Elektryczne elementy grzejne, rodzaje elementów grzejnych w zależności od ich przeznaczenia

TEN nazywa się rurowym elektrycznym urządzeniem grzewczym, wykonanym w postaci metalowej, szklanej lub ceramicznej rurki, w środku której znajduje się grzejnik, z reguły jest to nić lub spirala wykonana z nichrom.

Przestrzeń między grzałką a rurą wypełniona jest izolatorem elektrycznym o dostatecznej przewodności cieplnej i wysokich właściwościach dielektrycznych, a jednocześnie odpornym nawet na bardzo wysokie temperatury.

Z kolei grzałka nichromowa ma taką rezystancję, aby zapewnić niezbędną moc grzewczą i odpowiednią temperaturę na powierzchni elementu grzejnego.

Pierwszy patent (patent USA nr 25532) na element grzejny został wydany George'owi Simpsonowi 20 września 1859 roku.

Główne części elementu grzejnego:

• 1 — Rura;

• 2 — Element grzejny;

• 3 — Warstwa izolacji;

• 4 — Grupa kontaktów.

Rury ze słabo wyeksponowane korozja metali jest zwykle używany do produkcji elementów grzejnych przeznaczonych do podgrzewania mediów nieagresywnych. Najczęściej metalowe rurki elementów grzejnych można spotkać w domowych urządzeniach grzewczych oraz w niektórych instalacjach przemysłowych.

Szkło jest chemicznie prawie obojętne, dlatego rurki szklane znajdują zastosowanie w elementach grzejnych instalacji przemysłowych przeznaczonych do ogrzewania środowisk agresywnych chemicznie. Szklane rurki można znaleźć również w domowych grzejnikach i saunach na podczerwień. Fajki ceramiczne lub fajki z metali szlachetnych są niezwykle rzadkie i są uważane za wyjątek na specjalne okazje.

W zależności od przeznaczenia elementu grzejnego średnica rury może wynosić od 6 do 24 mm.

Stopy metali o wysokiej rezystancji elektrycznej, takie jak konstantan i nichrom, są często stosowane jako materiał elementu grzejnego elementu grzejnego. W szczególnych przypadkach stosuje się specjalną ceramikę lub inne specjalne materiały.

Zadaniem warstwy izolacyjnej jest zapobieganie kontaktowi spirali (lub gwintu) z rurą, przy jednoczesnym jak najefektywniejszym przekazywaniu energii cieplnej na powierzchnię rury.

Aby podłączyć element grzejny do obwodu elektrycznego, stosuje się grupę styków, zwykle są to przewodzące zaciski umieszczone na wkładkach izolacyjnych. W tym przypadku konfiguracja zacisków może być jednostronna lub dwustronna. W pierwszym przypadku przewody jezdne znajdują się po jednej stronie elementu grzejnego, w drugim po obu stronach.

Poszczególne grupy elementów grzejnych wyposażane są w dodatkowe elementy np. od 2000r.elementy grzejne zmywarek i pralek koniecznie posiadają zabezpieczenie termiczne, a elementy grzejne bojlerów uzupełniamy prętem anody magnezowej, aby wydłużyć zasób elementów grzejnych.

Czym są elementy grzejne w zależności od ich przeznaczenia?

Elementy ogrzewania powietrza

Takie elementy grzejne są podstawą przemysłowych i domowych nagrzewnic powietrza, kurtyn powietrznych, konwektorów, komór suszących. Są gładkie rurowe lub żebrowane i zakrzywione. Ich temperatura może osiągnąć 450°C.

Żebrowe elementy grzejne przeznaczone są głównie do ogrzewania powietrza, poruszającego się lub nieruchomego, ale w rzadkich przypadkach mogą być używane do podgrzewania płynów. Konstrukcyjnie żebrowany element grzejny posiada dwustronną rurkę o okrągłym przekroju, do której powierzchni czynnej ściśle przylegają żeberka.

Żebra wykonane są z falistej taśmy stalowej nawiniętej spiralnie wokół rury o grubości około 0,3 mm i szerokości 10 mm. Aby współczynnik rozszerzalności cieplnej był wszędzie taki sam, użyj paska ze stali węglowej lub stali nierdzewnej.

Żeberka tworzą dużą powierzchnię, dzięki czemu obciążenie elementu grzejnego zmniejsza się nawet 2,5-krotnie w porównaniu do wersji bez żeber. Długość takiego elementu grzejnego wynosi od 32 cm do 1 metra, a kształt może być prosty lub w kształcie litery U.

Elementy grzejne do wody

Te elementy grzejne stosowane są w bojlerach, autoklawach, pralkach i zmywarkach itp., gdzie podgrzewają wodę (czynnik płynny) do temperatury 100°C.Jeśli konieczne jest rozwiązanie poważniejszych problemów, wówczas stosuje się bloki elementów grzejnych, aby uzyskać wyższą moc grzewczą.

Do celów domowych (na przykład z bojlerami) element grzejny musi być wyposażony w termostat, aby temperatura wody nie przekraczała 80 ° C, jest to konieczne między innymi do oszczędzania energii elektrycznej. Aby chronić przed wnikaniem wilgoci, końce elementów podgrzewających wodę są niezawodnie uszczelnione, a pręty stykowe są otoczone gęstą izolacyjną powłoką dielektryczną.

Elementy grzejne są elastyczne

W gorących systemach i formach elastyczne elementy grzejne są przydatne i po prostu ich nie wymienia się. Są wygodne, ponieważ można je wygiąć w dowolny kształt, a ogrzewanie powierzchni będzie jednolite. Ogrzewanie pętlowe lub ogrzewanie systemów gorącokanałowych jest niemożliwe bez formowanych grzejników. Elastyczne elementy grzejne są dostępne w różnych rozmiarach i wygodnie mieszczą się w kanałach.

Na szczególną uwagę zasługują elastyczne elementy grzejne do ogrzewania podłogowego – przewody grzejne. Osobną klasą elastycznych elementów grzejnych jest kabel samoregulujący.

Elementy grzejne kasety

Stosowane są w jednostkach przemysłowych. Kompaktowe wkłady grzejne stosowane są w przetwórstwie materiałów polimerowych, wtryskarki wyposażone są w wkłady grzejne, maszyny pakujące są klejone dzięki wkładom grzejnym.

Zakres zastosowania wkładowych elementów grzejnych jest bardzo szeroki: odlewnictwo, przemysł obuwniczy, produkcja sprzętu laboratoryjnego i medycznego, przemysł motoryzacyjny, drzewny itp. Elementy grzejne mocowane są za pomocą listew i łączników.