Электрические нагревательные элементы используются в бытовой и индустриальной технике. Применение разных нагревателей известно всем. Это электрические плиты, пекарские тумбочки и духовки, электрокофеварки, электрические чайники и отопительные аппараты различных систем.
п
Самым старым подогревательным объектом считается, наверное, стандартная нихромовая спираль. Однажды достаточно давно, в ходу были сделанные своими руками электрические плитки, кипятильники для воды и обогреватели вида «козел». Имея под рукою ферронихромовый шнур, которым можно было «разжиться» на производстве, сделать спираль нужной производительности не показывало никаких неприятностей.
Конец провода необходимой ширины вводится в пропил воротка, сам шнур пропускается между 2-мя сделанными из дерева брусками. Тисочки надо прижать так, чтобы вся система придерживалась, как представлено на чертеже. Старание зажима может быть подобным, чтобы шнур проходил через бруски с определенным действием. Если старание зажима будет высоко, то шнур просто-напросто оборвется.
Вращением воротка канитель протаскивается через сделанные из дерева бруски, и внимательно, завиток к витку, помещается на металлический стержень. В запасе электриков был целый комплект воротков разного размера от 1,5 до 10 миллиметров, что позволяло навертывать спирали на все жизненные ситуации.
Известно было, какого размера шнур и какая протяженность требуется для намотки спирали необходимой производительности. Эти волшебные числа до сегодняшнего дня можно найти в интернете.
Тут все очень просто и ясно. Задавшись нужной производительностью и размером нихромового провода, имеющимся под рукою, остается лишь обрезать ломоть необходимой ширины и намотать его на оправку аналогичного размера. При этом в таблице показана протяженность вышедшей спирали. А как быть, если есть шнур с размером не обозначенным в таблице? Тогда спираль надо будет просто высчитать.
По мере надобности высчитать спираль довольно легко. В роли образца дан расчет спирали из нихромовой проволоки размером 0,45миллиметров (такого размера в таблице нет) производительностью 600Вт на усилие 220В. Все расплаты выполняются по закону Ома.
В целом, выходит не настолько уж трудный расчет. Да фактически и изготовление спирали не так трудно, что, очевидно, считается преимуществом стандартных нихромовых спиралей. А это преимущество перекрывается обилием минусов, свойственных открытым спиралям.
В первую очередь, это довольно повышенная температура нагрева – 700…800?C. Горячая спираль имеет слабое алое свет, невольное отношение к ней может причинить обжог.
Помимо этого вероятно поражение током. Раскаленная спираль испепеляет воздух воздуха, притягивает к себе порошинки, которые выгорая, предоставляют очень неприятный запах.
А основным дефектом открытых спиралей можно считать их хорошую пожароопасность. Вследствие этого пожарная защита просто-напросто запрещает применение обогревателей с открытой спиралью.
Вот такой вот удался бешеный «козел»: выполнен он подчеркнуто неаккуратно, просто, даже крайне слабо. Пожара с подобным обогревателем ожидать надо будет непродолжительно.
Однажды достаточно давно в СССР производились обогреватели-рефлекторы. В центре никелированного отражателя наличествовал керамический господин, в который вроде лампочки с цоколем E27, вворачивался подогреватель производительностью 500Вт. Пожароопасность такого рефлектора также крайне высока. Ну, вот как-нибудь не думали в те дни, к чему может привести применение подобных обогревателей.
После наполнения изолирующим составом трубку опрессовывают, и под огромным давлением минерал преобразуется в монолит. После такой процедуры спираль безжалостно укрепляется, вследствие этого электрический контакт с корпусом – трубкой исключен целиком. Система выходит так крепкой, что любой ТЭН можно выгибать, если того требует система отопительного устройства. Определенные ТЭНы имеют очень необыкновенную фигуру.
При следовании условий работы аналогичная система довольно качественна и долговечна. Как раз это и привело к очень обильному применению ТЭНов в приборах разного предназначения и системы.
По критериям работы ТЭНы делятся на 2 огромные компании: воздушные и водные. А это просто такое наименование. Действительно воздушные ТЭНы созданы для работы в разных газовых средах. Даже стандартный атмосферный воздух считается консистенцией нескольких газов: воздуха, азота, СО2, есть даже примеси аргона, неона, криптона и т.д.
Легкая среда бывает самой различной. Это вполне может быть размеренный атмосферный воздух или поток воздуха, передвигающийся со скоростью до нескольких километров за секунду, как в тепловентиляторах или солнечных пушках.
Подогрев оболочки ТЭНа может добиваться 450 ?C и не менее. Вследствие этого для изготовления внутренней цилиндрической оболочки используются разные электрические нагревательные элементы. Это вполне может быть стандартная углеродистая сталь, нержавеющая сталь или жароустойчивая, жаростойкая сталь. Это целиком зависит от атмосферы.
Для усовершенствования теплоотдачи определенные ТЭНы снабжаются ребрами на трубках в качестве навернутой железной ленты. Такие нагреватели именуются оребренными. Применение подобных частей наиболее разумно в передвигающейся невесомой среде, к примеру, в тепловентиляторах и солнечных пушках.
Водные ТЭНы также используются не обязательно в воде, это совместное наименование разных жидкостных кругов. Это вполне может быть масло, нефтепродукт и разные спортивные воды. Жидкостные ТЭНы используются в спортивных котлах, дистилляторах, спортивных опреснителях океанской воды и просто в титанах для кипячения питьевой воды.
Теплопроводность и теплоемкость воды значительно выше, чем у воздуха и прочих газовых кругов, что гарантирует, сравнивая с невесомой средой, самый лучший, не менее оперативный, вывод тепла от ТЭНа. Вследствие этого при одинаковой электрической производительности водяной подогреватель имеет большие арифметические объемы.
Не не во вред водным ТЭНам последует и пласт накипи, возникающий в ходе работы. Накипь, обычно, имеет ноздреватую конструкцию, и ее теплопроводность мала. Вследствие этого тепло, оттеняемое спиралью, в жидкость уходит слабо, но несмотря на это сама спираль внутри нагревателя прогревается до очень повышенной температуры, что в какой-то момент доведет к ее перегоранию.
Чтобы такого не случилось, предпочтительно временами чистить ТЭНы при помощи разных синтетических средств. К примеру, в тв рекламе для защиты нагревателей стиральных машин советуется средство «Calgon». Впрочем насчет данного средства есть большое количество самых разных мнений.
Помимо синтетических средств для защиты от накипи используются разные устройства. В первую очередь, это магнитные преобразователи воды. В производительном магнитном поле кристаллы «жестких» солей сменяют собственную конструкцию, преображаются в клочья, делаются меньше.
Из подобных хлопьев накипь появляется менее активно, огромная часть хлопьев просто смывается потоком воды. Этим и добивается защита нагревателей и трубопроводов от накипи. Магнитные фильтры-преобразователи производятся многими иностранными компаниями, такие компании есть и в РФ. Такие фильтры производятся как врезного, так и затратного вида.
В последние годы все более и более распространенными делаются электронные умягчители воды. На вид все смотрится просто. На трубу ставится незначительная коробка, из которой выходят провода-антенны. Провода накручиваются вокруг трубы, при этом даже не нужно счищать тень.
Единственное, что понадобится для включения устройства, это гнездо на 220В. Электроприбор рассчитан на длительное подключение, его не нужно временами выключать, так как исключение доведет к тому, что жидкость вновь будет твердой, снова будет создаваться накипь.
Принцип работы устройства сводится к излучению колебаний в спектре звуковых частот, которые способны добиваться до 50КГц. Частота колебаний регулируется при помощи пульта администрирования устройства. Излучения изготавливаются пакетами по нескольку раз за секунду, что добивается применением интегрированного микроконтроллера. Производительность колебаний мала, вследствие этого никакой опасности для состояния здоровья человека такие аппараты не могут представить.
Необходимость установки таких устройств установить довольно просто. Все сводится к тому, чтобы установить, как твердая жидкость протекает из водопроводной трубы.
Здесь даже не нужно никаких «заумных» устройств: если после мытья ваша кожа является сухой, от брызг воды на изразцовой плитке возникают белые потеки, в чайнике возникает накипь, стиральная машина уничтожает медленнее, чем в самом начале работы – совершенно точно из крана протекает твердая жидкость. Это может привести к выходу из строя подогревательных частей, и, стало быть, самих чайников или стиральных машин.
Твердая жидкость слабо растворяет разные моющие средства – от стандартного мыла до супермодных стиральных порошков.
В итоге порошков нужно укладывать больше, а это помогает недостаточно, в связи с тем что кристаллы солей жесткости остаются в материях, качество стирки оставляет желать лучшего. Все приведенные симптомы жесткости воды информативно рассказывают о том, что нужно ставить умягчители воды.
При включении ТЭНа должен применяться шнур нужного разреза. Тут это целиком зависит от тока, протекающего через ТЭН. В большинстве случаев установлены 2 параметра. Это производительность самого нагревателя и усилие питания. Для того, чтобы установить поток, довольно поделить производительность на усилие питания.
Для проверки единства изоляции необходимо определить противодействие между любым из выводов и железным корпусом ТЭНа. Противодействие наполнителя-изолятора такое, что на любом лимите измерений мультиметр должен показать откос. Если будет, что противодействие равно нолю, то спираль имеет контакт с железным корпусом нагревателя. Такое может произойти даже со свежим, лишь приобретенным ТЭНом.
Вообще для проверки изоляции используется особый электроприбор мегометр, а далеко не всегда и далеко не у всех он есть под рукою. Таким образом вполне подойдет и проверка стандартным мультиметром. По крайней мере такую проверку нужно сделать в обязательном порядке.
Как было произнесено, ТЭНы можно выгибать даже после заполнения изолятором. Есть нагреватели самой различной формы: в качестве непосредственной трубки, U-образные, сжатые в украшение, змейку или спираль. Это целиком зависит от устройства подогревательного устройства, в который ожидается установить ТЭН. К примеру, в текучем водонагревателе стиральной машины используются ТЭНы сплетенные в спираль.
Определенные ТЭНы имеют элементы защиты. Наиболее элементарная защита это предохранитель. Уж если он сгорел, то нужно поменять весь ТЭН, а до пожара дело не дойдет. Есть и не менее трудная система защиты, которая позволяет применять ТЭН после ее срабатывания.
Одной из подобных оборон считается защита на базе биметаллической пластинки: тепло от чрезмерно разогретого ТЭНа выгибает биметаллическую пластинку, которая размыкает контакт и обесточивает подогревательный элемент. После того, как температура уменьшится до дозволенного значения, биметаллическая полоса разгибается, контакт закрывается и ТЭН вновь готов к работе.
При отсутствии горячего водоснабжения нужно пользоваться бойлерами. Система бойлеров довольно элементарна. Это железная емкость, скрытая в «шубу» из теплоизолятора, поверху которого располагается искусственный металлический каркас. В каркас же врезан градусник, демонстрирующий температуру воды.
Определенные бойлеры имеют двумагниевый анод. Его предназначение защита от ржавчины нагревателя и внутреннего бака бойлера. Двумагниевый анод считается растрачиваемым элементом, его нужно временами поменять при обслуживании бойлера. А в определенных бойлерах, вероятно, доступной ценовой категории, такая защита не учтена.
В пластиковой коробке размещен выключатель, который действует от жидкостного термодатчика (прямая труба рядом с ТЭНом). Форма фактически ТЭНа вполне может быть самой различной, на чертеже представлена наиболее элементарная.
Это целиком зависит от производительности и системы бойлера. Степень нагрева регулируется с помощью расположения машинного контакта, контролируемого черной выпуклой ручкой, размещенной вверху коробки. Тут же располагаются клеммы для телега тока. Обсаживание нагревателя выполняется с помощью резьбы.