Закрыть

Тип нагревательного элемента: Какой нагревательный элемент для конвектора лучше?

Содержание

Какой нагревательный элемент для конвектора лучше?

Конвектор – это прибор, применяемый для обогрева жилых помещений. Конструкция предусматривает использование собственного нагревательного элемента для отопления комнаты. Это позволяет миновать посредничество какого-либо теплоносителя, делая ТЭН для конвектора центральной частью агрегата. Именно поэтому системы без использования воды или масла в качестве посредника выносят в отдельный класс. Современная схема сборки конвектора позволяет обеспечить эффективную работу при довольно низкой температуре нагревателя.

Типы нагревательных элементов

Электрический конвектор (существует также газовый и водяной) является самым популярным обогревательным устройством представленном на современном рынке. Он заработал свою репутацию не только простотой в обращении, но и надежностью. Данное оборудование способно обеспечить комфортные условия как в жилой комнате, так и в помещении общественного пользования. Главной особенностью конструкции специалисты считают отсутствие посредников для передачи тепла.

В современном конвекторе используют один из трех видов нагревательных элементов

. Он может быть:

  • игольчатым, лентообразным, нагревателем стич-типа;
  • электронагреватель трубчатого типа с ребрами из алюминия, сокращенного его называют ТЭН;
  • монолитного типа.

Каждый тип обладает своими особенностями и недостатками. Решение о том, какой из них выбрать, нужно делать, исходя из характеристик обогреваемой комнаты.

Нагревательные элементы игольчатого типа

Игольчатые нагреватели (еще их называют ленточными) представляют собой пластинку, выполненную из диэлектрического материала. На ней крепится нить из хром-никеля, образующая петли на каждой из стороны. Она является токопроводящим нагревательным элементом и покрыта изоляционным лаком.

Характерным признаком игольчатого элемента является высокая температура нагревателя. При этом, данный тип устройств обладает наименьшей инерцией тепла, что означает практически моментальный нагрев и остывание.

Теплопередача в конвекторах с использованием игольчатого элемента происходит по большей части через корпус.

Уязвимым местом подобных устройств можно назвать практически не защищенную от влаги нагревательную нить. Покрытая слоем изоляционного лака, она легко портится от попадания воды. Данное обстоятельство делает игольчатые обогреватели совершенно непригодными к использованию в ванных комнатах и помещениях с повышенной влажностью. Привлекательной стороной конвектора с нагревательным элементом игольчатого типа можно назвать цену: стоимость такого оборудования в полтора раза ниже чем у аналогичного устройства.

Нагреватель игольчатого типа

Нагревательные элементы трубчатого типа

Трубчатый нагреватель выполнен из нихромовой нити, интегрированной в кварцевую трубку со сталью. Помимо этого, конструкция предусматривает магниевую засыпку с прикрепленным к ней алюминиевым оребрением. Ребра выполняют функции теплообменивающего элемента.

Чаще всего, форма и распределение пластинок оребрения особенная для каждой компании, однако на функции ребер это никак не влияет.  Продвинутая конструкция подобного диффузора из алюминия позволяет добиться интенсивной теплоотдачи от ТЭНа к воздушным массам и сделать процесс конвекции более эффективным.

Накал этих элементов значительно ниже, чем у игольчатых, однако они более неприхотливы и надежны.

По большей части, обогреватели с ТЭНом трубчатого типа обладают защитой от проникновения влаги, что позволяет устанавливать их в ванной. Несмотря на это, не рекомендуется монтировать устройство ближе чем на 1 метр от источника воды.

Нагреватель трубчатого типа

Нагревательные элементы монолитного типа

Нагревательные элементы монолитного типа применяют для конвектора со степенью защиты IР 24. В них установлена нихромовая нить с наполнителем из диэлектрического материала. Вся «начинка» упакована в литой алюминиевый корпус с металлическими ребрами.

Во время нагрева и остывания каждая деталь моноблока увеличивается и сужается в объеме. Данная особенность позволяет избежать трения, а также развития микротрещин. Хороший монолитный конвектор бесшумен, очень надежен и долговечен.

Монолитный корпус сводит на минимум промежуточную теплопотерю, а также уменьшает нагрев реберной конструкции.

Нагреватель монолитного типа

Какой конвектор выбрать

Если говорить о том, какой нагреватель лучше выбрать, ответ будет неоднозначным. При всех очевидных плюсах, каждый тип обладает своими недостатками. К примеру, трубчатый элемент имеет самое долгое время накаливания. При активной работе он может издавать щелкающие звуки и скрипы, вызванные расширением конструкции. В свою очередь монолитный элемент отпугивает большинство покупателей свой высокой стоимостью. Не все готовы переплачивать за значительную степень защиты и минимальную теплопотерю.

Чаще всего консультанты в магазинах рекомендуют приобретать конвекторы с монолитным элементом или ТЭНом.

Решение о том какой конвектор эффективнее, следует принимать исходя из характеристик обогреваемого помещения.

  1. Если комната не влажная, а скорость прогрева воздуха не играет ключевой роли, лучше всего подойдет обычный ТЭН.
  2. Однако если в помещении необходимо постоянно поддерживать комфортные условия, правильнее будет отдать предпочтения монолитному элементу. Эффективная система конвекции позволит вам немного сэкономить на электроэнергии.
  3. Также можно обратить свое внимание на модели комбинированного типа, как инфракрасный обогреватель с функцией конвекции. Этот прибор сочетает нагрев посредством ТЭНа и инфракрасного элемента, что позволяет добиться быстрого прогрева помещения при незначительном расходе электрической энергии.

Специалисты советуют обращать внимание не только на нагревательный элемент. Максимальная мощность работы, пространственное расположение, мобильность и эргономия корпуса также вносят существенный вклад в эффективность. Внимательно изучите технические характеристики прибора, и сможете легко подобрать подходящий вам конвектор.

что это такое, выбор вида нагревательного элемента для конвектора

Устанавливаемый в конвектор нагревательный элемент позволяет обогревать помещение без использования жидкого теплоносителя. Источником питания оборудования является электричество. ТЭНы характеризуются различным строением, материалами, эффективностью и областью применения.

Содержание статьи:

Нагревательный элемент для конвектора — что это такое

Под ТЭНом подразумевается малогабаритное устройство, которое встраивается в нижнюю часть корпуса радиатора. Принцип действия прибора основан на преобразовании электрической энергии в тепловую. Так как расходный ресурс относительно дорогой, такие конвекторы чаще применяются в качестве дополнительного обогрева воздуха.

Все нагревательные элементы условно подразделяются на 2 группы. Устройство открытого типа характеризуется степенью электрозащищенности с маркировкой IP21. Управление осуществляется посредством механического термостата. Прибор закрытого типа оснащен электронным терморегулятором, запрограммированным на конкретные или настраиваемые значения температур. Для конвекторов с подобным оборудованием свойственны экономичное потребление энергии и защищенность на уровне IP24.

Типы электрических нагревателей

Конструктивно нагревательные элементы представлены в разном исполнении. Соответственно от того, какой именно встроен ТЭН, принцип действия и технические характеристики конвектора имеют свои отличительные черты, достоинства, недостатки. Перед выбором того или иного конвекторного радиатора важно заранее ознакомиться с этими аспектами.

Stitch (Стич)

Название нагревательного элемента в переводе с английского языка означает «шить» или «стегать». В России чаще встречается понятие игольчатый ТЭН. Конструктивно прибор представлен диэлектрической пластиной и непрерывной токопроводящей нитью накаливания. Она изготавливается из сплава никеля с хромом, покрывается изоляционным от кислорода термостойким лаком. Проволока образует множество петель по обе стороны плоского основания.

Производители, как правило, устанавливают 2 подобных нагревателя. Электрический конвектор с игольчатыми ТЭНами имеют следующие достоинства:

  • нагревание до +250 и более градусов по Цельсию и остывание нити накаливания происходит в течение нескольких секунд;
  • работа оборудования сопровождается бесшумностью;
  • потребление энергии экономичное.

Из недостатков отмечается прямой контакт с кислородом, что способствует понижению показателя влажности в помещении. При попадании на раскаленную проволоку пыли существует риск образования искрения и возгорания. Тонкая нить накаливания характеризуется хрупкостью, поэтому радиаторы служат недолго.

Важно! Нагревательный элемент типа стич не имеют дополнительной защиты от прямого контакта с водой. Этот факт ограничивает область применения только сухими помещениями.

Трубчатый

Элементы трубчатого типа представлены колбой из высокопрочной стали. Наполнителем емкости является мелкофракционный песок из кварца, керамики или магния. Чтобы смесь не высыпалась прибор оснащен заглушками. Нагревание минерального диэлектрика происходит посредством пропущенной внутри нихромовой нити.

Для увеличения диапазона охватываемого воздуха дополнительно к колбе закрепляются плоские или спиралевидные элементы из алюминия с высоким коэффициентом проводимости тепла. Оребрение каждый производитель разрабатывает по своей технологии. Однако теплоотдача конвекторов с трубчатым нагревателем различного исполнения практически одинакова.

Сравнительно с игольчатым ТЭНом нить накаливания у трубчатого элемента изолирована от пыли, влаги и кислорода. Это позволяет увеличить срок ее эксплуатации примерно в 1,5-2 раза. Использование радиатора во влажных помещениях допускается, так как чаще производители обеспечивают степень защиты с маркировкой IP24.

Важно! Несмотря на защиту от брызг конвекторы относительно источников воды рекомендуется ставить на расстоянии более 0,6-1 м.

Теплоотдача нагревательного элемента с оребрением происходит через несколько минут, которые уходят на передачу энергии минеральному наполнителю (то же самое можно сказать и про остывание). Прилегает алюминиевый рефлектор к основной рабочей части неплотно, поэтому происходит частичная потеря тепла. Из-за этого энергопотребление увеличивается. Металл во время теплового расширения и сужения нередко издает потрескивающий звук, так как процесс протекает неравномерно.

Монолитный

Нагреватель в сплошном исполнении исключает недостатки игольчатого и трубчатого типа. Причиной тому является расположение нити накаливания внутри цельнолитой конструкции силуминовой колбы с Х-образным оребрением. В качестве наполнителя чаще используется кварц.

Все достоинства радиатора обуславливает монолитный тип нагревателя и однородность металлической конструкции. В частности, отсутствует звуковое сопровождение, никель-хромовая проволока изолирована от окружающей среды и долго служит, потери тепла сведены к минимуму, на относительную влажность оборудования влияния не оказывает. Область применения ограничений относительно внутренних помещений практически не имеет. К недостаткам относится сравнительно высокая стоимость.

Какой конвектор выбрать, на что обращать внимание

Определиться с тем, монолитный нагреватель, стич или тэн — что лучше выбрать, позволяет осведомленность относительно устройства, энергопотребления и теплоотдачи электрических элементов, обслуживания. В инструкции к применению конкретного продукта, производитель всегда указывает мощность оборудования, степень влагозащищенности, оснащение теми или иными приборами: регуляторы, датчики, таймеры, выключатели. В качестве дополнения устройство может быть оснащено ионизатором, увлажнителем воздуха, защитой от опрокидывания, блокировкой от детей и пультом дистанционного управления.

Мощность радиатора рассчитывается исходя из применения относительно основного или второстепенного источника тепла. Так, для постоянного использования конвектора в маленькой спальне достаточно 0,5 кВт/ч, для гостиной в 20 кв. метров хватит 1,5 кВт/ч, а для двух помещений понадобится не менее 3 кВт/ч. Для дополнительного обогрева расчеты делятся примерно на 1,7-2.

Рекомендации по выбору

В независимости от типа нагревательного элемента устанавливать конвектор нужно там, где воздух может свободно циркулировать. Если заставить радиатор мебелью и зашторить, то КПД заметно снизится. Достаточно придерживаться расстояния в 0,5 м.

Если выбор останавливается на недорогом игольчатом ТЭНе, то важно исключать скопление пыли. А также необходимо следить за относительной влажностью, так как открытая нить накаливания способствует высушиванию воздуха. Трубчатый элемент не всегда достаточно защищен от влаги, чтобы обогревать кухню или сантехническое помещение.

устройство электрических приборов, правила выбора и особенности эксплуатации

Популярность электрических отопительных систем с каждым годом все возрастает. И этому не стоит удивляться, поскольку не во все квартиры проведен газ. Нагревательные установки на жидком топливе не обрели популярность. Еще есть солнечные батареи, которые могут стать решением проблемы создания в жилище благоприятного микроклимата с минимальными затратами, но они до сих пор остаются экзотикой. Многих владельцев квартир не устраивает эффективность работы централизованной системы отопления. Перебои с подачей тепла заставляют их искать вариант, который бы обеспечил постоянную теплую атмосферу в жилище.

Многие выбирают электрические обогреватели для создания комфортного микроклимата в доме. Однако обогревательных приборов, работающих от электрической тяги, на сегодняшний день довольно много, поэтому не так-то просто выбрать лучший вариант. Специалисты рекомендуют приобретать в свою квартиру электрические конвекторы. У этих приборов имеется немало достоинств:
  • эффективность обогрева;
  • безопасность;
  • простота использования.

Что такое процесс конвекции?

Из школьного курса физики все знают о том, что при нагревании воздуха уменьшается его плотность и он устремляется вверх. Холодные слои воздуха благодаря своей тяжести легко вытесняют его. Именно так в атмосфере нашей планеты происходит образование циклонов. Над отдельными участками поверхности нагретые массы воздуха устремляются вверх, а освободившееся место занимают потоки из холодных областей.

В замкнутых пространствах также происходит этот процесс, но в гораздо меньших масштабах. Называется он конвекция. Эффективное управление им призваны осуществлять конвекторы.

Устройство и принцип работы такого нагревателя

Простое устройство — это главная особенность конвекторного оборудования. Фактически же конструкция этих приборов состоит из двух частей — корпуса и нагревательного элемента. В нижней части конструкции электрического конвектора расположены отверстия для втягивания холодного воздуха. В верхней же части присутствуют отверстия для выпуска холодного воздуха.

Одним из элементов конструкции этого прибора является нагревательный элемент, который находится в нижней части прибора. Он выполняет обработку холодного воздуха, поступающего в корпус конвектора. После его нагрева он устремляется вверх. Под небольшим углом относительно вертикали в электрическом конвекторе и располагаются выпускные отверстия. Разогретая воздушная масса движется по параболической траектории. По мере охлаждения она опускается к полу. Затем цикл повторяется снова.

Главным достоинством электрического конвектора является то, что нагретый воздух он распределяет по всему объему помещения равномерно. В процессе работы он не издает никакого шума, что можно считать еще одним его плюсом. Отдельные модели имеют в своем оснащении вентиляторы. Благодаря им обеспечивается более быстрый процесс нагрева помещений. Правда, такие модели электрических конвекторов издают шум при работе.

Востребованность этого оборудования обусловлена тем, что при работе установки температура стенок на его корпусе не превышает 60С. Этим фактом конвекторы отличаются от масляных обогревателей. Последние считаются травмоопасными, поскольку при случайном касании корпуса можно получить ожог.

Внимание на нагревательный элемент (ТЭН)

В современных моделях электрических конвекторов используются нагревательные элементы трех видов:

  • игольчатые;
  • трубчатые с алюминиевым ребрением;
  • монолитные.

Игольчатые своим видом представляют пластину небольшой толщины, которая выполнена из диэлектрического материала. На неё установлена хром-никелевая нагревательная нить. Она образует петли с обеих сторон от себя. И х нагрев и остывание происходит за короткий промежуток времени. В приборах, созданных на базе игольчатого нагревателя, процесс конвекции осуществляется главным образом за счет конструкции его корпуса.

Нить в игольчатом нагревателе имеет лаковое покрытие, но она слабо защищена от влаги. Поэтому электрические конвекторы с этим нагревательным элементом не рекомендуется использовать в помещениях с высоким уровнем влажности. Главным достоинством таких установок является их приемлемая цена. Однако срок их службы непродолжительный. Применяют в конвекторном оборудовании игольчатые нагреватели крайне редко. Но, если в магазине вам попадется такой прибор, то лучше пройти мимо.

Трубчатый нагревательный элемент знаком многим. Он встречается не только в электрических конвекторах, но и в водонагревателях. Собой он представляет стальную трубку, которая имеет покрытие нихромовой нитью. Трубка заполнена засыпкой с изолирующими свойствами, которая вдобавок обладает хорошей теплопроводящей способностью. На трубке закреплены ребра из алюминия. Они обеспечивают эффективную теплопередачу, а помимо этого усиливают конвекцию при работе прибора.

Нагрев ТЭНа происходит быстрее в сравнении игольчатым элементом. Кроме этого, он отличается долговечной работой. Многие модели агрегатов выполняются в брызгозащитном корпусе. Поэтому конвекторы с ТЭНами могут использоваться в помещениях с высокой влажностью. Например, в ванных комнатах. Однако и у этих элементов имеются определенные минусы. Самый серьезный состоит в том, что трубки и ребра имеют различную величину теплового расширения, а это может привести к возникновению звуков, напоминающих потрескивание во время работы электрического конвектора.

Приборы, которые оснащены монолитными элементами нагрева, отличаются бесшумностью работы. Обусловлено это тем, что конвекторы этого типа имеют цельнолитой нагреватель. Составной частью конструкции таких установок являются ребра. При работе этих устройств возникают минимальные потери тепла. Кроме этого, они эффективны при решении задач по обогреву помещений.

Среди видов электрических конвекторов специалисты рекомендуют останавливать свой выбор на оборудовании с ТЭНом или монолитным нагревательным элементом.

Где лучше устанавливать конвектор?

Перед выбором электрического конвектора потребитель должен решить вопрос с местом его расположения в своем жилище. Установку современных моделей этого оборудования можно производить на стене. Для этого используются специальные крепления, которые идут в комплекте с агрегатом. Многие модели можно устанавливать напольно, что делает конвектор мобильным. В случае необходимости его можно передвигать по комнате или переместить в другое помещение. Если вам нужен мобильный электрический конвектор, то в этом случае выбор следует делать из моделей, которые снабжены колесиками.

При покупке прибора обогрева внимание следует обращать и на габариты конвектора. Установки могут различаться по своей высоте, ширине и по-разному смотреться в интерьере помещения. Миниплинтусные модели являются самыми изящными. Параметр высоты у них составляет 15 см.

Какой мощности покупать прибор?

При подборе мощности прибора можно использовать следующую формулу: на каждые 10 кв. м. площади помещения должен приходиться 1 кВт мощности электрического конвектора при условии, что в помещении высота стен не превышает 2,7 м. При большей высоте комнаты на каждые дополнительные 10 см следует добавлять дополнительные 10% мощности.

Кроме этого, во внимание необходимо принимать и другие моменты:

  • чтобы при помощи электрических конвекторов обеспечить хороший микроклимат в помещении, необходимо устанавливать в комнату число конвекторов, равное количеству окон в нем;
  • если необходим прибор для угловой комнаты, помещения с большой площадью остекления или комнаты, расположенной над холодным подвалом, то в этом случае выбирать стоит хороший конвектор большой мощности.

Учитывая эти моменты, вы сможете выбрать хороший электрический конвектор. Находясь в магазине, можно обратиться за помощью к консультантам, которые облегчат вам задачу выбора прибора обогрева.

Виды и особенности терморегуляторов

В конструкции электрического конвектора присутствует термостат. В современных моделях он может иметь механическое или электронное управление. Более доступны по цене приборы с механическим термостатом. Однако его наличие в конвекторе несет и определенные неудобства.

Среди самых серьезных выделим следующие:

  • плохо держит температуру;
  • во время работы потребляет электричество в большом количестве;
  • при работе приспособления возникают характерные щелчки — не только при включении, но и при выключении. Это может раздражающе воздействовать на владельца.

В сравнении с механическим электронный термостат имеет массу преимуществ:

  • не издает шума во время работы;
  • заданную температуру выдерживает с минимальным отклонением — оно не превышает одной десятой градуса;
  • снижает энергопотребление установки в рамках своих возможностей;
  • «климат-контроль» можно осуществлять в дистанционном режиме;
  • имеет поддержку нескольких режимов работы.

Хотя приборы обогрева, оснащенные электронным термостатом, имеют более высокую стоимость, но их ценник вполне оправданный.

Частые вопросы об электроконвекторах

Чтобы во время эксплуатации электроконвектора не возникло сложностей, будущему владельцу этого прибора будет полезно получить ответы на часто возникающие вопросы по работе этого устройства.

Какие конвекторы демонстрируют наибольшую эффективность при работе — высокие или низкие?

Эффективность работы прибора определяется не его размерами. Здесь ключевым фактором является мощность. Различные форм-факторы, в которых на рынке предлагаются электрические конвекторы, создаются для того, чтобы обеспечивалась возможность для их удобного встраивания в интерьер помещений.

Несет ли опасность для владельца оставление прибора без присмотра?

Никакой опасности нет, если вы на время покинете жилище с работающим конвектором. Главное, чтобы проводка, проложенная в вашей квартире, смогла выдержать мощность всех подключенных в сеть приборов. Об остальном можно не беспокоиться.

Можно ли в качестве основного источника отопления в помещении использовать электрический конвектор?

В большинстве случаев да. Все во многом зависит от модели оборудования и рекомендаций компании-производителя.

Подходит ли электрический конвектор для обогрева детской?

Да, вполне. У многих производителей этого оборудования имеются модели, которые предназначены специально для использования в детских комнатах. Приборы имеют обтекаемую форму, а корпус отличается высокой прочностью. Отверстия в таких приборах небольшие, поэтому ребенок не сможет туда ничего засунуть.

Какой конвектор приобрести?

Самый лучший конвектор – какой он. В идеале прибор должен:

  • иметь корпус монолитного типа;
  • быть оснащен электронным термостатом;
  • у него должна быть защита от перегрева, замерзания;
  • прибор должен быть оснащен датчиком «деактивации» при опрокидывании;
  • в комплекте к нему должны идти запчасти для разных вариантов установки.

Заключение

Если вы ищите прибор для обогрева жилища, электрические конвекторы станут хорошим выбором. Это оборудование имеет массу преимуществ. Среди главных выделим следующие:

  • нет необходимости в проведении подготовительных работ. Не нужно заказывать проект, получать разрешения. Все, что потребуется – приобрести и подключить;
  • доступная цена. Хороший прибор можно приобрести за 150 долларов;
  • высокий КПД. Во время работы электрического конвектора вся потребляемая энергия преобразуется в тепловую.

При выборе конвектора не стоит спешить. Хорошо взвесьте плюсы и минусы, прежде чем делать окончательный выбор. В этом случае вы избежите ошибок и сможете купить в дом прибор, который создаст комфортную атмосферу в вашем жилище.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Открытый и закрытый ТЭН электрического конвектора.

Отличия, преимущества и недостатки.

Сердце любого конвектора – электрический нагреватель – ТЭН, который бывает «открытого» и «закрытого» типа. Рассмотрим в статье главные отличия и преимущества каждого из нагревателей, а также упомянем про недостатки для взвешенного и правильного выбора.

Самым популярным прибором для индивидуального отопления комнаты в последнее время считается электрический конвектор. Популярность этого вида обогревателей вызвана особенностью конструкции. Конвектор, как правило, представляет собой закрытый металлический корпус, внутри которого циркулирует и нагревается воздух. Электрический конвектор полностью копирует систему отопления обычного радиатора, за исключением того, что воздух в нем нагревает не теплоноситель, а электрический нагреватель. Поступая в конвектор снизу, воздух нагревается электрическим нагревателем и мощным потоком выходит из верхних направляющих. Электрический конвектор можно отнести к традиционным видам отопления, путем нагрева воздуха в помещении.

 

 

Сердце любого конвектора – электрический нагреватель – ТЭН, который бывает «открытого» и «закрытого» типа. Рассмотрим в статье главные отличия и преимущества каждого из нагревателей, а также упомянем про недостатки для взвешенного и правильного выбора.

 

Открытый ТЭН конвектора. «Открытый» ТЭН представляет собой тонкую пластину из диэлектрического материала «прошитую» хром-никелевой нитью. С обеих сторон пластины образуются петли. Нагревательную нить покрывают специальным изолирующим лаком. Рабочая температура нагрева нити довольно высока. Она контактирует с воздухом и сильно его пересушивает.

Сразу отметим, что нагреватель подобной конструкции – это устаревший вариант механизма нагрева. Постепенно, из-за своих недостатков, он все меньше выпускается и продается в Украине. Европейские и китайские производители и вовсе отказались от использования открытого ТЭНа в конвекторах. Его можно встретить лишь в некоторых отечественных моделях обогревателей, благодаря главному преимуществу: конвектор с открытым ТЭНом - это:

• дешивизна - самый недорогой вариант обогревателя;

• быстрый прогрев корпуса за счет высокой температуры ТЭНа;

• простота управления.

Среди недостатков открытого ТЭНа:

• за счет высокой температуры, нагреватель сжигает частицы пыли в воздухе и такой вознух принято называть пересушенным, что также может отразиться и на вашем самочувствии;

• хрупкость и недолговечность;

• быстро остывает при выключении;

• нежелательно опрокидывание нагревательного прибора во время работы;

• не подходят для помещений с повышенной влажностью.

 

Закрытый ТЭН конвектора. Закрытый нагревательный элемент представляет собой трубчатый стальной ТЭН, на который надет диффузор со множеством ребер. которые значительно увеличивают площадь соприкосновения холодного воздуха с нагревательным элементом. Как правило, закрытый ТЭНы имеют Х-образный профиль, который проявляет самую большую эффективность в данной конструкции. Наличие большой площади диффузора увеличивает теплоотдачу ТЭНа и, соответственно, усиливает конвекцию. В такой конструкции ТЭНа нет открытых нагревающихся спиралей, которые контактируют с воздухом. Поэтому «закрытые» ТЭНы «не сжигают кислород», и не пересушивают воздух в помещении.

У обогревателей с «закрытым» ТЭНом выше степень электрической защиты, как правило - IP24. Такие электрические конвекторы безопасны при попадании во внутрь водяных брызг и являются полностью брызгозащищенными. Первая цифра “2” в обозначении степени защиты IP указывает на защиту от попадания вовнутрь нагревательного прибора твердых предметов шириной более 12 мм*. Чаще всего конвектора с закрытым ТЭНом оснащены электронным термостатом. У таких конвекторов есть нескольких программ работы и дополнительные опций. Эти обогреватели удобны в использовании, гораздо экономичней в потреблении электроэнергии и этим компенсируют свою более высокую стоимость.

 

*Электрические конвекторы с IP21 (защита от вертикально падающих капель) устанавливаются в ванных комнатах только в определенной зоне. Расстояние от обогревателя до ванны должно быть не менее 60 см и при этом, конвектор должен быть установлен в месте, которое исключает попадание брызг воды на поверхность.

*Электрические конвекторы с IP24 можно устанавливать в непосредственной близости от ванны. Но, при этом следует обратить внимание, что блок управления конвектором не должен быть обращен в сторону ванны.

 

Для удобства наших клиентов, в магазине Теплота мы добавили сортировку по типу нагревательного ТЭНа в электрических конвекторах. Можете сравнить и выбрать модель, которая соответствует вашим стандартам цены и качества из многообразия моделей.

Нагревательные элементы :: информационная статья компании Полимернагрев

Огонь был одним из самых ранних и величайших открытий человечества - примерно один или два миллиона лет назад. В наш современный век реактивных двигателей, космических ракет, стальных небоскребов и синтетических пластмасс дым и пламя могут показаться доисторическими. Но все четыре из этих изобретений - и десятки других - в той или иной степени полагаются на огонь.

Иногда на то, чтобы разжечь огонь, уходит много времени: например, угольные паровозы нужно разжечь за несколько часов до того, как они потянут поезда. В других случаях пожар вспыхивает тогда, когда вы меньше всего этого ожидаете, угрожая жизни, зданиям и всему, что вам дорого. Разве не было бы замечательно, если бы огонь можно было контролировать так же легко, как электричество, чтобы вы могли включать и выключать его в любой момент? Это основная идея нагревательных элементов. Они - «огонь» внутри таких вещей, как электрические обогреватели, душевые , тостеры , плиты, фены, сушилки для одежды, паяльники и всякая другая бытовая техника. Нагревательные элементы дают нам силу огня с удобством электричества. Давайте подробнее разберемся, что это такое и как они работают!

На фото: электрический нагреватель с открытой спиралью. При нагревании спираль начинает светиться красным.

Производство тепла из электричества

В школе мы узнаем, что одни материалы хорошо переносят электричество, другие - плохо. Хорошие носители электричества называются проводниками, а плохие носители - изоляторами. Проводники и изоляторы часто лучше описывать, говоря о том, какое сопротивление они оказывают, когда через них протекает электрический ток. Таким образом, проводники имеют низкое сопротивление (через них легко проходит электричество), в то время как изоляторы имеют гораздо более высокое сопротивление (это настоящая борьба за прохождение электричества). В электрической или электронной схеме мы можем использовать устройства, называемые резисторами, для контроля протекания тока; используя циферблат, чтобы увеличить сопротивление и снизить ток. В схеме громкоговорителя, например, это способ уменьшения громкости.


На фото: крупный план скрученной вольфрамовой нити в лампе накаливания, которая излучает свет, выделяя большое количество тепла. Количество света, излучаемого нитью накала, напрямую зависит от ее длины: чем длиннее нить, тем больше света она излучает. Вот почему он скручен: катушка помещает больше длины (и света) в то же пространство.

Резисторы работают путем преобразования электрической энергии в тепловую; другими словами, они нагреваются, когда через них проходит электричество. Но это делают не только резисторы. Даже тонкий кусок проволоки нагреется, если вы пропустите через него достаточное количество электричества. Это основная идея ламп накаливания (старомодных ламп в форме лампочек). Внутри стеклянной колбы находится очень тонкий моток проволоки, называемый нитью накала. Когда через него проходит достаточно электричества, он становится раскаленным добела, очень ярко - так что он действительно излучает свет, выделяя тепло. Около 95 процентов энергии, потребляемой такой лампой, превращается в тепло и полностью расходуется (при использовании энергосберегающей люминесцентной лампы намного более эффективен, потому что большая часть потребляемой лампой электроэнергии преобразуется в свет без потери тепла).

А теперь забудьте о свете - что, если бы нас действительно интересовало тепло? Внезапно мы обнаруживаем, что наша расточительная лампа накаливания на самом деле очень эффективна, потому что она преобразует 95 процентов энергии, которую мы в нее подаем, в тепло. Фантастика! Только вот проблема. Если вы когда-либо приближались к лампе накаливания, вы знаете, что она становится достаточно горячей, чтобы обжечь вас, если вы дотронетесь до нее (не поддавайтесь соблазну попробовать). Но если вы встанете даже на метр или около того, тепло от чего-то вроде 100-ваттной лампы будет слишком слабым, чтобы достичь вас.

Итак, что, если бы мы хотели создать электрический обогреватель по той же схеме, что и электрическую лампу? Нам понадобится что-то вроде увеличенной в масштабе нити накала лампы - может быть, в 20–30 раз мощнее, чтобы мы действительно могли чувствовать тепло. Нам понадобится довольно прочный материал (тот, который не плавится и прослужит долгое время при многократном нагревании и охлаждении), и он нам понадобится, чтобы выделять много тепла при разумной температуре. Здесь мы говорим о сути нагревательного элемента: прочного электрического компонента, предназначенного для отвода тепла, когда через него протекает большой электрический ток.

Что такое нагревательный элемент?


На фото: нагревательный элемент, скрытый внутри керамической варочной панели. Это один непрерывный элемент, начинающийся с синей точки и изгибающийся в форме лабиринта, пока не достигнет красной точки. Нет никакого смысла в том, чтобы этот элемент имел другую форму или размер: он должен концентрировать тепло именно под сковородой - и это наиболее эффективный способ добиться этого.

Типичный нагревательный элемент обычно представляет собой катушку,  ленту (прямую или гофрированную) или полоску проволоки, которая излучает тепло, как нить накала лампы. Когда через него протекает электрический ток, он накаляется докрасна и преобразует проходящую через него электрическую энергию в тепло, которое излучается во всех направлениях.

Нагревательные элементы обычно изготавливаются на основе никеля или железа. Сплавы на основе никеля обычно представляют собой нихром, сплав, состоящий примерно из 80 процентов никеля и 20 процентов хрома (доступны другие составы нихрома, но смесь 80–20 является наиболее предпочтительной). Нихром является наиболее популярным материалом для нагревательных элементов по разным причинам:

  • он имеет высокую температуру плавления (около 1400 ° C),

  • не окисляется (даже при высоких температурах),

  • не слишком расширяется при нагревании,

  • имеет разумное (не слишком низкое, не слишком высокое и достаточно постоянное) сопротивление (оно увеличивается только примерно на 10 процентов между комнатной температурой и максимальной рабочей температурой).

Сплав на основе железа называется фехраль. Это железо-хромо-алюминиевый сплав с незначительным включением никеля (примерно 0,6%). Он также часто используется в нагревательных элементах, потому как имеет ряд преимуществ перед нихромом:

  • Низкая стоимость (в несколько раз ниже, чем у нихрома)

  • Высокая температура плавления (около 1500° C)

  • Высокая жаростойкость

Однако у фехрали есть и недостатки:

  • Меньшая прочность, повышенная хрупкость

  • Подвержен окислению

  • Меньший срок службы нагревателей из этого материала

 

Типы нагревательных элементов

Есть много разных видов нагревательных элементов. Иногда спирали из нихрома или фехрали используется как таковой; в других случаях спирали встроены в керамический материал, чтобы сделать его более прочным и долговечным (керамика отлично справляется с высокими температурами и не боится большого нагрева и охлаждения), или изолированы в миканите и помещены в металлический корпус (к примеру, кольцевые и плоские нагреватели для экструдеров).

Размер и форма нагревательного элемента в значительной степени определяется размерами прибора, внутри которого он должен помещаться, и площадью, на которой он должен производить тепло. Щипцы для завивки волос имеют короткие спиральные элементы, потому что они должны выделять тепло через тонкую трубку, вокруг которой можно обернуть волосы. Электрические радиаторы имеют длинные стержневые элементы, потому что они должны рассеивать тепло через большую площадь комнаты. Электрические плиты имеют спиральные нагревательные элементы, подходящие по размеру для нагрева кастрюль и сковородок (часто элементы плиты покрыты металлическими, стеклянными или керамическими пластинами, чтобы их было легче чистить). Нагреватели нефтепродуктов для больших емкостей или цистерн представляют собой огромные металлические трубы с керамическими нагревательными элементами, потому что они должны производить мягкий нагрев на большой площади соприкосновения с легко воспламеняемыми жидкостями.


На фото: два вида нагревательных элементов. 1) Светящиеся нихромовые ленты внутри инфракрасного кварцевого нагревателя для сушки. 2) Вы можете четко видеть спиральный электрический ТЭН внизу чайника. Он никогда не накаляется докрасна так же, как провода ик обогревателя, потому что обычно он недостаточно нагревается. Однако, если вы достаточно глупы, чтобы включить чайник без воды внутри (как я однажды случайно сделал), вы обнаружите, что элемент чайника вполне может раскалиться докрасна. Этот опасный и катастрофический эпизод навсегда повредил мой чайник и мог поджечь мою кухню.

В некоторых приборах нагревательные элементы хорошо видны: в электрическом тостере легко заметить ленты из нихрома, встроенные в стенки тостера, потому что они раскалены докрасна. Электрические радиаторы выделяют тепло с помощью светящихся красных полос (по сути, просто спиральные, проволочные нагревательные элементы, которые выделяют тепло за счет излучения), в то время как электрические конвекторные нагреватели обычно имеют концентрические круглые нагревательные элементы, расположенные перед электрическими вентиляторами (поэтому они быстрее переносят тепло за счет конвекции).

У некоторых приборов есть видимые элементы, которые работают при более низких температурах и не светятся; электрические чайники, которым никогда не нужно работать выше точки кипения воды (100 ° C), являются хорошим примером. В других приборах нагревательные элементы полностью скрыты, как правило, из соображений безопасности. Электрический душ и щипцы для завивки волос имеют скрытые элементы, поэтому (надеюсь) нет риска поражения электрическим током.

Проектирование нагревательных элементов

Все это делает нагревательные элементы очень простыми и понятными, но на самом деле существует множество различных факторов, которые инженеры-электрики должны учитывать при их проектировании. В своей превосходной книге по этому вопросу Тор Хегбом перечисляет примерно 20–30 различных факторов, которые влияют на работу типичного нагревательного элемента, включая такие очевидные вещи, как напряжение и ток, длина и диаметр элемента, тип материала и рабочая температура. Есть также определенные факторы, которые необходимо учитывать для каждого типа элемента. Например, для витого элемента из круглой проволоки диаметр проволоки и форма витков (диаметр, длина, шаг, растяжение и т. д.) являются одними из факторов, которые критически влияют на производительность. С элементом ленты толщина и ширина ленты.

И это только часть истории, потому что нагревательный элемент не работает изолированно: вы должны учитывать, как он впишется в более крупный прибор и как он будет вести себя во время использования (когда он используется или неправильно используется по-разному) . Как, например, ваш элемент будет поддерживаться внутри устройства изоляторами? Насколько большими и толстыми они должны быть, и повлияет ли это на размер производимого вами прибора? Например, подумайте о различных типах нагревательных элементов, которые вам понадобятся в паяльнике, размере ручки и большом нагревателе конвектора. Если у вас есть элемент, «задрапированный» между опорными изоляторами, что произойдет с нагревательным элементом при сильном нагреве? Не будет ли он слишком сильно провисать, и это вызовет проблемы? Вам нужно больше изоляторов, чтобы это не произошло, или вам нужно изменить материал или элемент? размеры?

Если вы разрабатываете что-то вроде электрического камина с несколькими близко расположенными нагревательными элементами, что произойдет, когда они будут использоваться по отдельности или в комбинации? Если вы разрабатываете нагревательный элемент, через который проходит воздух (например, конвекторный обогреватель или фен), сможете ли вы создать достаточный поток воздуха, чтобы остановить его перегрев и значительно увеличить срок его службы? Все эти факторы должны быть сбалансированы, чтобы сделать продукт эффективным, экономичным, долговечным и безопасным.

Нужно ли нагревательному элементу высокое или низкое сопротивление?

Вы можете подумать, что нагревательный элемент должен иметь действительно высокое сопротивление - в конце концов, именно сопротивление позволяет материалу выделять тепло. Но на самом деле это не так. Тепло генерирует ток, протекающий через элемент, а не сопротивление, которое он испытывает. Получение максимального тока, протекающего через нагревательный элемент, намного важнее, чем проталкивание этого тока через большое сопротивление. Это может показаться запутанным и нелогичным, но довольно легко понять, почему это (и должно быть) истина, как интуитивно, так и математически.

Интуитивно ...

Предположим, вы сделали сопротивление вашего нагревательного элемента настолько большим, насколько это возможно - фактически бесконечно большим. Тогда закон Ома (напряжение = ток ∙ сопротивление или V = I ∙ R) говорит нам, что ток, протекающий через ваш элемент, должен быть бесконечно малым (если I = V / R, I приближается к нулю, когда R приближается к бесконечности). У вас будет колоссальное сопротивление, отсутствие тока и, следовательно, отсутствие тепла. Итак, что, если мы впадем в противоположную крайность и сделаем сопротивление бесконечно маленьким. Тогда у нас была бы другая проблема. Хотя ток I может быть огромным, R будет практически равным нулю, поэтому ток будет проходить через элемент, как скоростной поезд, даже не останавливаясь, не производя тепла вообще.

Поэтому в нагревательном элементе нам нужен баланс между двумя крайностями: сопротивление, достаточное для выработки тепла, но не такое, чтобы оно слишком сильно уменьшало ток. Нихром и фехраль - отличный выбор. Сопротивление нихромовой проволоки (примерно) в 100 раз выше, чем у проволоки того же диаметра, сделанной из меди (отличный проводник), но только на четверть меньше, чем у графитового стержня аналогичного размера (довольно хороший изолятор) и может быть, только в миллионную триллионную часть меньше действительно хорошего изолятора, такого как стекло. Цифры говорят сами за себя: нихром - это средний проводник с умеренным сопротивлением, и никак не изолятор!

Математически...

Мы можем прийти к точно такому же выводу с помощью математики. Мощность, производимая или потребляемая потоком электричества, равна напряжению, умноженному на ток (ватты = вольт∙ ампер или P = V ∙ I). Мы также знаем из закона Ома, что V = IR. Исключите V из этих уравнений, и мы обнаружим, что мощность, рассеиваемая в нашем элементе, равна I2 R. Другими словами, тепло пропорционально сопротивлению, но также пропорционально квадрату тока. Таким образом, ток оказывает гораздо большее влияние на выделяемое тепло, чем сопротивление. Удвойте сопротивление, и вы удвоите мощность (отлично!), Но удвоите ток, и вы увеличите мощность в четыре раза (фантастически!). Так что ток - вот что действительно важно.

Несложно подсчитать, что сопротивление нити накаливания типичной лампы накаливания составляет несколько сотен Ом.

Нагреватели сопротивления?

Мы часто называем электрический нагрев - то, что делают нагревательные элементы - «джоулевым нагревом» или «резистивным нагревом», как будто сопротивление является единственным фактором, который имеет значение. Но на самом деле, как я объяснил выше, существует множество взаимосвязанных факторов, которые следует учитывать при разработке нагревательного элемента, который эффективно работает в конкретном приборе. Сопротивление не всегда является тем, что вы контролируете и определяете: оно часто определяется для вас вашим выбором материала, размерами нагревательного элемента и т. д.

Электрические конвекторы

Электрические конвекторы

Конвектор – это бытовой отопительный прибор. Он отличается от обогревателей тем, что использует для нагрева помещения принцип конвекции. Конвекция – это перемещение воздушных масс с разной температурой: холодный воздух опускается вниз, а теплый поднимается наверх. 


Принцип работы конвекторов 

Обычные обогреватели не используют конвекцию в помещении. Теплоноситель в батарее или электрическом обогревателе нагревает корпус, тепло от которого передается воздуху. В результате помещение прогревается неравномерно: у источника отопления всегда теплее.  

Конвекторы запускают циркуляцию воздуха в помещении. В прибор попадает холодный воздух из нижних слоев. Воздух нагревается внутри конвектора и выпускается наружу через специальные жалюзи наверх. Теплый воздух поднимается и распространяется по помещению, постепенно остывая, опускаясь и попадая в конвектор. Процедура постоянно повторяется. Поэтому в помещении тепло распределяется равномерно. 

 Конвекторы бывают водяными, газовыми и электрическими. В водяных приборах горячая вода циркулирует по медным трубам, нагревая воздух. В газовых конвекторах тепло выделяется при сгорании газа.

Электрические модели состоят из ТЭНов и работают от электросети. 

Преимущества электрических конвекторов

У каждого типа конвектора есть свои преимущества и недостатки. Например, водяные и газовые приборы хороши в качестве основного отопления дачи или загородного дома. У них высокая производительность, они экономичны в использовании, но очень массивны и сложны в установке. Водяные и газовые конвекторы могут установить и подключить только специалисты, это сложная, долгая и дорогостоящая процедура.

 Электрические конвекторы – идеальный дополнительный источник обогрева. Если вы не хотите менять исправное централизованное отопление, но оно не всегда нагревает помещение до комфортных условий, проще всего установить электрический прибор. 

 Это легкий и компактный, его просто транспортировать и устанавливать. Прибор нужно повесить на стену на расстоянии 15 см от пола и подключить к электросети. 

 Электрические конвекторы недорогие по сравнению с другими типами, такие приборы используются в качестве дополнительного источника обогрева, поэтому эти затраты незначительны. Если минимизировать потери тепла в помещении (установить качественные стеклопакеты и двери, утеплить стены), то электрический конвектор не будет потреблять много энергии. 

 Электрические приборы эстетичны и не привлекают внимания в интерьере. Они плоские и тонкие, имеют гладкую поверхность и аккуратные жалюзи. Такие конвекторы не нарушат гармонию в дизайне комнаты. 

Типы нагревательных элементов в электрических конвекторах 

Центральная часть электрического конвектора – нагревательный элемент или ТЭН. Он нагревается от электричества и передает тепло воздуху. В современных приборах используются три типа ТЭНов с разной конструкцией: игольчатые (ленточные), трубчатые и x-образные монолитные. 

 Игольчатый ТЭН – тонкая пластинка с хромоникелевой нитью, которая в виде иголок густо покрывает ее поверхность. Такая конструкция служит для быстрого нагрева, но она не усиливает конвекцию. В приборах с игольчатыми элементами конвекция осуществляется только за счет формы корпуса. 
Трубчатый ТЭН состоит из трубки с алюминиевым оребрением. Трубка служит нагревательным элементом, а ребра эффективно передают тепло воздуху. Такая конструкция усиливает конвекцию внутри прибора. 

 Монолитные ТЭНы имеют цельную конструкцию в виде буквы X, изготовленную из алюминия. Корпус нагревателя тоже покрыт ребрами для более эффективного теплообмена и усиления конвекции.  

Преимущества x-образных конвекторов

  Игольчатые ТЭНы очень быстро нагреваются, бесшумно работают и недороги в изготовлении. Но они не защищены от влаги и не подходят для влажных помещений. Поверхность ТЭНов сильно нагревается и может повысить температуру корпуса выше допустимых 60 градусов. Из-за неравномерного нагрева и остывания конструкция со временем покрывается микротрещинами, что снижает ее долговечность. 
Трубчатые элементы нагреваются медленнее, чем игольчатые, а стоят дороже. Но они долговечнее и подходят для влажных помещений. Трубчатые ТЭНы эффективнее обогревают помещение, так как усиливают конвекцию. 

 Монолитые x-образные ТЭНы – это оптимальный вариант для электрического конвектора, который объединяет преимущества игольчатых и трубчатых нагревателей. Такие приборы производит финский концерн Ensto. 

 Конвекторы с x-образными ТЭНами быстро нагреваются и имеют высокую теплоотдачу. При этом температура поверхности нагревательного элемента самая низкая по сравнению с другими типами ТЭНов. Приборы Ensto дополнительно оснащены автоматической защитой от перегрева. Корпус конвекторов не нагревается выше 60 градусов и не может обжечь человека или домашних животных. 

Благодаря низкой температуре поверхности x-образного ТЭНа конвекторы Ensto не сжигают пыль в помещении и не ухудшают качество воздуха. Монолитные конвекторы работают бесшумно. Они не страдают от влажности и подходят для отопления ванных комнат. 

 Монолитные нагреватели при нагреве и остывании расширяются и сужаются равномерно, поэтому не трескаются и долго служат. На конвекторы Ensto действует гарантия 5 лет. 

 X-образная конструкция снижает сопротивление потоку теплого воздуха и минимизирует потери тепла, поэтому конвекторы быстрее отапливают помещение и тратят на это меньше электроэнергии. 
ТЭНы с x-образной формой стоят дороже, чем игольчатые или трубчатые элементы. Их стоимость полностью оправдывает себя, так как такие конвекторы служат дольше, не требуют ремонта и экономят электроэнергию.  

 Конвекторы Ensto с x-образными ТЭНами – идеальный вариант для дополнительного отопления в квартире, офисе, частном доме или на даче. Эти приборы сочетают все достоинства других типов конвекторов и лишены их недостатков. 

Новые типы нагревательных элементов

В статье «Электрические нагревательные элементы» было рассказано в основном о трубчатых нагревательных элементах – ТЭНах и об открытых спиралях. Кроме этого существует еще множество других элементов, некоторые из которых практически ровесники открытой спирали, а другие появились относительно недавно, благодаря развитию современных технологий. Об этих нагревателях, новых и не очень, и будет рассказано в этой статье.

Инфракрасные нагревательные элементы

Применяются в различных устройствах, прежде всего инфракрасных обогревателях для отопления помещений. Попросту говоря, это отопительные приборы, создающие комфорт в доме, квартире, офисе или цехе. Для различных условий применяются самые разнообразные конструкции обогревателей. Инфракрасные нагреватели могут применяться также в различном технологическом оборудовании, где требуется нагрев каких-то предметов.

Ярким примером такого технологического оборудования являются инфракрасные паяльные станции и современные лабораторные нагревательные шкафы и печи. Широко используется ИК нагрев в групповой пайке печатных плат с компонентами SMD.

Описание этого процесса опубликовано в журнале «Технологии в электронной промышленности №3, 2007». Статья называется «Инфракрасный нагрев в технологии пайки поверхностного монтажа», автор статьи В. Ланин. В статье приводятся очень интересные факты, как уже ставшие историей, так и имеющие место быть. Схема установки для инфракрасной пайки показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Установка групповой пайки с ИК нагревом: 1 — вытяжная вентиляция, 2 — матрица ИК ламп, 3 — плата, 4 — ИК лампа, 5 — отражатель, 6 — устройство охлаждения, 7 — конвейер

ИК излучение, что это, и как оно работает

Инфракрасное излучение является одной из составных частей солнечного спектра. ИК лучи находятся в самой низкочастотной зоне солнечного света. Именно они несут нам на Землю тепло. При этом инфракрасные лучи беспрепятственно проходят сквозь воздух, нисколько не нагревая его. Нагревается земная поверхность, и все, что встречается на пути солнечных лучей. И только потом, от теплых предметов согревается воздух. Вот почему утром воздух прохладен, пока не взойдет Солнце. В точности также работают инфракрасные нагреватели, являющиеся основой промышленных и бытовых обогревателей.

Конечно, спектр рукотворных ИК нагревателей не столь широк, как у солнечного света, и находится в длинноволновой области ИК диапазона с длиной волны λ = 50—2000 мкм. Причем, чем меньше температура нагретого тела, тем больше длина волны. Вообще, диапазон ИК излучения намного шире и делится на три поддиапазона

• коротковолновая область: λ = 0,74—2,5 мкм,

• средневолновая область: λ = 2,5—50 мкм,

• длинноволновая область: λ = 50—2000 мкм,

но инфракрасные нагревательные элементы работают только в длинноволновой части ИК спектра. Различные ИК нагревательные элементы являются основой для создания инфракрасных обогревателей. Поскольку тепло от инфракрасных нагревательных элементов передается в основном теплоизлучением, то их часто называют инфракрасными излучателями.

Как устроены ИК обогреватели

В сущности, конструкция ИК обогревателя проста и незатейлива: нагревательный элемент – излучатель помещен в корпус той или иной конструкции, внутри корпуса имеется рефлектор – отражатель, клеммы для подключения излучателя, а снаружи клеммы для внешних проводов. На рисунке 2 показан именно такой простенький вариант обогревателя.

Рисунок 2. Конструкция ИК обогревателя: 1 — отражатель (рефлектор), 2 — защитная сетка, 3 — переключатель, 4 — крепежная скоба, 5 — инфракрасная карбоновая лампа, 6 — крышка, 7 — клеммная коробка, 8 — шнур питания, 9 — вилка.

Сразу бросается в глаза, что обогреватель данной конструкции очень похож на прожектор для галогенных ламп, применяемый для подсветки рекламы, фасадов зданий, ступенек крыльца, части двора возле дома. В общем, какого-то сравнительно небольшого участка, так называемое локальное освещение.

Поэтому с помощью ИК обогревателей тоже возможен обогрев не всей площади помещения, а лишь какой-то его части. Экономия электроэнергии заметна невооруженным глазом: зачем греть все помещение, если можно нагреть всего один угол? Пример индивидуального обогрева офисного работника показан на рисунке 3.

Рисунок 3. Точечный ИК обогрев

Это как раз тот вариант обогрева, который можно получить, используя обогреватель, показанный на рисунке 2. Если требуется сделать отопление, например в кафе, то понадобятся обогреватели несколько иной конструкции, которые можно установить в потолок, наподобие светильников с дневными лампами. Такой вариант показан на рисунке 4. В принципе, обогреватели можно развесить над каждым столиком, либо просто в шахматном порядке.

Рисунок 4. Полный обогрев

Подобных схем обогрева можно найти немало, ведь ИК обогреватели используются для отопления достаточно больших помещений: мастерских, складов, цехов, а то и вовсе небольших площадок на открытом воздухе. Например, это может быть беседка возле дома или веранда ресторана со столиками. В ИК обогревателе, показанном на рисунке 2, применяется инфракрасная карбоновая лампа, что это такое, как она устроена и какие у нее свойства?

Карбоновая лампа

Представляет собой вакуумную трубку из кварцевого стекла, внутри которой размещен излучающий элемент, сделанный из углеродного (карбонового) волокна, точнее из нескольких волокон свитых в жгут. Иногда этот излучающий элемент называют карбоновой спиралью, хотя это и не совсем правильно.

Карбоновое волокно появилось сравнительно недавно, но завоевало большую популярность в различных технологиях. Из него делаются не только карбоновые излучатели. С помощью специальных технологий из карбоновых волокон делают углепластики.

Спектр применения углепластиков очень широк, примерно около двадцати направлений: от авиастроения и ракетной техники до струн для музыкальных инструментов. Широко применяются углепластики в автомобилестроении, главным образом, в спортивных автомобилях. Те, кто увлекается любительским и спортивным рыболовством, по достоинству оценили все прелести карбоновых удилищ.

Карбоновое волокно имеет волокнистую структуру, что значительно увеличивает площадь излучения. Эта площадь в десятки и сотни раз превышает площадь спирали из нихрома, вольфрама, керамики, фламентина или других материалов. Такая развитая площадь приводит к тому, что теплоотдача карбонового волокна на 30…40% выше, чем у обычных нагревательных элементов.

При подаче напряжения карбоновое волокно разогревается мгновенно, сразу начинается выработка лучистого тепла, причем, без вредного излучения в ультрафиолетовой части спектра. Повышенная теплоотдача карбонового волокна приводит к более экономному расходу электроэнергии, нежели у обычных нагревателей из нихромовой спирали.

При одинаковой потребляемой мощности карбоновые нагреватели вырабатывают большее количество тепла. Тепло при этом не уходит под потолок, как в случае отопления, например, масляным радиатором или батареей центрального отопления.

Оптическое излучение карбоновых ламп совсем незначительно. Чуть видимое красное свечение вовсе не влияет на зрение, не ослепляет, но свечение все-таки заметно. На рисунке 5 показан работающий бытовой обогреватель на основе карбоновых ламп.

Рисунок 5. Работа карбонового обогревателя

В верхней части обогревателя находятся переключатели, задающие режимы работы. В подставке обогревателя имеется электропривод, создающий покачивания обогревателя в разные стороны, наподобие того, как это делают вентиляторы. Этими поворотами достигается увеличение площади обогрева.

Керамические инфракрасные нагреватели (излучатели)

Представляют собой обычный ТЭН, «заточённый» в керамическую оболочку – корпус. Теплом от ТЭНа разогревается керамика, а уже от нее тепловые лучи излучаются во внешнюю среду. Керамическая оболочка имеет площадь в несколько раз превышающую площадь ТЭНа, поэтому тепло отдается более активно.

Внешний вид керамического обогревателя показан на рисунке 6. Подобные нагреватели часто называют панельными инфракрасными нагревателями. Форма нагревательных панелей самая разнообразная. Нагреватель может быть плоским, вогнутым или, наоборот, выпуклым.

Рисунок 6. Внешний вид керамического нагревателя

На передней поверхности можно рассмотреть конфигурацию ТЭНа, на задней поверхности находятся проволочные выводы изолированные керамическими бусами. Рабочая температура керамических нагревателей 700…750 градусов, удельная поверхностная мощность до 64Квт/м2. Мощность керамических нагревателей может находиться в пределах от нескольких десятков ватт, до нескольких киловатт. Что называется, на все случаи жизни.

Некоторые типы керамических нагревателей имеют открытую, видимую спираль, например типа HSR. Рабочая температура нагревателя 900 °C, нагреватель предназначен для быстрого разогрева. Внешний вид нагревателя HSR показан на рисунке 7.

Рисунок 7. Нагреватель типа HSR

Керамические ИК нагреватели бывают трех типов: объемные (сплошные), полые, а также нагреватели со встроенной термопарой. Объемные элементы достаточно инерционны, долго разогреваются и медленно остывают. В тех случаях, когда нужно периодическое включение/выключение нагревателя, применяются полые нагреватели.

Они менее инерционны, что позволяет применять их в различных технологических процессах, где требуется поддержание точной температуры рабочей среды с помощью периодического включения/выключения излучателя. За счет пониженной массы скорость разогрева пустотелых излучателей на 40% выше, чем у объемных.

В отличие от объемных излучателей большая часть излучения полых излучателей направлена вперед. Излучению назад препятствует полый тепловой барьер с задней стороны, что обеспечивает щадящий температурный режим для элементов корпусных конструкций, а также повышает КПД излучателя. По сравнению с объемными излучателями той же мощности снижение потребления электроэнергии достигает 15%.

При использовании объемного излучателя такое распределение тепла можно получить только с использованием рефлектора. Некоторые типы панельных ИК нагревателей имеют встроенную термопару типа K или J, что позволяет осуществлять точный контроль и регулирование температуры. Очень удобно для применения в технологических процессах.

Технологических процессов, где применяются ИК излучатели достаточно много. Вот только некоторые из них:

Сушка краски (двухкомпонентные краски, эпоксидные лаки),

Обработка пластмасс (вулканизация ПВХ, термоформовка пластиков АБС, полиэтилена, полистирола, части автокузова, порошковая покраска)

Сушка клеящих веществ,

Обработка продуктов питания (поддержание в нагретом состоянии, гриль, стерилизация и пастеризация),

Текстильные изделия (шелкография, переводные картинки на футболках, латексирование ковровых покрытий),

Красота и здоровье (инфракрасные тепловые кабины, сауны)

Инфракрасные керамические лампы Эдисона

Относятся к полым керамическим излучателям, выпускаются с цоколем E27, как у обычной лампы накаливания. Этот цоколь давным-давно был изобретен великим изобретателем Т. Эдисоном. Именно буква «E» в названии цоколя увековечивает имя изобретателя, а 27 это диаметр цоколя в миллиметрах. Конструкция очень удобная: просто ввернули в патрон вместо лампы накаливания, и сразу стало тепло!

Считается, что эти обогреватели, чаще всего, применяются в животноводстве. Даже на китайских сайтах с бесплатной доставкой, из корявого машинного перевода с английского языка, можно понять, что эти обогреватели предназначены для коровников, птичников и свинарников.

Почему нельзя такой излучатель повесить если не дома, то хотя бы на рабочем месте? Ведь далеко не секрет, что наши работодатели не особо утруждают себя созданием нормальных условий на рабочих местах: летом не хватает кондиционера, а в осеннюю пору, пока еще не включили отопление, приходится в цехе, мастерской или в конструкторском отделе одеваться в ватную телогрейку.

Для обогревателей Эдисона выпускаются металлические рефлекторы, что позволяет увеличить теплоотдачу в нужном направлении и снизить тепловое воздействие на стены и потолки. Собственно для этих же целей служат и рефлекторы, используемые с другими типами нагревателей. Внешний вид обогревателя с цоколем E27 показан на рисунке 8.

Рисунок 8. Инфракрасная лампа Эдисона

Естественно, что вкручивать такие «лампочки» надо в высокотемпературный керамический патрон.

Кварцевые и галогеновые излучатели

Представляют собой запаянную вакуумную трубку из кварцевого стекла, внутри которой находится спираль из металла с высоким сопротивлением. По сути дела, это обычные галогенные лампы с вольфрамовой спиралью. В зависимости от конструкции спирали излучатели делятся на два диапазона ИК излучения, – излучатели средневолнового диапазона и излучатели коротковолнового диапазона.

В первых из них спираль имеет звездчатую форму, во вторых внутри кварцевой трубки находится поддерживаемая нить накала, что прекрасно просматривается сквозь прозрачное кварцевое стекло. Спрашивается, зачем делать спирали различной конструкции, что получается в результате таких технологических изысканий?

Галогеновые излучатели с поддерживаемой нитью накала работают в высокочастотном диапазоне ИК, и обеспечивают возможность нагрева до 2600 °C. Этот нагревательный элемент имеет высокую мощность, очень быстрое время реагирования, что делает его незаменимым в коротких циклических процессах, где требуется высокая удельная мощность.

Нагревательные элементы для обогрева плоскостей

Нагрев до столь высоких температур нужен далеко не всегда, и в этих случаях приходится применять другие нагреватели, которые передают тепло не излучением, а находясь в непосредственном контакте с нагреваемым предметом. При этом нагревается поверхность определенной площади и формы, как плоская, так и криволинейная. Одним из таких типов нагревателей являются плоские эластичные нагреватели, изготовленные из силикона.

Силикон это кремнийорганический полимер, состоящий из атомов кремния и углерода. В зависимости от молекулярной массы эти полимеры могут быть жидкими (кремнийорганические жидкости), эластичными (кремнийорганические каучуки) или твердыми продуктами (кремнийорганические пластики).

Кремнийорганические полимеры обладают хорошими диэлектрическими характеристиками, отличаются высокой термостойкостью, хорошими водоотталкивающими свойствами, физиологической инертностью, что позволяет использовать их для создания плоских нагревательных элементов. Такая конструкция называется силиконовыми нагревательными матами, и применяется в тех случаях, когда необходим равномерный нагрев какой-либо поверхности.

Силиконовые нагревательные элементы

Представляют собой конструкцию из двух слоев силикона, между которыми размещается нагревательный провод или вытравленная нагревательная пленка, что позволяет получить самые различные параметры нагревателя. Для увеличения механической прочности силикон армируется текстильным стекловолокном.

Эти нагреватели обладают высокой скоростью реагирования (малое время нагрева/остывания), точность поддержания температуры достаточно высока, особенно, если нагреватель оснащен сенсором температуры и термостатом.

Геометрические размеры силиконовых матов невелики, толщина нагревателей начинается от 0,7 мм, что позволяет использовать их в самых различных областях, начиная от аэрокосмических аппаратов и заканчивая подогревом бочек с маслами или красками.

Силиконовые нагреватели имеют повышенную устойчивость к влаге и сырости, поэтому они рекомендуются для лабораторного оборудования, применения в сфере общественного питания, а также для защиты электронной аппаратуры от замерзания и конденсата. Единственным ограничением к применению силиконовых нагревательных элементов может служить относительно низкая рабочая температура: 200 °C в режиме длительной эксплуатации и 230 °C кратковременно. Внешний вид силиконовых нагревателей показан на рисунке 9.

Рисунок 9. Силиконовые нагреватели

Нагреватель из вытравленной пленки показан на рисунке 10. Естественно, что эта проводящая дорожка показана условно, на самом деле она закрыта другим слоем силикона.

Нагреватели с вытравленными элементами, также, как и нагреватели с нагревательным проводом выпускаются самых различных форм и размеров, однако, вытравленные элементы позволяют получить самые разнообразные схемы распределения тепла. Кроме того бОльшая площадь вытравленного нагревательного элемента обеспечивает бОльшую плотность мощности и равномерность распределения тепла. Расстояние между вытравленными проводниками можно получить несколько меньше, чем в случае применения нагревательного провода.

Для удобства монтажа многие силиконовые нагреватели с обратной стороны оснащаются самоклеющейся пленкой. Современные клеевые технологии позволяют создать прочные соединения даже при повышенной температуре, на которой работают силиконовые нагреватели, поэтому соединение получается надежным и долговечным.

Нагреватели для бочек часто называются тепловыми рубашками. Такие же рубашки существуют для обогрева контейнеров, а также днищ бочек и контейнеров. Естественно, что эти нагреватели плоские, а их размеры соответствуют размерам бочек или контейнеров. Миканитовые нагреватели

Также относятся к плоским нагревательным элементам. Их основой служит миканит – слюдяная бумага. Ее основа крошка из природной слюды, скрепленная жаростойким связующим составом. Несколько слоев такой бумаги спрессовываются и подвергаются обработке под высоким давлением и температурой, в результате чего получаются пластины требуемого размера.

Для обеспечения эксплуатационных качеств и механической прочности миканитовые «сэндвичи» выпускаются в корпусе из тонкого металла, что позволяет создавать нагреватели различной формы. На рисунке 11 показаны плоский миканитовый нагреватель и нагреватель в виде манжеты. Подобные нагреватели применяются в оборудовании для обработки пластмасс, температура плавления которых находится в диапазоне 180…240°C, что вполне допустимо для миканитовых нагревателей.

Рисунок 11. Миканитовые нагреватели

Для улучшения теплопередачи нагреватели в металлических корпусах прижимаются к нагреваемому элементу с помощью металлических скобок и хомутов, а то и просто обвязываются проволокой.

В настоящее время существует великое множество различных систем и конструкций нагревателей, позволяющих выполнять любые технологические задачи. В этой статье было рассказано лишь о незначительной их части. Если кто-то заинтересовался этой проблемой всерьез, конкретно каким-либо типом нагревателя, технологией его применения, то подобную информацию всегда можно найти в поисковых системах Интернета.

По причине масштабного развития промышленной индустрии электрические нагревательные элементы стали очень востребованными и незаменимыми в работе оборудования для обработки различных материалов требующих высоких температурных воздействий. Корпус нагревательных приборов может быть выполнен из самых различных термостойких сплавов. Сопротивление материала обеспечивается нагревом токопроводящего элемента при прохождении по нему электричества.

Зависимо от конструкции самого нагревателя и требований к его работе существует несколько типов электронагревательных элементов:

Нагреватели с открытой спиралью

Открытые нагреватели представлены в виде спирального нагревательного элемента, который размещают в специальные изоляционные канавки или подвешивают с помощью кронштейнов. Тепловая подача от таких нагревателей производится за счет излучения либо конвекции. Данные нагреватели имеют простую схему, быстро вырабатывают необходимое тепло, недорогие и их просто ремонтировать. Главными недостатками есть их невысокая электробезопасность, незащищенность от механических повреждений и возможные замыкания.

Для примера, нагреватели с открытой спиралью – это:

проволочные нагреватели и пр.

Негерметичные нагреватели

Негерметичные нагреватели относятся к одному из подвидов нагревательных устройств закрытого типа. В конструкцию таких устройств входят нагревательные элементы в виде ленты либо спирали, которые защищены изоляционными материалами, предотвращающими непосредственный контакт элемента нагрева с нагреваемым объектом, но не предотвращающих контакт с воздухом. Зачастую в качестве изоляторов применяют керамические бусы. Конструкция таких приборов считается несложной, но не отличается особой прочностью. Негерметичные элементы нагрева, работающие за счет нихромовой или фехральной спиральной проволоки размещают в специальные кожухи из металла. Это уже совсем другой вид конструкции негерметичного нагревателя. Кожух наполняют изоляционным порошкообразным веществом. Такой вариант нагревателя является более надежным в эксплуатации, но дольше прогревается.

Негерметичнымии нагревателями также можно назвать:

Герметичные нагреватели

Герметичные нагреватели закрытого типа способны вырабатывать тепловую энергию разными способами: конвекцией, излучением и теплопроводностью. К данной категории устройств относятся ТЭНы. Конструкция ТЭНа состоит из тоненькой металлической оболочки трубчатого типа со спиралью из проволоки, обладающей высоким сопротивлением. Во внутренней части оболочки находится изоляционный материал. В стержни обеспечивающие контакт вмонтированы клеммы.

Также к герметичным нагревателям относятся:

Преимуществом данной категории устройств по нагреву есть их высокая электрическая безопасность, длительный период службы, возможность использования в различных средах (даже самых агрессивных).

Выбирая нагреватель, следует ориентироваться на такие показатели как место монтажа, желаемая температурная величина нагрева, среда применения, скорость нагрева и ряд индивидуальных факторов работы. В некоторых производствах требуется высокотемпературный быстрый нагрев, в других длительная непрерывная тепловая подача. Поэтому определяясь с выбором электронагревателя, в первую очередь обращайте внимание не на стоимость устройства, а на требования к нему. В противном случае пытаясь сэкономить Вы, подвергаете себя еще большим растратам. Неправильно подобранный прибор будет систематически выходить из строя.

Всевозможные электроприборы для нагрева широко применяются в быту почти в каждом доме. Главным компонентом подобных устройств являются электрические нагревательные элементы (ТЕН)(Спираль).

Разновидности
Выделяют всего два типа нагревателей:

1. Открытые электрические нагревательные элементы:
К нагревателям открытого типа относятся спирали. Спиральные нагревательные элементы отдают тепло за счёт конвекции и излучения. Они в основном подвешиваются на кронштейне из электрически изоляционного материала. Ещё есть спирали, положенные в изоляционных канавках.
2. Закрытые электрические нагревательные элементы:
герметичные. К герметичным нагревателям относятся трубчатые нагревательные элементы. Электрические нагревательные элементы работают на основе конвекции, излучения и теплопроводности, преобразовывая электроэнергию в тепловую энергию;
негерметичные. Это спирали и ленты в защитной оболочке, выполненной из электроизоляционного материала. В качестве защиты могут применяться чешуйчатые бусы из керамики, надевающиеся прямо на спираль.

Особенности нагревательных спиралей

Для изготовления нагревательных спиралей применяют нихром или фехраль. Некоторые фирмы выпускают спирали из еврофехрали. Разные производители выпускают нагревательные элементы в зигзагообразной или круглой форме. Встречаются спирали, оборудованные по концам резьбовыми шпильками (винтами).

Свойства нихромовых спиралей:
  • Сохраняют пластичность после остывания.
  • Большое удельное сопротивление.
  • Не накаляются при нагревании.
  • Не потребляют кислород.
  • Превосходные механические свойства.
  • Сберегают свойства при длительной эксплуатации.

Нихромовые спирали с керамической основой можно неоднократно снимать, при необходимости поправлять и изменять их форму, подгоняя под нужные размеры. Эксплуатируют подобные нагреватели в быту, промышленности и прочих приборах.

Свойства фехралевых спиралей
  • Высочайшая жароустойчивость.
  • Значительное удельное сопротивление.
  • Стойкость к воздействиям агрессивной среды.
  • Отсутствие окалины.
  • Механическая устойчивость.
  • Прочность на изгиб.
  • Большой срок службы.

Применяются эти спирали в электропечах почти во всех отраслях промышленности и в других электроприборах (калориферах, электроплитках). Эти нагревательные элементы имеют меньшую плотность, служат дольше и стоят дешевле от нихромовых спиралей.

Свойства фехралевых и спиралей из прочих многокомпонентных сплавов:
  • Высокое удельное сопротивление.
  • Однородность структуры.
  • Превосходная стойкость к воздействию разной среды (вакууму, воздуху, аргону и т.п.).
  • Высокая пластичность.
  • Хороший предел ползучести.
  • Большой срок эксплуатации.

Подобные спирали служат дольше, имеют меньшую плотность, большую пластичность и лучшее качество поверхности от нихромовых и фехралевых. Они считаются более надёжными и выносливыми, поэтому используются в приборах, предназначенных для работы при высоких температурах (1200Со).

Преимущества и недостатки спиралей
Преимущества нагревателей открытого типа:
  • Простая конструкция.
  • Быстрый нагрев.
  • Лёгкость в ремонте.
  • Невысокая стоимость.
Недостатки:
  • Низкая электробезопасность.
  • Риск замыканий витков спирали.
  • Вероятность появления механических повреждений.

Ещё существуют спирали закрытого типа, они помещены в металлической оболочке, пространство которой заполнено порошком в качестве изоляции. Эти элементы разогреваются намного дольше, но они надёжнее и безопаснее в эксплуатации, самое распространённое применение таких элементов это электрические конфорки, для электрических плит.

Особенности ТЭНов: конструкция и принцип работы

ТЭНы (трубчатые электрические нагревательные элементы) представляют трубку, внутри которой посередине расположена токопроводящая нить или спираль. Трубка обычно изготовлена из металла, но есть приборы со стеклянной или керамической трубкой. ТЭНы с металлическими трубками предназначены для нагрева практически не агрессивных сред.

Стекло применяют для ТЭНов в промышленных установках, т.е. для химически сильноагрессивных сред. Керамические или из других благородных металлов трубки встречаются очень редко, изготавливаются они для особых случаев. Трубки бывают разного диаметра от 6 мм до 24 мм.

Нить из термоэлектрического сплава, может быть нихромовая или фехралевая. Эта деталь, хорошо запрессованная в сердцевине, имеет отменное сопротивление, поэтому сильно разогревается при прохождении электротока, но не плавиться.

Спираль (нить) исполняет роль нагревателя. Пространство между ней и трубкой наполнено теплоизолятором с хорошей теплопроводностью. В качестве него используют перикласт (кристаллическую окись магния MgO). MgO согласно ГОСТ 13236–83, обладает высокими диэлектрическими свойствами и стойкостью к высоким температурам. Изоляционный слой предотвращает контакт диэлектрика с трубкой и передаёт максимально эффективно тепловую энергию на поверхность.

Перед тем, как попасть в окружающую среду, тепловая энергия сначала проходит через диэлектрик, а потом через нержавеющие стенки трубки, нагревая воду или воздух.

Трубчатые электрические нагревательные элементы могут работать в следующих рабочих условиях:
  • Жидких.
  • Твёрдых.
  • Газообразных.

ТЭН оснащён группой контактных устройств, предназначенных для его включения. В качестве контактов обычно применяют проводящие клеммы, которые располагают на изолирующих вставках.

Основные детали ТЭНа:
  • Трубка.
  • Нагревательный элемент — спираль или нить.
  • Наполнитель.
  • Изолирующий слой.
  • Контактные устройства.

Подобная конструкция способна выдерживать длительную штатную нагрузку. При этом скачки напряжения кратковременные перегрузки сильно не влияют на работу нагревательного элемента. Некоторые группы ТЭНов оборудуются дополнительными деталями, к примеру, термопредохранителями или магниевыми анодными стержнями для продления срока работы.

Отличия нагревателей касаются не только материала исполнения, но также конструкции и их назначения. ТЭНы бывают разной длины и диаметра, выполняются из стали или титана, а также имеют разные электротехнические параметры.

Виды ТЭНов
  • Оребрённые ТЭНы (ТЭНР) . Эти нагреватели предназначены для нагрева воздуха, поэтому их называют воздушными. Материалом их выполнения является нержавеющая и конструкционная сталь. ТЭНР оребряют лентой, а также наборными шайбами.
  • ТЭНы патронного типа (ТЭНП) . Используются для нагревания пресс-форм, поэтому эксплуатируются в промышленных установках. Изготовлены из шлифованной нержавеющей трубы, имеют контактные выводы на одной стороне. Некоторые ТЭНП оснащены термоэлектрическим преобразователем. Иногда их применяют для нагревания газовых и жидких сред.
  • Блок электронагревателей (ТЭНБ) . Блоки обеспечивают повышенной мощностью обогрев сыпучих и жидких веществ, поэтому их часто называют водяными ТЭНБ. Производятся из разного материала и различной мощности. Крепления фланцев бывают резьбовыми и болтовыми.
  • ТЭНы с терморегулятором . Эти электроустройства применяют для нагрева воды в любой ёмкости подходящего объёма с возможностью поддержания конкретно заданной температуры (электрокотлы и пр. оборудование).
  • Кольцевые электрические нагревательные элементы (КНП) . Эти устройства необходимы для обогрева литниковых втулок, прожекторов и т.п. Для производства оболочки используется нержавеющая сталь. КНП могут поставляться с оборудованной термопарой.

Маркировка ТЭНов

Пример; ТЭН 100 А 13 О 220 Ф2 R30 G1/2

Обозначения позиций в маркировке:

1- Трубчатый электронагреватель.
2- Развёрнутая длина 100 мм.
3- Длина контактного стержня А=40 мм,
(А=40, В= 65, С=100, D=125, E=160, F=250 (мм)).
4- Диаметр 13 мм, бывают следующие диаметры: 6,25; 8; 10; 13; 16; 22.
5- Потребительская мощность.
6- Устройство предназначено для обогрева подвижного воздуха (О).

Обозначение нагреваемой среды:

P— Вода, из черной стали оболочка.
J — Вода, оболочка из нержавейки.
S— Неподвижный воздух, оболочка из черной стали.
T— Неподвижный воздух, оболочка из нержавейки.
O— Движущийся воздух, оболочка из черной стали.
K— Движущийся воздух, из нержавеющей стали оболочка.
Z— Масло.
L— Литейные формы.
7— Номинальное напряжение равно 220В.
8— Форма ТЭНа Ф2 (формы см. на рис.1).
9— Радиус гибки равен 30 мм.
10— Наличие резьбовых штуцеров G1/2.

Преимущества и недостатки ТЭНов

ТЭНы эксплуатируются в промышленных печах и почти в любой обогревательной технике. Водонагреватели, переносные радиаторы отопления, стиральные машинки и прочие приборы, в функциях которых есть нагрев, работают на основе ТЭНов.

Преимущества ТЭНов следующие:
  • Универсальность и безопасность.
  • Надёжность работы.
  • Можно использовать в установках инфракрасного нагрева.
  • Можно помещать в любую жидкость.
  • Могут работать при различных ударных нагрузках.
  • Надёжная герметизация спиралей.
  • Разнообразие форм.
Трубчатые электрические нагревательные элементы обладают высокой стабильностью и прочностью, поэтому имеют длительный срок службы, но у них всё же есть и недостатки:
  • Высокая металлоемкость.
  • ТЭН с перегоревшей спиралью невозможно отремонтировать.

Эти устройства имеют более высокую стоимость от обычных открытых нагревательных спиралей. Но при эксплуатации подобных приборов лучше выбирать более безопасные варианты, не смотря на цену.

Типы нагревательных элементов


Нагревательный элемент преобразует электрическую энергию в тепло в процессе нагрева Джоулей . Джоулев нагрев происходит, когда электрический ток, проходящий через электрический элемент, встречает сопротивление, в результате чего электрический элемент нагревается. Этот процесс не зависит от направления проходящего через него тока.

Различные типы нагревательных элементов можно классифицировать в зависимости от материала, из которого они изготовлены, каждый из которых придает им соответствующие характеристики

  1. Основные типы нагревательных элементов:
    1. Металлические нагревательные элементы
    2. Керамические и полупроводниковые нагревательные элементы
    3. Толстопленочные Нагревательные элементы
    4. Полимерные нагревательные элементы PTC
  2. Композитные нагревательные элементы
  3. Комбинированные нагревательные элементы

Металлические нагревательные элементы


Нагревательные элементы с проволочным сопротивлением

Металлические нагревательные элементы сопротивления обычно представляют собой спираль, ленту (прямую или гофрированную ), или полоска провода, которая выделяет тепло, как нить накаливания лампы.Они используются в обычных нагревательных устройствах, таких как напольное отопление, кровельное отопление, тостеры, фены, промышленные печи, обогрев дорожек, сушилки и т. Д. Наиболее распространенные классы используемых материалов включают:

  • Никель-хромовый сплав: наиболее резистивный проволочный нагрев элементы используют нихром 80/20 (80% никеля, 20% хрома) в виде проволоки, ленты или полосы. NiCr 80/20 - идеальный материал, поскольку он имеет относительно высокое сопротивление и образует липкий слой оксида хрома при первом нагреве.Материал под этим слоем не окисляется, что предотвращает поломку или выгорание проволоки.
  • Сплав FeCrAl: сплавы FeCrAl или железо-хром-Алюминиевые сплавы - это ферромагнитные сплавы, свойства электрического сопротивления которых аналогичны свойствам никель-хромовых сплавов, что делает их пригодными для применения в системах электрического нагрева. Хотя отсутствие никеля делает их дешевле, чем никель-хромовые сплавы, это также делает их более подверженными коррозии. Эти электрические нагревательные элементы FeCrAl имеют самый широкий рынок.
  • Сплав CuNi: сплав CuNi или медно-никелевые сплавы характеризуются низким удельным электрическим сопротивлением и низким температурным коэффициентом сопротивления. Они обладают хорошей стойкостью к окислению и химической коррозии и используются для низкотемпературного нагрева.
  • Протравленная фольга: Нагревательные элементы из вытравленной фольги изготавливаются из тех же сплавов, что и резистивные проволочные элементы, но производятся с использованием процесса субтрактивного фототравления. Этот процесс начинается с непрерывного листа металлической фольги и заканчивается сложной схемой сопротивления нагревательного элемента.Эти нагревательные элементы обычно используются в системах прецизионного нагрева, таких как медицинская диагностика и аэрокосмическая промышленность.

Керамические и полупроводниковые нагревательные элементы

  • Нагревательные элементы из дисилицида молибдена: Дисилицид молибдена (MoSi2) интерметаллическое соединение, силицид молибдена, представляет собой тугоплавкую керамику, которая в основном используется в нагревательных элементах. Он имеет умеренную плотность, температуру плавления 2030 ° C и является электропроводным. При высоких температурах образует пассивирующий слой диоксида кремния, защищающий его от дальнейшего окисления.Нагревательные элементы этого типа применяются в печах для термообработки, производстве стекла, спекании керамики и в полупроводниковых печах.
  • Нагревательные элементы из карбида кремния: Нагревательные элементы из карбида кремния обеспечивают повышенную рабочую температуру по сравнению с металлическими нагревателями. Нагревательные элементы из карбида кремния сегодня используются при термической обработке металлов, плавлении стекла и цветных металлов, производстве керамики, производстве флоат-стекла, производстве электронных компонентов, запальных ламп, запальников газовых обогревателей и т. Д.
  • Керамические нагревательные элементы PTC: Керамические материалы PTC названы так из-за их положительного теплового коэффициента сопротивления. Положительный температурный коэффициент нагревательных материалов, часто композитов титаната бария и титаната свинца, означает, что их сопротивление увеличивается при нагревании. Хотя большая часть керамики имеет отрицательный температурный коэффициент, эти материалы обладают сильно нелинейным тепловым откликом. Выше пороговой температуры, зависящей от состава, их сопротивление быстро увеличивается при нагревании.Такое поведение заставляет материал действовать как собственный термостат, потому что ток проходит, когда он холодный, и не проходит, когда он горячий.
  • Кварцевые галогенные элементы: Кварцевые галогенные обогреватели также используются для лучистого обогрева и охлаждения. Эти излучатели нагреваются и охлаждаются за секунды, что делает их особенно подходящими для систем, требующих короткого времени цикла. Тепловая мощность также очень высока, что делает эти нагреватели полезными при высоких потребностях в тепле или в быстро меняющихся процессах, таких как бумага, процессы и т. Д.

Толстопленочные нагревательные элементы

Толстопленочные нагревательные элементы представляют собой резистивные нагревательные элементы, которые можно печатать на тонкой подложке. Толстопленочные нагревательные элементы имеют преимущества перед обычными резистивными элементами в металлической оболочке. Толстопленочные нагревательные элементы отличаются низким форм-фактором, улучшенной однородностью температуры, быстрым тепловым откликом из-за низкой тепловой массы, низким потреблением энергии, высокой плотностью мощности и широким диапазоном совместимости по напряжению.Обычно толстопленочные нагревательные элементы печатают на плоских подложках и на трубках с различными рисунками нагревателей. Шаблоны толстопленочного нагревателя легко настраиваются в зависимости от сопротивления листа напечатанной пасты резистора.

Эти нагреватели могут быть напечатаны на различных подложках, включая металл, керамику, стекло, полимер, с использованием толстопленочных паст для металла или сплавов. Чаще всего для печати толстопленочных нагревателей используют алюминий, нержавеющую сталь и листы мусковита или флогопита.Эксплуатационные характеристики и использование этих нагревателей сильно различаются в зависимости от того, какие материалы подложки выбраны. В первую очередь это связано с тепловыми характеристиками подложки нагревателя.

Есть несколько традиционных применений толстопленочных нагревателей. Для большинства приложений тепловые характеристики и распределение температуры являются двумя ключевыми проектными параметрами. Чтобы избежать появления горячих точек и поддерживать равномерное распределение температуры, конструкцию схемы можно оптимизировать, изменив удельную мощность цепи резистора.Оптимизированная конструкция нагревателя помогает контролировать мощность нагревателя и изменять температуру. Их можно использовать в вафельницах, термопечатающих головках, водонагревателях, электрическом обогревателе плит, отпаривателях для одежды, чайниках, увлажнителях, бойлерах, кроватях с подогревом, термосвариваемых устройствах, утюжках для одежды, выпрямителях волос, 3D-принтерах, сушилках для одежды, клеевые пистолеты, лабораторное оборудование, устройства для защиты от запотевания, автомобильные зеркала, противообледенительные устройства, подогреватели, теплообменники и т. д.

Толстопленочные нагреватели в основном можно охарактеризовать по двум подкатегориям: отрицательный температурный коэффициент (NTC) или положительный температурный коэффициент (PTC) на основе о влиянии повышения температуры на сопротивление элемента.

  • Нагреватели типа NTC или с отрицательным температурным коэффициентом характеризуются уменьшением сопротивления при повышении температуры нагревателя, что дает более высокую выходную мощность при более высоких температурах для данного входного напряжения. Для нагревателей типа NTC обычно требуется термостат или термопара для контроля разгонной температуры нагревателя. Нагреватели NTC используются там, где требуется быстрое повышение температуры нагревателя до заданного значения.
  • Нагреватели типа PTC или с положительным температурным коэффициентом ведут себя противоположным образом с увеличением сопротивления и уменьшением мощности нагревателя при повышенных температурах.Эта характеристика нагревателей PTC делает их саморегулирующимися, поскольку их выходная мощность достигает насыщения при фиксированной температуре.

Полимерные нагревательные элементы PTC

Резистивные нагреватели могут быть изготовлены из проводящих резиновых материалов PTC, удельное сопротивление которых экспоненциально возрастает с увеличением температуры. Такие резистивные нагреватели вырабатывают большую мощность, они холодные и быстро нагреваются до постоянной температуры. Из-за экспоненциально увеличивающегося удельного сопротивления при нагревании резистивный нагреватель с PTC-резиной никогда не может нагреться до температуры, превышающей эту температуру.Выше этой температуры резина действует как электрический изолятор. Эта температура может быть выбрана во время производства резины, типичная температура составляет от 0 ° C до 80 ° C.

Полимерные нагревательные элементы PTC - это точечные саморегулирующиеся нагреватели и саморегулирующиеся нагреватели. Саморегулирование означает, что каждая точка нагревателя независимо поддерживает постоянную температуру без необходимости использования регулирующей электроники. Саморегулирующийся означает, что нагреватель никогда не может превышать определенную температуру в любой точке и не требует защиты от перегрева.

Композитные нагревательные элементы


  • Трубчатые нагревательные элементы в оболочке : Трубчатые или защищенные элементы обычно состоят из тонкой катушки из никель-хромового резистивного нагревательного сплава, который расположен внутри металлической трубки из сплава меди или нержавеющей стали, например сплава NiCrFe ) и изолирован порошком оксида магния. Чтобы влага не попадала в гигроскопичный изолятор, концы элемента снабжены полосками из изоляционного материала, такого как керамика или силиконовый каучук, или их комбинация.Трубка протягивается через фильеру для сжатия порошка и максимальной теплопередачи. Эти нагревательные элементы могут быть в форме прямого стержня, как в тостерах, или изогнутыми, чтобы охватить нагреваемую область, например, в электрических духовках, электрических плитах и ​​автоматических кофеварках.
  • Нагревательные элементы с трафаретной печатью : Эти нагревательные элементы представляют собой металлокерамические дорожки с трафаретной печатью, нанесенные на керамические изолированные металлические (обычно стальные) пластины.Нагревательные элементы с трафаретной печатью нашли широкое применение в качестве элементов в электрических чайниках и других бытовых приборах с середины 1990-х годов.
  • Излучающие нагревательные элементы : Излучающие нагревательные элементы или тепловые лампы - это мощные лампы накаливания, которые обычно работают с меньшей, чем максимальная мощность, чтобы излучать в основном инфракрасный, а не видимый свет. Они обычно используются в излучающих обогревателях и подогревателях пищи, имеют либо длинную трубчатую форму, либо форму лампы-отражателя.Лампы с отражателем часто окрашиваются в красный цвет, чтобы свести к минимуму производимый видимый свет; трубчатая форма бывает разных форматов:
    • с золотым покрытием - золотая дихроичная пленка нанесена на внутреннюю часть, которая уменьшает видимый свет и пропускает большую часть коротких и средних волн инфракрасного излучения. В основном для обогрева людей.
    • Рубиновое покрытие - Те же функции, что и лампы с золотым покрытием, но за небольшую часть стоимости. Видимые блики намного выше, чем у золотого варианта.
    • Прозрачный - Без покрытия и в основном используется в производственных процессах.
  • Съемные нагревательные элементы с керамическим сердечником : В съемных нагревательных элементах с керамическим сердечником используется спиральная проволока из нагревательного сплава, пропущенная через один или несколько цилиндрических керамических сегментов, чтобы обеспечить необходимую длину, которая зависит от выходной мощности нагревателя, с центром или без него. стержень. Этот тип нагревательного элемента, вставленный в металлическую оболочку или герметичную трубку с одного конца, позволяет производить замену или ремонт без нарушения процесса, обычно нагрева жидкости под давлением.

Комбинированные системы нагревательных элементов


Нагревательные элементы для высокотемпературных печей часто изготавливаются из экзотических материалов, включая платину, дисилицид вольфрама, дисилицид молибдена, молибден, используемый в вакуумных печах, и карбид кремния. Воспламенители из карбида кремния обычно используются в газовых печах.

Лазерные нагреватели также используются для достижения высоких температур.

Статья предоставлена ​​Википедией - зарегистрированным товарным знаком Wikimedia Foundation, Inc., некоммерческая организация.

Типичный нагревательный элемент обычно представляет собой катушку, ленту (прямую или гофрированную) или полоску проволоки, которая выделяет тепло так же, как нить накаливания лампы. Когда через него протекает электрический ток, он накаляется докрасна и преобразует проходящую через него электрическую энергию в тепло, которое излучается во всех направлениях.

производителей нагревательных элементов | Поставщики ТЭНов

Список производителей ТЭНов

Области применения

ТЭНы электрические нагревательные приборы 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, печи, печи и погружные нагреватели жидкости из нержавеющей стали.

Нагревательные элементы необходимы для различных отраслей 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, ему приписали изобретение 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 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 из-за отсутствия системы вентиляции для рассеивания паров он был небезопасен для домашнего использования. 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, которые до сих пор используются.Он был открыт в 1891 году американским изобретателем Эдвардом Г. Ачесоном, который обнаружил его случайно при попытке синтезировать алмазы. Вместо этого он получил синтетический материал, который чрезвычайно тверд и идеально подходит для высокотемпературных применений и полупроводников. В следующем десятилетии, в 1905 году, Альберт Марш открыл никель-хром (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 опасны, чем обогреватели, работающие на топливе, они не имели достаточной защитной защиты и подвергали пользователей опасности ожогов. Кроме того, если они будут опрокинуты или кто-то накинет на них одежду, они могут легко начать возгорание.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 нагревателя - накопительный нагреватель. Накопительные нагреватели работали с использованием электрических нагревательных элементов, которые нагревали термоблоки внутри теплового тела за ночь.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 обратились к большему количеству электрических нагревательных элементов. В конце концов, накопительные обогреватели вышли из моды, потому что им приходилось управлять вручную и от пользователей требовалось много профилактических действий. Кроме того, они не были энергоэффективными. С наступлением 1990-х годов люди начали заменять 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 годов 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 высочайшей 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 гораздо более важными.

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 зависит от того, насколько материал сопротивляется приложенному электрическому току. Измерение удельного сопротивления проволочного элемента заданной длины основано на сопротивлении на длину и площади поперечного сечения. Инженеры измеряют это в Ом на метр. В свою очередь, они используют омы 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 нагревательные элементы, а также многие другие.

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
Кварцевый нагревательный элемент преобразует 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, полиграфической, 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 виде 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, бойлеры, 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 обогревателях 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, включая дисилицид молибдена и PTC.

Элемент дисилицида молибдена
Дисилицид молибдена - это материал, который проявляет характеристики 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 электронагревателей.

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

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

Нагревательные элементы на металлической основе
Как следует из названия, нагревательные элементы 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
В большом количестве электронагревателей есть элементы из нихрома, который представляет собой сплав, состоящий в основном из никеля и хрома.В нагревателях на основе нихрома используются сплавы, состоящие 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 иногда могут быть прямыми или свернутыми в бухту, в зависимости от конструкции и теплопроизводительности прибора. Эти провода используются как сопротивление. Приложения, в которых вы можете найти такое обеспечение, - это 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 экструдирующим каналам и бункерам сохранять пластичность материалов в процессе их 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 спиралью 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 их используют в излучающих обогревателях и во многих типах подогревателей пищи. Они бывают двух основных типов: трубчатые и лампы с отражателем R40. Нагревательные элементы для рефлекторных ламп 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, пропитанной 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, как правило, устойчивы к коррозии, экстремальным температурам и легки. Они часто используются для защиты от обледенения самолетов, обогрева потребителей и промышленного обогрева.

Принадлежности

Если и какие принадлежности для нагревательного элемента вам нужны, будет полностью зависеть 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 область применения. 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 короткое 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 вы не заметили ничего необычного во время первоначальной оценки, можете 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, необходимую элементу.
3. Когда у вас есть сопротивление, пора проверить элемент с помощью измерительного прибора - мультиметра. Настройте прибор на показание 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 выключить 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, а также нагревательные элементы в оболочке. 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 улучшить 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.


Нагревательные элементы Информационное видео

Гибкие нагревательные элементы: различия и преимущества

Производители, которым требуется локальный нагрев для своих приложений, обращаются к преимуществам гибких нагревателей, которые монтируются на компоненты и оборудование.Эти нагреватели могут обеспечивать низкий или высокий уровень тепла при различных температурах, чтобы обеспечить соответствующую теплопередачу в зависимости от области применения.

Нагревательные материалы конфигурируются и подгоняются под множество применений. Производителю необходимо выбрать нагревательный элемент, который обеспечивает правильный нагрев, сбалансированное тепловое распределение и возможность размещения в гибком нагревателе нескольких ваттных плотностей. Два типа обычных нагревательных элементов состоят из проволочной намотки и протравленной фольги.

Элементы с проволочной намоткой

Элемент с проволочной намоткой состоит из резистивной проволоки определенного диаметра. Эта проволока может иметь одну прядь или состоять из нескольких прядей, которые сплетены вместе и помещены на сердцевину из стекловолокна. Затем эту проволоку вулканизируют на неопреновой подложке или на силиконовой резине, усиленной нейлоном, поскольку толщина материала может составлять от 0,032 дюйма. Провода сопротивления намотаны по определенной схеме, так что они равномерно распределены по слоям подложки.

Пример изготовления гибкого нагревателя с проволочным элементом.


Проволочные элементы обладают рядом преимуществ. Эти элементы обеспечивают более высокий уровень физической прочности, что делает их идеальными для систем обогрева, где на гибкий нагреватель могут действовать абразивные силы. Гибкость - еще одно ключевое преимущество гибких нагревателей с проволочной обмоткой. Они могут легко справляться с изгибами малого радиуса, поскольку проволочную намотку можно укладывать длинными узорами для приложений, требующих более крупных нагревателей.

Элементы с проволочной обмоткой были оригинальными элементами для гибких нагревателей и являются подходящим выбором для производителей, которым нужен силиконовый нагреватель большего размера. Производители до сих пор используют этот тип элементов для множества применений, включая оборудование для подогрева пищи, а также отопительные трубопроводы.

Элементы из фольги с гравировкой

Протравленная фольга - это более новая технология по сравнению с проволочными элементами, поскольку она использовалась в течение последних 40 лет. Основное отличие протравленной фольги в том, что она не состоит из проволоки.Вместо этого, как и печатная плата, это тонкий металлический сплав с резистивными свойствами, который протравлен кислотой в материале подложки. Фольга может быть толщиной до 0,005 дюйма и внешне похожа на алюминиевую фольгу. Производители гибких нагревателей будут иметь фольгу прямоугольной плоской формы, которая укладывается в узор с переменной шириной не менее 0,10 дюйма.

Пример изготовления гибкого нагревателя с вытравленным фольгированным элементом.

Элементы из фольги с гравировкой

могут предоставить определенные преимущества производителям, которые ищут более тонкие гибкие нагреватели для приложений, где размер и вес являются серьезными проблемами.Их можно производить как для коротких, так и для длительных серий, поскольку эти элементы обеспечивают более высокую удельную мощность и возможность быстрого нагрева.

В то время как протравленная фольга требует большей ширины, чтобы обеспечить такую ​​же мощность и сопротивление, как и элементы с проволочной намоткой, элементы можно размещать ближе друг к другу, не вступая в контакт и не замыкаясь. Таким образом, протравленная фольга может находиться в более узких местах на подложке. Наконец, производители могут получить более точный контроль температуры со сложными характеристиками распределения тепла.

Сплавы, используемые в нагревательных элементах

Некоторые металлические сплавы обладают как теплопроводностью, так и удельным электрическим сопротивлением, что делает их подходящими для использования в качестве нагревательных элементов. Сплавы состоят из основного металла с другими микроэлементами, которые добавляются в определенном процессе для изменения механических, структурных, электрических, тепловых и проводящих свойств основного металла. Сплав может увеличивать присущие ему свойства, такие как более высокая коррозионная стойкость или электрическая проводимость, или обеспечивать уменьшение примесей.Сплавы, которые обычно используются в нагревательных элементах, состоят из нержавеющей стали, хромоникеля, медно-никелевого сплава или инконеля 600.

Нержавеющая сталь 304

Нержавеющая сталь 304 - это металлический сплав, состоящий из хрома и никеля, так как он также сочетается с углеродом. Его можно формировать с помощью различных технологий, включая гидроформование. Основными преимуществами нержавеющей стали являются превосходная теплопередача, коррозионная стойкость и простота изготовления. Он имеет теплоемкость 20 ° C и максимальную механическую температуру 420 ° C.

Никель Хром

Никель Хром содержит процентное содержание никеля и хрома. Добавление хрома обеспечивает увеличение электрического сопротивления, а также коррозионную стойкость к высоким температурам, что делает этот сплав подходящим для элементов намотанной проволоки из-за его пластичности и прочности. Этот сплав имеет максимальную рабочую температуру 1100 ° C и теплоемкость около 20 ° C.

Медный никель

Медно-никелевый сплав обладает невероятной коррозионной стойкостью, а также электрическим сопротивлением.Этот сплав часто востребован из-за его хорошей обрабатываемости. Он имеет максимальную механическую температуру 600 ° C, хотя больше подходит для нагревательных элементов при 400 ° C. Он также обеспечивает теплоемкость 20 ° C.

Инконель 600

Сплавы

Inconel 600 наиболее подходят для применений, требующих высокого сопротивления коррозии и электрического сопротивления, а также являются немагнитными, что делает этот сплав идеальным для гибких нагревательных элементов, используемых в изделиях, чувствительных к магнитным свойствам, на открытом воздухе и во влажной среде.Он содержит комбинацию никеля, хрома и некоторого количества железа. Он также обладает высокой стойкостью к химическим веществам. Сплав имеет теплоемкость 20 ° C и механическую температуру 1100 ° C.

Использование подходящего нагревательного элемента, подходящего для вашей области применения

Лучший способ выбрать нагревательный элемент для применения - это определить необходимую удельную мощность в ваттах, необходимую теплопередачу и нагрев, рабочую среду и размер необходимого нагревателя. Если производителю требуются большие мощные обогреватели с малым радиусом изгиба и потребуются повсюду с несколькими ваттными плотностями, с этой работой справится проволочный обогреватель.Для применений, где требуются тонкие гибкие нагреватели, требующие быстрого нагрева и хорошей общей теплопередачи, можно использовать элемент из вытравленной фольги.

В Epec Engineered Technologies мы проектируем и производим гибкие нагреватели для производителей в различных отраслях промышленности. Мы можем настроить нагреватель с использованием подходящих материалов и нагревательных элементов, необходимых для конкретного применения.

Электронагревательные элементы

Электронагревательные элементы в виде спирали, ленты или стержня (рис.1) из таких сплавов, как никель-хром, железо-хром-алюминий и тугоплавких металлов, широко используются в термической промышленности. Они используются как в низкотемпературных, так и в высокотемпературных печах и хорошо работают в циклических режимах. Узнаем больше.

Температура нагревательного элемента и его окружения в первую очередь зависит от скорости подачи энергии и скорости, с которой он может передавать эту энергию - в виде тепла - своему окружению.Существует критическая скорость теплообмена, отраженная в расчетном значении, называемом ваттной плотностью, измеряемой в ваттах / кв. Дюйм. В идеале вырабатываемая мощность лишь немного превышает скорость теплопередачи, требуемую нагрузкой. Хорошее совпадение означает, что элементы не будут перегреваться слишком сильно, нагреют нагрузку в разумные сроки и не выйдут из строя преждевременно. Результатом являются длительный срок службы элементов и хорошая однородность температуры в зоне рабочей нагрузки. Сами элементы могут опираться на боковые стенки печи, подвешиваться к крыше или укладываться на дно печи.Огнеупорные, сплавные или керамические крючки, вешалки и опоры являются обычным явлением, как и размещение элементов в керамической плитке «формы».

Тип используемого сплава зависит от номинальной температуры печи (Таблица 1) и типа используемой атмосферы (Таблица 2). Факторы, которые влияют на срок службы металлического нагревательного элемента, включают тип атмосферы печи, удельную мощность, рабочую температуру, тип обслуживания (непрерывный или прерывистый) и техническое обслуживание. Тип печи, конструкция и загрузка также играют важную роль.

Напротив, во многих печах используются обогреватели в оболочке, в которых нагревательная спираль заключена в металлическую оболочку, заполненную изоляционным материалом из оксида магния (MgO). Эти трубчатые нагреватели предлагаются с выбором материалов оболочки для различных температур и сред, включая сталь, сталь с медным покрытием, Incoloy®, Inconel® и нержавеющую сталь.

Советы по увеличению срока службы

Чтобы увеличить срок службы элемента, обязательно сделайте следующее:

  1. Имейте в виду, что каждый 1% увеличения напряжения приводит к увеличению мощности на 2%.Это особенно важно, поскольку большинство энергосистем в США могут колебаться до ± 10% от номинального напряжения. При покупке новой электропечи не забудьте точно измерить напряжение на вашем заводе и передать его производителю оборудования, чтобы он разработал соответствующий дизайн.
  2. Знайте конструктивные ограничения (удельная мощность) нагревательных элементов. Если важна точная мощность, протестируйте готовую конструкцию элемента, чтобы определить надлежащий допуск на повышение сопротивления с температурой.
  3. Если требуется больше мощности, увеличьте диаметр провода элемента или уменьшите длину элемента.
  4. Оставьте достаточно места для расширения и сжатия. Если элемент должен быть закреплен между выводами, следите за ним, чтобы убедиться, что избыточное коробление или ползучесть (движение под собственным весом с течением времени) не повлияет отрицательно на работу элемента или оборудования.
  5. Поймите циклический характер вашего приложения. Элементам необходимо достаточно места для перемещения на вешалках или опорах. Не располагайте элементы так близко к дну печи или к огнеупорной полке, чтобы при расширении они прилегали к огнеупору, потенциально создавая область, где тепло не будет рассеиваться от элемента, что приведет к развитию горячей точки.
  6. Установите осторожно. Убедитесь, что отверстия для клемм через изоляцию совмещены, так что элементы скользят внутрь, не ударяя по противоположной стороне, или подвергаются напряжению из-за того, что они с силой встают на место. Обязательно отцентрируйте элементы в топочной камере так, чтобы ни одна часть нагревательной секции элемента не находилась в кирпичной кладке.
  7. Расчет для соответствующего напряжения элемента. Не запускайте элемент, рассчитанный на 230 вольт, от сети 460 вольт.
  8. Держите все типы загрязнений и посторонних веществ вдали от элементов, включая соединения на основе серы (они образуют легкоплавкие эвтектики с никелем в нагревательном элементе и приводят к преждевременному выходу элемента из строя), фосфор или масло.Избегайте загрязнений, таких как избыток чистящих средств, которые со временем могут накапливаться на поверхности элемента, создавая изолирующий слой. Если внутри керамической опорной плиты или формовой плитки произошло плавление, замените ее.
  9. Лучше всего сварные соединения между секциями элементов. Можно использовать прессованные или нажимные соединения, но их необходимо тщательно проверить.
  10. Убедитесь, что элементы надежно прикреплены к клеммам, и периодически проверяйте, чтобы соединения оставались плотными (это необходимо делать при выключенном питании).

Остальное читайте здесь.

Все типы нагревательных элементов, нагревательный элемент, электрические нагревательные элементы, в Удхне, Сурат, Sagar Electric Works

Все типы нагревательных элементов, Нагревательный элемент, электрические нагревательные элементы, в Удхне, Сурат, Sagar Electric Works | ID: 9235232748

Описание продукта

Производитель всех видов обогревателей типа Mica.Керамический. cartiage.Pipe.Tube.Plates Нагреватели.

Заинтересовались данным товаром? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта


О компании

Юридический статус фирмы Физическое лицо - Собственник

Характер бизнеса Производитель

IndiaMART Участник с июня 2014 г.

GST24AGQPB3660D1ZQ

Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

Руководство по выбору резистивных нагревательных элементов

Резистивные нагревательные элементы выделяют тепло за счет джоулева нагрева.Когда электрический ток проходит через элемент, выделяется тепло из-за резистивного характера конструкции элемента. Резистивные нагревательные элементы состоят из металлических сплавов, керамических материалов или керамических металлов.

Джоулев нагрев, также называемый резистивным нагревом или омическим нагревом, представляет собой явление, при котором тепловая энергия вырабатывается электрическим током. Выделение тепла происходит из-за сил трения, которые препятствуют свободному прохождению электрического тока через проводник до более низкого потенциала, который обычно известен как электрическое сопротивление.

Закон Джоуля-Ленца, также известный как первый закон Джоуля, гласит, что джоулевое нагревание пропорционально произведению электрического сопротивления проводника на квадрат электрического тока, протекающего через проводник.

Материалы

Материалы, обладающие свойствами, подходящими для применения в резистивных нагревательных элементах, должны иметь достаточное внутреннее электрическое сопротивление, высокую температуру плавления и достаточную устойчивость к повышенным температурам. Сопротивление может изменяться в зависимости от температуры, и в идеале сопротивление должно быть однородным, чтобы минимизировать колебания с температурой или обеспечить линейное изменение.В случае использования невосстанавливающих, богатых кислородом печей, печей и резистивного нагрева материал должен обладать стойкостью к высокотемпературному окислению. В высокотемпературных вакуумных печах и печах с инертной атмосферой обычно используются вольфрам и молибден.

Типы

Металлические сплавы

  • Никелевые сплавы —Никель и никелевые сплавы - это цветные металлы с высокой прочностью и ударной вязкостью, отличной коррозионной стойкостью и превосходными свойствами при повышенных температурах.
    • Сплавы NiCr - Никель-хромовые сплавы, обычно идентифицируемые запатентованным термином «нихром», характеризуются высоким удельным сопротивлением, хорошими окислительными и коррозионными свойствами и подходят для температур элементов до 1250 ° C.
    • Сплавы FeCrAl - Сплавы железо-хром-алюминий, обычно обозначаемые запатентованным термином Kanthal ™, обладают меньшим весом и более длительным сроком службы по сравнению с сплавами NiCr.
    • Сплавы CuNi - Медно-никелевые сплавы, также известные как медно-никелевые, обладают средним удельным сопротивлением и низким температурным коэффициентом и реже используются в нагревательных элементах.
  • Сплавы молибдена —Молибден - тугоплавкий металл с очень высокой температурой плавления, высокой коррозионной стойкостью и относительно высокой плотностью. Нагревательные элементы из молибдена имеют верхний рабочий диапазон температур примерно 1900 ° C и подходят для вакуумных или газозащитных высокотемпературных печей.
  • Сплавы вольфрама —Вольфрам - тугоплавкий металл с самой высокой точкой плавления и самым низким давлением пара среди всех металлов.Обладает высокой коррозионной стойкостью и относительно высокой плотностью. Вольфрамовые нагревательные элементы имеют верхний рабочий температурный диапазон примерно 2500 ° C и подходят для применения в среде с контролируемой высокой температурой.

Керамика

  • Графит —Графит представляет собой углеродный материал с анизотропной или гексагональной кристаллической структурой. Графитовые нагревательные элементы хрупкие, недорогие, обладают низким удельным сопротивлением и низким коэффициентом расширения.Они не разлагаются от термоциклирования; однако они требуют более высоких рабочих токов и подвержены загрязнению из-за открытой пористости. На графитовые элементы может быть нанесено покрытие для улучшения рабочих характеристик.
  • SiC —Карбид кремния представляет собой тугоплавкое керамическое соединение металлоида кремния и кислорода. Нагревательные элементы из SiC относительно дешевы в производстве по сравнению с MoSi2. Их верхний рабочий температурный диапазон составляет примерно 1625 ° C.SiC можно обрабатывать и образовывать защитную пленку из SiO2, которая предотвращает дальнейшее окисление при очень высоких температурах в невосстановительной атмосфере.

Металлокерамика (металлокерамика)

  • MoSi2 - Дисилицид молибдена демонстрирует отличную стойкость к окислению, широко используется в восстановительной атмосфере и подходит для температур до 1850 ° C.Элементы MoSi2 поддерживают высокую плотность мощности и менее подвержены термическому разложению по сравнению с SiC и никелевые сплавы.Его поверхность разлагается, образуя защитный слой из кварцевого стекла под воздействием кислорода при повышенных температурах.

Связанная информация

Спектр IEEE - система нагрева графена значительно снижает затраты на электроэнергию в доме

IEEE Spectrum - обогрейте дом чужими компьютерами

ресурсов

Thermcraft Incorporated - Электрические резистивные нагревательные элементы: обзор

Кантал - металлические нагревательные элементы

Керамическая промышленность. Знакомство с нагревательными элементами с вольфрамовой сеткой

Изображение предоставлено:

CSIRO / CC BY 3.0


Электронагревательные элементы | 10 советов по продлению срока службы

Электронагревательные элементы бывают различных типов, включая ленточные, стержневые и спиральные, и изготавливаются из таких сплавов, как никель-хром, железо-хром-алюминий и тугоплавких металлов. Как обсуждал Дэниел Херринг в статье, опубликованной Industrial Heating, некоторые общие проблемы, связанные с электрическими элементами, включают зеленую гниль, которая представляет собой тип коррозии в сплаве 80-20, размягчение или плавление из-за высоких температур и высокого воздействия углерода, а также Эвтектическое плавление, вызванное присутствием серы.Чтобы предотвратить возникновение каких-либо из этих проблем, вы можете регулярно обслуживать электрическое отопление. Вы можете использовать любую местную компанию, например, услуги по ремонту систем отопления и охлаждения Shorewood WI. Вы также можете воспользоваться этими 10 советами, приведенными ниже, чтобы попытаться продлить срок службы ваших электронагревательных элементов.

Если вы хотите установить в доме электрические нагревательные элементы, логично сделать вывод, что это несколько увеличит ваш счет за электроэнергию. Можно сравнить планы Green Mountain Energy и другие планы с вашими собственными, чтобы увидеть, какие из доступных тарифов наиболее конкурентоспособны.

10 советов по продлению срока службы электронагревательных элементов

«Чтобы максимально увеличить срок службы элемента, обязательно сделайте следующее:

1. Помните, что увеличение напряжения на 1% приводит к увеличению мощности на 2%. Это особенно важно, поскольку большинство энергосистем в США могут колебаться до ± 10% от номинального напряжения. При покупке новой электропечи не забудьте точно измерить напряжение на вашем заводе и передать его производителю оборудования, чтобы он разработал соответствующий дизайн.В качестве альтернативы, если вы еще не выбрали конкретную печь, вы можете найти рядом со мной рекомендацию о лучшем ремонте печи, прежде чем принимать решение.

2. Знайте конструктивные ограничения (удельная мощность) нагревательных элементов. Если важна точная мощность, протестируйте готовую конструкцию элемента, чтобы определить надлежащий допуск на повышение сопротивления с температурой.

3. Если требуется больше мощности, увеличьте диаметр провода элемента или уменьшите длину элемента.

4. Оставьте достаточно места для расширения и сжатия. Если элемент должен быть закреплен между выводами, следите за ним, чтобы убедиться, что избыточное коробление или ползучесть (движение под собственным весом с течением времени) не повлияет отрицательно на работу элемента или оборудования.

Молекулы расширяются при нагревании.

5. Поймите циклический характер вашего приложения. Элементам необходимо достаточно места для перемещения на вешалках или опорах. Не располагайте элементы так близко к дну печи или к огнеупорной полке, чтобы при расширении они прилегали к огнеупору, потенциально создавая область, где тепло не будет рассеиваться от элемента, что приведет к развитию горячей точки.Это может привести к тому, что вашей печи потребуется помощь службы экстренного ремонта, подобной Buric Heating and Air Conditioning, если горячая точка вызовет поломку печи.

6. Осторожно установите. Убедитесь, что отверстия для клемм через изоляцию совмещены, так что элементы скользят внутрь, не ударяя по противоположной стороне, или подвергаются напряжению из-за того, что они с силой встают на место. Обязательно отцентрируйте элементы в топочной камере так, чтобы ни одна часть нагревательной секции элемента не находилась в кирпичной кладке.

7. Разработайте для соответствующего напряжения элемента. Не запускайте элемент, рассчитанный на 230 вольт, от сети 460 вольт

8. Держите все типы загрязнений и посторонних веществ вдали от элементов, включая соединения на основе серы (они образуют легкоплавкие эвтектики с никелем в нагревательном элементе и приводят к преждевременному выходу элемента из строя), фосфор или масло. Избегайте загрязнений, таких как избыток чистящих средств, которые со временем могут накапливаться на поверхности элемента, создавая изолирующий слой.Если внутри керамической опорной плиты или формовой плитки произошло плавление, замените ее.

9. Сварные стыки между секциями элементов лучше всего. Можно использовать прессованные или нажимные соединения, но их необходимо тщательно проверить.

10. Убедитесь, что элементы надежно прикреплены к клеммам, и периодически проверяйте надежность соединений (это необходимо делать при выключенном питании) ».

Полный текст статьи читайте здесь.

Свяжитесь с AccuTherm сегодня и поговорите с одним из наших экспертов о ваших потребностях в электронагревательных элементах.Наши опытные инженеры и конструкторы оценят и оценят ваши конкретные потребности и адаптируют энергоэффективный обогреватель в соответствии с вашими требованиями. Нагреватели AccuTherm признаны сторонними организациями UL, CSA и CE. Позвоните нам по телефону (573) 735-1060 или посетите сайт www.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *