykorzystuje się stal węglową, jednak można wybrać także stal nierdzewną, jeśli powierzchnia robocza urządzenia będzie nagrzewana do temperatur powyżej +45°C.

Aby chronić metal przed korozją i przedłużyć żywotność samego elementu grzejnego, stalowy korpus jest chromowany lub niklowany. Jako element grzejny stosowana jest spirala z drutu nichromowego.

Element ma wysoką rezystywność, dzięki czemu szybko się nagrzewa. Spirala jest umieszczona wewnątrz korpusu, a pozostała wolna wnęka wewnętrzna zawiera wypełniacz.

Konstrukcja elementu grzejnego grzejnika koniecznie zawiera spiralę odpowiedzialną za ogrzewanie urządzenia. Ma dużą rezystancję, więc gdy przepływa prąd, szybko się nagrzewa (+)

Obudowa posiada wysokie właściwości elektroizolacyjne, a jednocześnie dobrze przekazuje ciepło. Jako wypełniacz można zastosować oczyszczony piasek kwarcowy lub peryklazę – tak nazywa się mieszanina krystalicznych tlenków magnezu.

Po wypełnieniu korpusu wypełniaczem, zostaje on sprasowany i wygięty w celu uzyskania wymaganego kształtu. Wszystkie izolatory są pokryte związkiem krzemoorganicznym odpornym na wilgoć.

Takie urządzenie można zainstalować w grzejnik dowolnego typu: miedź, żeliwo, bimetaliczne itp. Urządzenie jest w stanie wygenerować do 2,5 kW mocy. Modele przeznaczone do zastosowań przemysłowych wytwarzają do 6 kW.

Konstrukcja elektrycznego elementu grzejnego jest taka, że ​​urządzenie całkowicie przetwarza całą przychodzącą energię elektryczną na ciepło, praktycznie bez strat.

Zasada działania urządzenia jest niezwykle prosta. Po włączeniu zaczyna się szybko nagrzewać, podgrzewając płyn chłodzący znajdujący się w jego bezpośrednim sąsiedztwie. Zgodnie z prawami fizyki podgrzana ciecz jest lżejsza od zimnej cieczy, dlatego zaczyna się poruszać w górę.

Na swoim miejscu obniża się chłodnicę płynu chłodzącego.Podnosząc się do góry grzejnika, podgrzana ciecz oddaje tam ciepło, ochładza się i opada.

Głównym wrogiem wszelkiego rodzaju elementów grzejnych jest kamień. Nieuchronnie tworzy się na elemencie grzejnym i stopniowo prowadzi do awarii urządzenia

Cykl powtarza się wiele razy. W ten sposób urządzenie elektryczne wytwarza jednokierunkowy przepływ cieczy wewnątrz akumulatora. Im większa moc urządzenia, tym większa jest jego prędkość.

Z praktyki wynika, że ​​olej transformatorowy jest uważany za jeden z najlepszych rodzajów chłodziwa. Ciecz szybko się nagrzewa i długo nie ochładza, stopniowo oddając ciepło korpusowi chłodnicy.

Plusy i minusy elementów grzejnych grzejników

Grzejniki elektryczne rurowe umożliwiają zbudowanie praktycznego i dość wydajnego systemu grzewczego do ogrzewania głównego lub dodatkowego.

Zaletami urządzeń są:

1. Wyjątkowa łatwość instalacji. Każdy początkujący mistrz poradzi sobie z tym zadaniem.
2. Niski koszt urządzeniaDotyczy to jednak ceny jednego elementu grzejnego, bez dodatkowego wyposażenia.
3. Większa niezawodność w porównaniu z grzejniki olejowe. Ponadto akumulatory z elementami grzejnymi podlegają naprawie. Jeśli sprzęt ulegnie awarii, wystarczy wymienić grzejnik.
4. Dostępność opcji dodatkowych i funkcjonalność.
5. Możliwość automatycznego sterowania system grzewczy, ale będzie to wymagało dodatkowego wyposażenia.

Wymieniliśmy główne zalety elementów grzejnych grzejnikowych, rozważymy ich istotne wady. Jest ich całkiem sporo. Przede wszystkim są to imponujące koszty eksploatacji, co tłumaczy się wysokimi kosztami energii elektrycznej.Można je zmniejszyć, jeśli sterowanie systemem grzewczym będzie w pełni zautomatyzowane.

W takim przypadku elementy grzejne zostaną włączone dopiero, gdy temperatura w pomieszczeniu spadnie do określonej wartości minimalnej. I wyłącza się po osiągnięciu temperatury określonej jako komfortowa. Praca w tym trybie jest maksymalnie ekonomiczna.

Najprostsze elementy grzejne grzejników w konstrukcji nie są wyposażone w automatyczne sterowanie. Aby zautomatyzować taki system, będziesz musiał kupić dodatkowy sprzęt

Jednakże sprzęt do automatyzacji będzie wymagał inwestycji finansowych. Jeśli weźmiemy pod uwagę zakup elementu grzejnego w komplecie z grzejnikiem i automatyką, koszt takiego zestawu będzie znacznie wyższy niż cena konwektora elektrycznego czy grzejnika olejowego.

Ale jednocześnie pod względem poziomu komfortu te ostatnie w niczym nie są gorsze, a pod pewnymi względami nawet lepsze od grzejników z elementami grzejnymi. Na przykład te ostatnie wymagają stałej instalacji, podczas gdy konwektory elektryczne i grzejniki olejowe są bardziej mobilne i kompaktowe.

Ponadto, jak każde inne urządzenie elektryczne, elementy grzejne podczas pracy wytwarzają pole magnetyczne. Nie udowodniono jego zagrożenia dla organizmu ani bezpieczeństwa. Dlatego obecność takiego pola warto przypisać negatywnym cechom urządzeń, ponieważ montuje się je w grzejnikach, czyli znajdują się w bliskiej odległości od ludzi.

W innych systemach grzewczych zasilanych energią elektryczną ta wada jest w pewnym stopniu niwelowana. Na przykład kotły elektryczne są instalowane w pomieszczeniach niemieszkalnych, w których obecność ludzi jest krótkotrwała.

Jedną z najważniejszych wad grzejnikowych elementów grzejnych jest ich stosunkowo niska wydajność.Jeśli porównamy ją z wydajnością tradycyjnych systemów zasilanych płynnym chłodziwem, będzie ona znacznie niższa.

Wynika to z faktu, że w pierwszym przypadku chłodziwo porusza się z dość dużą prędkością. Dzięki temu grzejnik nagrzewa się szybko i całkowicie.

Aby zwiększyć przenikanie ciepła przez grzejniki wyposażone w elementy grzejne, ścianę, na której zamontowane jest urządzenie, można osłonić odblaskowym ekranem wykonanym z folii. Promieniowanie cieplne będzie przedostawać się jedynie do pomieszczenia

Działanie elementu grzejnego nie jest w stanie zapewnić tak dużej prędkości. W rezultacie nagrzewanie się obudowy akumulatora będzie nierównomierne. Temperatura na dole będzie znacznie wyższa niż na górze.

Biorąc pod uwagę, że ze względów bezpieczeństwa akumulator nie powinien nagrzewać się powyżej +70°С, taka temperatura będzie występowała tylko w dolnej części grzejnika, gdzie znajduje się element grzejny. W związku z tym, aby zapobiec przegrzaniu sprzętu, konieczne będzie zmniejszenie jego mocy o około jedną trzecią.

Rodzaje grzejników rurowych do grzejników

Pomimo prostoty konstrukcji, w sprzedaży można znaleźć różne warianty elementów grzejnych grzejników. Przede wszystkim moc urządzeń grzewczych jest różna. Modele o mocy minimalnej „produkują” około 0,3 kW, a maksymalnej – 6 kW.

Urządzenia różnią się konstrukcją obudowy. Biorąc pod uwagę, że konfiguracja i umiejscowienie grzejników może być różne, istnieją elementy grzejne z gwintem lewym lub prawym.

Średnica urządzenia może się również różnić. Wynika to z przekroju wtyczki korka chłodnicy, w miejscu montażu urządzenia. Standardowy rozmiar to 40 mm.

Nie ma zasadniczej różnicy pomiędzy urządzeniami przeznaczonymi do montażu w grzejnikach wykonanych z różnych materiałów.Ich konstrukcja jest podobna, jedynie średnica może się różnić. W sprzedaży znajdziesz pojedyncze i podwójne elementy grzejne.

Podwójne elementy grzejne są wygodniejsze w użyciu. Pozwalają znacznie zwiększyć szybkość nagrzewania chłodziwa, ale jednocześnie różnią się od pojedynczych analogów wyższą ceną

Ten ostatni jest wygodniejszy w użyciu. W momencie włączenia oba elementy są aktywowane jednocześnie, dzięki czemu płyn chłodzący nagrzewa się tak szybko, jak to możliwe. Następnie jeden z elementów zostaje wyłączony, co pozwala zaoszczędzić zasoby energii. Niektóre modele są wyposażone w dodatkową funkcjonalność.

Producent wykorzystuje tylko dwie funkcje:

1. Ogrzewanie turbo. Umożliwia maksymalizację wzrostu temperatury w pomieszczeniu. W urządzeniu koniecznie wbudowany jest termostat, który umożliwia zmianę intensywności ogrzewania.
2. Płyn przeciw zamarzaniu. Tryb ten pozwala zapobiec ewentualnemu odszronieniu całej instalacji, gdy temperatura spadnie do wartości ujemnych. Element grzejny automatycznie utrzymuje minimalną dopuszczalną temperaturę, zużywając przy tym niewielką ilość prądu.

Ponadto grzejniki grzejnikowe różnią się długością oraz obecnością lub brakiem termostatu.

Jak nie popełnić błędu w wyborze

Grzejniki do elementów grzejnych są dość proste w wyborze, ponieważ nie wymagają specjalnej różnorodności konstrukcji i właściwości technicznych. Przed zakupem proszę wziąć pod uwagę następujące punkty.

Obliczanie mocy elektrycznego elementu grzejnego

Aby prawidłowo określić wymaganą moc urządzenia, warto zapoznać się z normami cieplnymi obowiązującymi na danym obszarze.W ostateczności możesz skorzystać ze średniego wskaźnika, który można zastosować w centralnej Rosji i w razie potrzeby dokonać pewnych korekt.

Na tej podstawie za 10 mkw. metrów powierzchni ogrzewanej, pod warunkiem, że element grzejny będzie pełnił funkcję głównego ogrzewania, wymagane jest 1 kW jego mocy.

Jeśli jako główne ogrzewanie domu wybrane zostaną elementy grzejne do grzejników, zdecydowanie zaleca się zakup modeli z termostatem. W ten sposób możliwa będzie regulacja mocy urządzenia, a tym samym zmniejszenie kosztów energii

Jeśli urządzenie będzie wykorzystywane jako dodatkowe ogrzewanie, wymagana moc będzie 3-4 razy niższa. Ponadto przy wyborze urządzenia należy wziąć pod uwagę specyfikę elementu grzejnego grzejnika.

Ze względu na swoje cechy konstrukcyjne będzie mógł pracować nieprzerwanie tylko przy 75% transferu ciepła z grzejnika. Przy większej mocy urządzenie przegrzeje się i będzie stale wyłączane.

Na tej podstawie obliczana jest moc urządzenia. Dokładne wartości przenikania ciepła konkretnego grzejnika można znaleźć w jego dokumentacji technicznej. Jednakże średnio jedna sekcja akumulatora aluminiowego ma moc grzewczą 180 W, a akumulator żeliwny ma moc grzewczą 140 W.

Obliczmy dla przykładu, który element grzejny będzie odpowiedni dla grzejnika 10-sekcyjnego. Mnożymy dane przez 10 i otrzymujemy, że w przypadku akumulatora aluminiowego warto wziąć element grzejny o mocy do 1,35 kW, w przypadku akumulatora żeliwnego – do 1 kW.

Cechy konstrukcyjne urządzenia

Do każdego grzejnika należy dobrać odpowiedni dla niego element grzejny pod względem wielkości i kierunku gwintu. Urządzenie ma różną długość wału, co może mieć wpływ na jego działanie.

Jeśli długość elementu grzejnego jest niewystarczająca, urządzenie nie jest w stanie zapewnić wystarczająco wysokiego współczynnika cyrkulacji chłodziwa, w wyniku czego ogrzewanie grzejnika będzie nierównomierne i niewystarczające.

Długość urządzenia jest być może jedną z jego najważniejszych cech, która bezpośrednio wpływa na jego wydajność. Przed zakupem należy zmierzyć grzejnik i obliczyć wymaganą długość wbudowanego elementu grzejnego

Optymalną opcją jest sytuacja, gdy pręt elementu grzejnego nie sięga wewnętrznej ściany przeciwległej krawędzi grzejnika o 60-100 mm. Ważne jest również, aby wybrać odpowiedni kształt korpusu i średnicę urządzenia.

Materiał wtyczki może się różnić w zależności od modelu. Aby dokonać właściwego wyboru warto zapoznać się z zaleceniami producenta, gdzie opisuje on rodzaje urządzeń grzewczych odpowiednich do zastosowania danego elementu grzejnego.

Dostępność automatycznego sterowania

Urządzenia dostępne są w sprzedaży z wbudowaną automatyką lub bez. Pierwsza odmiana jest tak wygodna, jak to tylko możliwe i nie wymaga zakupu dodatkowego wyposażenia. W tym przypadku termostat z czujnikiem mierzącym temperaturę płynu chłodzącego jest wbudowany w dolną część obudowy elementu grzejnego.

Jeśli nie ma wbudowanej automatyki, urządzenie elektryczne nie ma termostatu. W takim przypadku wskazane jest podłączenie za pomocą czujnika mierzącego temperaturę powietrza w pomieszczeniu.

Trzeba przyznać, że sprzęt ten nie jest na tyle popularny i pożądany, aby duże europejskie firmy rozpoczęły jego produkcję.

W sklepach można znaleźć grzejniki grzejnikowe marek tureckich, polskich i ukraińskich. Pod względem jakości i funkcjonalności są w przybliżeniu podobne.

Trudno powiedzieć, której firmy produkty warto preferować.Ale trzeba uważać na chińskie elementy grzejne, ponieważ często można uzyskać produkt niskiej jakości.

Dodatkowe informacje na temat wyboru elementu grzejnego do ogrzewania znajdują się w Ten artykuł.

Cechy montażu elementów grzejnych grzejnika

Instalacja urządzenia jest dość prosta. Aby operacja odbyła się bez żadnych trudności, należy zapoznać się z jej wyposażeniem w sklepie. Idealnie, wraz z elementem grzejnym, w skrzynce znajdą się wszystkie elementy i mocowania niezbędne do bezpiecznego połączenia. Jeśli brakuje jakichkolwiek części, należy je natychmiast kupić.

Elementy grzejne z termostatami są bardziej funkcjonalne niż ich standardowe odpowiedniki. Jednocześnie ich instalacja zasadniczo nie różni się od innych, jest równie prosta i szybka.

Kolejna ważna kwestia: przed rozpoczęciem instalacji należy upewnić się, że w systemie nie ma wody. Z tego powodu w budynkach mieszkalnych optymalne jest prowadzenie prac latem, gdy centralne ogrzewanie jest wyłączone.

Właściwy montaż polega na wyjęciu wtyczki znajdującej się na dole grzejnika i następnie zamontowaniu w jej miejsce urządzenia grzewczego. Aby połączenie było szczelne, należy zainstalować gumową uszczelkę. Wstępna obróbka obszaru złącza szczeliwem nie byłaby zbyteczna.

Element grzejny można zamontować wyłącznie w dolnej części grzejnika, aby zapewnić niezakłóconą cyrkulację cieczy. Część wkłada się do akumulatora ściśle poziomo, w przeciwnym razie mogą wystąpić problemy z działaniem.

Aby podłączyć element grzejny, można go użyć gniazdo z uziemieniem. Wskazane jest zainstalowanie stabilizatora napięcia, aby zabezpieczyć urządzenie przed przepięciami sieciowymi.

Urządzenie można podłączyć do sieci dopiero po napełnieniu chłodnicy płynem, w przeciwnym razie urządzenie ulegnie awarii. Konstrukcja z elementem grzejnym podlega naprawie. W razie potrzeby urządzenie można łatwo zdemontować i naprawić, a częściej wymienić na nowe.

Biorąc pod uwagę twardość wody technologicznej, eksperci zalecają regularne odkamienianie podgrzewacza. Aby to zrobić, urządzenie jest wyjmowane z akumulatora, po czym jest czyszczone.

Grzejnik z wbudowanym elementem grzewczym będzie służył długo i bezproblemowo, jeśli nie zapomnimy o jego regularnym serwisowaniu, czyli wyjęciu grzejnika i dokładnym odkamienianiu

Można zastosować metodę mechaniczną, ostrożnie usuwając kamień papierem ściernym lub sztywną metalową szczotką. Należy to zrobić bardzo ostrożnie, ponieważ elementy grzejne są bardzo wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne i mogą ulec awarii.

Ponadto można zastosować metodę chemiczną. W takim przypadku urządzenie jest traktowane specjalnymi substancjami. Bardzo ważne jest, aby nie uszkodzić gumowej uszczelki.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Filmy zawierają racjonalne porady dotyczące użytkowania i podłączania urządzeń grzewczych.

Jak samodzielnie zamontować element grzejny w grzejniku:

Oferujemy przegląd grzejnika do grzejnika żeliwnego:

Element grzejny do grzejnika aluminiowego:

Elektryczne elementy grzejne grzejnikowe to dobry sposób na dodatkowe ogrzewanie pomieszczeń do różnorodnych celów. Mają zastosowanie w przypadku domków letniskowych, garaży i budynków użytkowanych od czasu do czasu.

Takie elementy grzejne rzadko są zalecane jako główne ogrzewanie. Mimo to zużywają sporo prądu, dlatego można znaleźć inny, tańszy sposób na ogrzanie domu.

Szukasz skutecznego urządzenia do organizacji dodatkowego ogrzewania? A może masz doświadczenie w stosowaniu elementów grzejnych grzejnikowych? Proszę o komentarze i zadawanie pytań w temacie. Blok komunikacyjny znajduje się poniżej.