Topná tělesa pro vytápění: typy, princip činnosti, pravidla pro výběr zařízení

Elektrická topná tělesa nemění svůj design po celá desetiletí a zůstávají v poptávce v topných zařízeních.Tvar těchto zařízení a konstrukční materiály se mění, ale princip fungování a účinnost zůstávají nezměněny. Pro kompetentní výběr budou užitečné informace o rozdílech a vlastnostech. Souhlasíš?

Dozvíte se, co jsou topná tělesa pro vytápění a jak fungují. Podrobně jsme popsali typy topných těles a uvedli nezpochybnitelné argumenty pro informovaný výběr optimálního typu. S ohledem na naše doporučení zakoupíte požadované zařízení bez chyb.

Účel topných těles

Elektrická topná tělesa si získala oblibu díky své univerzálnosti a vysoké účinnosti. Veškerá elektřina, kterou spotřebovávají, je využívána k určenému účelu – vytápění okolního prostoru.

Hlavní topná zařízení, kde se používají topná tělesa, jsou:

1. Přenosné a stacionární olejové elektrické ohřívače.
2. Radiátory na ohřev vody.
3. Koupelnové vyhřívané věšáky na ručníky.
4. Elektrické krby.
5. Elektrické konvektory.
6. Elektrické kotle.

Uvedené zařízení lze použít jako hlavní nebo doplňkový zdroj vytápění.Je levná, snadno se instaluje a nevyžaduje speciální dovednosti k obsluze.

Topné těleso můžete připojit k litinovému radiátoru ústředního topení po odpojení společné stoupačky. Toto zařízení lze použít pro hlavní i doplňkové vytápění

Vnitřní konstrukce elektrických ohřívačů

Je vhodné zvážit zařízení pomocí příkladu trubkového modelu. Elektrický ohřívač je keramická nebo kovová trubice naplněná tepelným vodičem se spirálou umístěnou uvnitř. V místě upevnění trubky k přírubě jsou izolační průchodky, které znemožňují kontakt vodivé spirály s tělesem topného tělesa.

Většina modelů topných těles používá podobné komponenty, ale jejich životnost se může lišit v závislosti na kvalitě sestavení

Elektrický ohřívač se montuje především s přírubovým připojením, které umožňuje utěsnění vnitřního prostředí topného zařízení od vnějšího prostoru. Nevýhodou tohoto provedení je nemožnost výměny spirálky při jejím vnitřním vyhoření.

Princip činnosti topných těles

Topné těleso funguje na následujícím principu. Při připojení k síti se vnitřní spirála zahřívá a energie se přenáší do tepelného vodiče a vnějšího pláště. Teplo se pak přenáší do okolní tekutiny, vzduchu nebo pevného materiálu.

Při ohřevu topného tělesa ponořeného do oleje nebo vody vznikají kolem trubice konvekční proudy, které promíchávají chladicí kapalinu a přispívají k jejímu rovnoměrnému ohřevu.

Elektrické kotle jsou známé svou spolehlivostí a udržovatelností. Nemají mnoho složitých dílů, takže se snadno obsluhují a udržují.

U topných zařízení bez kapaliny je teplota ohřevu obvykle omezena, aby nedošlo k poškození okolních dílů nebo ke vzniku požáru.

Pro urychlení přenosu tepla často používají ventilátor, který cirkuluje vzduch jak uvnitř zařízení, tak v místnosti, která jej obklopuje.

Druhy topných těles pro topná zařízení

Jednoduchost výroby topných těles se ne vždy promítá do pohodlí pro uživatele. Mnoho výrobců vyrábí elektrické ohřívače se specifickým tvarem a upevněním. Pokud se rozbijí, dají se v obchodě docela těžko koupit. Pro správnou volbu je proto nutné prostudovat všechny možné možnosti návrhu.

Trubkové modely pro vytápění domácností

Trubkové provedení elektrických ohřívačů je nejběžnější v mobilních olejové ohřívače, přenosný a nástěnný elektrické radiátory. K přenosu tepla v nich může dojít pomocí: konvekce, infračerveného záření nebo tepelné vodivosti.

Hotová topná tělesa s regulátorem a vlastním napájecím kabelem lze zakoupit pouze v případě, že jste si jisti, že délka drátu bude dostatečná

Tvar a délka trubky v takových zařízeních může být libovolný a je dán pouze konstrukčními prvky. Například topné těleso mykatremický ohřívač je cívka umístěná za minerální destičkou. Při zahřátí deska vyzařuje infračervené teplo.

Jeho nejčastější vlastnosti jsou:

• průměr – 5-18 mm;
• délka – 200-6000 mm;
• materiál pláště – ocel, nerez, keramika, měď;
• výkon – 0,3-2,5 kW.

Topná tělesa o výkonu nad 2,5 kW se v topných zařízeních domácností nepoužívají, protože bytové rozvody větší zátěž prostě nevydrží.

Žebrovaná verze elektrických ohřívačů

Žebrovaná zařízení jsou modifikací trubkového topného tělesa. Jejich rysem je přítomnost mnoha tenkých ocelových plátů umístěných po celé délce zařízení. Tento design dramaticky zvyšuje oblast kontaktu s okolím a zajišťuje vysokou rychlost ohřevu.

Žebrovaná topná tělesa jsou dražší a vyžadují více pracovního prostoru, ale poskytují vyšší spotřebitelské vlastnosti topných zařízení

Žebrované modely se používají především v ohřívačích pro ohřev vzduchu. Zajišťují rychlé zvýšení pokojové teploty, zejména s vestavěným ventilátorem.

Bloková řešení topných těles

Bloková verze se skládá z několika trubkových ohřívačů kombinovaných na základě jedné montáže.

Při výběru blokových topných těles je třeba věnovat zvláštní pozornost jejich výkonu a schopnosti kotle s čerpadlem zajistit odvod tepla

Tento design je používán kombinací dvou faktorů:

1. Potřeba zvýšeného výkonu zařízení a vysoké rychlosti ohřevu pracovního prostředí.
2. Nemožnost rychlého přenosu tepelné energie ze spirály do okolí kvůli malé ploše vnějšího pláště.

Ve skutečnosti se u blokového topného prvku sníží zatížení každé topné trubky a zvýší se rychlost přenosu tepla. Taková zařízení jsou součástí domácí topné kotle a průmyslová elektrická topná zařízení.

Výkon blokových modelů může být 5-10 kW, takže při jejich umístění do bytu je nutné prodloužit do místnosti další elektrický kabel.

Zařízení kazetového typu

Topná tělesa kazety mají tvar trubky s jedním volným koncem, což je způsobeno zvláštností jejich instalace. Vnější plášť je obvykle vyroben z leštěné oceli, aby byl zajištěn maximální kontakt s okolním materiálem. Takové trubky jsou těsně zasunuty do odpovídajícího otvoru v topném zařízení.

Hlavní nevýhodou topných těles kartuše je malá plocha teplosměnné plochy, která vyžaduje použití specifických metod pro odvod tepelné energie

Fixace kazetových modelů se provádí převážně pomocí přírubového spojení. Obvykle se používají v průmyslu k ohřevu pracovních částí extruderů.

Existují i ​​jiné konstrukční typy topných těles, ale používají se především v průmyslové výrobě a nemají vliv na zvažovanou tématiku.

Doplňkové funkce elektrických ohřívačů

Výše jsme diskutovali o nejjednodušších konstrukcích zařízení, která nemají žádné vestavěné nastavovací mechanismy.

Termoregulační jednotka může mít mechanickou nebo elektronickou automatiku. Ten je přesnější, ale je náročný na parametry domácí elektrické sítě

Ale elektrické ohřívače vody lze vybavit jednoduchou automatikou, která poskytuje zařízení další funkce.

Tyto zahrnují:

1. Termoregulace. Topná tělesa s vestavěným termostatem pro ohřev mají teplotní čidlo, které se spouští při zahřátí pracovního prostředí na určitou úroveň. Elektrický ohřívač se nastavuje z vnější strany příruby.
2. Nemrznoucí směs. Tuto funkci zajišťuje zjednodušený termostat, který funguje pouze při poklesu teploty na 0-2°C.Zabraňuje zamrzání vody v topných potrubích, spotřebovává minimum elektrické energie.
3. Turbo topení, který zajišťuje nucený ohřev pracovního prostředí při prvotním spouštění zařízení. Je třeba pamatovat na to, že elektrické vedení místnosti musí vydržet krátkodobé zvýšení výkonu.

Není mnoho zařízení, která podporují další funkce, protože provoz topných zařízení jako celku je často regulován pomocí samostatné automatizační jednotky.

Jak vybrat topné těleso pro topné zařízení?

Výběr Topné těleso pro výměnu v ohřívači vody nebo v radiátoru, musíte věnovat pozornost jeho výkonu, designu, délce trubky a přítomnosti dalších funkcí. Před nákupem je proto potřeba zjistit co nejvíce o všech jeho vlastnostech.

Výpočet výkonu zařízení

Vysoký výkon topného tělesa není vždy pozitivní vlastností.

Při výběru je důležité zvážit několik faktorů, které souvisejí s úrovní spotřeby energie:

• maximální výkon přenosu tepla topného zařízení jako celku;
• možnosti elektrického zapojení;
• objem místnosti.

Nemůžete koupit zařízení s výkonem, který je vyšší než 75% maximální úrovně přenosu tepla topného zařízení.

Například existuje radiátor s 10 sekcemi, z nichž každá uvolňuje do vzduchu 150 W tepla, celkem 1,5 kW. Při instalaci elektrického ohřívače o výkonu 2 kW do něj povrch baterie nebude schopen rychle uvolnit veškerou vytvořenou energii. V důsledku toho se topné těleso neustále vypíná kvůli přehřátí.

Důvodem rychlého rozpadu topného tělesa může být nesprávná volba výkonu zařízení. V důsledku systémového přehřátí cívky časem dojde k jejímu vyhoření.

V bytech s opotřebovanou elektroinstalací by konstantní zatížení na výstupu nemělo překročit 1,5-2 kW, jinak může dojít k požáru a vést k hrozným následkům. Před zakoupením topného tělesa je proto potřeba zkontrolovat stav elektroinstalace a případně staré demontovat a položit novou elektrickou síť.

Po vyřešení problému s elektrickým zařízením a možnostmi zařízení můžete začít vypočítat požadovaný výkon pro udržení příjemné teploty v místnosti.

V dobře izolovaných domech a bytech postačí hladina 40 W/m³. A pokud jsou v oknech praskliny, měl by být topný výkon zvýšen na 60-80 W/m³. Konkrétní model si můžete koupit až po zohlednění všech výše popsaných energetických faktorů.

Zohlednění konstrukčních prvků

Většina topných těles má plášť z legované oceli, který poskytuje pevnost a odolnost proti korozi. Měděná zařízení se používají především v ohřívačích vody, ačkoli neexistují žádná omezení pro jejich použití v domácích radiátorech.

U litinových a ocelových radiátorů je použití topných těles z barevných kovů nežádoucí. To může vést k urychlenému opotřebení materiálů a spojů.

Také při výběru je nutné vzít v úvahu směr závitu špuntu, který může být pravý nebo levý. Různé modely elektrických ohřívačů se také liší průměrem příruby. Mohou mít velikost od 0,5 do 1,25 palce.

Obvykle je topné těleso od dobrého výrobce dodáváno se stručným návodem k použití, který popisuje jeho konstrukční parametry. Jejich prostudování vám pomůže koupit zařízení, které bude přesně pasovat na vaše stávající topné zařízení.

Délka topné trubky

Délka trubice je jednou z hlavních charakteristik, které určují účinnost zařízení.

Jeho velká délka při stejném výkonu vede ke zvětšení plochy elektrického ohřívače a zrychlení výměny tepla s pracovním prostředím. To má pozitivní vliv na životnost topného tělesa a rychlost cirkulace chladicí kapaliny.

Topná tělesa s dlouhou trubkou jsou ideální pro instalaci do domácích registrů, které jsou vhodné pro vytápění velkých místností a přístavků

Je žádoucí, aby trubka probíhala po celé délce pracovní plochy topného zařízení, aniž by dosáhla protilehlé stěny o 6-10 cm. Toto doporučení vám umožní rychle a rovnoměrně zahřát chladicí kapalinu.

Dostupnost dalších funkcí

Ne vždy je nutné přeplácet dodatečné schopnosti topných těles. Pokud se topné zařízení používá jako pomocné zařízení a nemá vlastní vestavěnou automatiku, pak má smysl zakoupit model s termostatem.

Ale pokud má radiátor nebo elektrický konvektor vlastní teplotní čidla a mechanismy regulace teploty, další funkce zůstanou nevyžádané.

Elektronika zabudovaná do zástrčky topného tělesa musí mít bezpečnostní mechanismy, aby při poruše řídicí desky nedošlo k požáru.

Proto se doporučuje zakoupit drahé elektrické ohřívače s vestavěnou automatizací pouze v případě, že existuje jasná potřeba takového zařízení. Pokud je nutné individuálně vybrat teplotní pozadí, je lepší koupit termostat v zásuvce, které lze pravidelně používat.

Pokud jde o výrobce topných těles, jejich výběr není důležitý. Hlavními dodavateli jsou společnosti z Ruska, Ukrajiny, Turecka a Itálie.Kvalita jejich produktů je přibližně stejná, takže přeplácet značku nemá smysl.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Praktický přehled topných těles různých typů:

Video #2. Recenze topného tělesa s termostatem:

Video #3. Vlastnosti blokového topného tělesa používaného v elektrických topných kotlích:

Nákup topného tělesa pro topné spotřebiče není snadný úkol. Chcete-li to provést, musíte jasně znát vlastnosti zařízení, do kterého je elektrický ohřívač zabudován. Konkrétní model je tedy potřeba vybrat až po důkladném rozboru jeho parametrů.

Do níže uvedeného bloku pište komentáře, ptejte se, publikujte fotografie související s tématem článku. Řekněte nám, jak jste vybírali topné těleso k výměně v elektrokotli nebo mobilním topení. Podělte se o to, co byl pro vás osobně rozhodující argument při vašem výběru.