Elektrická topná tělesa nemění svůj design po celá desetiletí a zůstávají v poptávce v topných zařízeních. Tvar těchto zařízení, konstrukční materiály se mění, ale princip činnosti a účinnost zůstávají nezměněny. Pro kompetentní výběr budou užitečné informace o rozdílech a vlastnostech. Souhlasíš?
Dozvíte se, co to je a jak fungují topná tělesa pro vytápění. Podrobně jsme popsali typy topných těles, uvedli nezpochybnitelné argumenty pro rozumnou volbu optimálního typu. Na základě našich doporučení zakoupíte požadované zařízení bez chyb.
Účel topných těles
Elektrické ohřívače si získaly oblibu díky své všestrannosti a vysoké účinnosti. Veškerá elektřina, kterou spotřebovávají, je vynaložena na zamýšlený účel – na vytápění okolního prostoru.
Hlavní topná zařízení, kde se používají topná tělesa, jsou:
- Přenosné a stacionární olejové elektrické ohřívače.
- Radiátory na ohřev vody.
- Sušičky ručníků do koupelny.
- Elektrické krby.
- Elektrické konvektory.
- Elektrické kotle.
Uvedené zařízení lze použít jako hlavní nebo doplňkový zdroj vytápění. Je levný, snadno se instaluje a nevyžaduje speciální dovednosti pro provoz.
Topné těleso můžete připojit k litinovému radiátoru ústředního topení po odpojení společné stoupačky. Takové zařízení lze použít pro primární a sekundární ohřev.
Vnitřní uspořádání elektrických ohřívačů
Je vhodné zvážit zařízení na příkladu trubkového modelu. Elektrický ohřívač je keramická nebo kovová trubka naplněná tepelným vodičem se spirálou umístěnou uvnitř. V místě upevnění trubky k přírubě jsou izolační průchodky, které znemožňují kontakt vodivé spirály s tělesem ohřívače.
Většina modelů topných těles používá podobné komponenty, avšak jejich životnost se může lišit v závislosti na kvalitě sestavení.
Elektrický ohřívač je upevněn převážně přírubovým spojem, který umožňuje utěsnění vnitřního prostředí ohřívače 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 cívka zahřívá a energie se přenáší do tepelného vodiče a vnějšího pláště. Následně je teplo předáváno okolní kapalině, vzduchu nebo pevnému materiálu.
Při ohřevu topného tělesa ponořeného do oleje nebo vody vznikají kolem trubky konvekční proudění, které promíchává chladicí kapalinu a přispívá k jejímu rovnoměrnému ohřevu.
Elektrické kotle jsou známé svou spolehlivostí a udržovatelností. Nemají mnoho složitých dílů, takže se snadno obsluhují a udržují.
U bezkapalinových ohřívačů je obvykle teplota ohřevu omezena, aby nedošlo k poškození okolních částí a nedošlo k požáru.
Pro urychlení přenosu tepla často používají ventilátor, který cirkuluje vzduch jak uvnitř spotřebiče, tak v okolní místnosti.
Druhy topných těles pro topná zařízení
Snadnost výroby topných těles se ne vždy promítá do pohodlí pro uživatele. Mnoho výrobců vyrábí elektrické ohřívače se specifickým tvarem a upevněním. V případě poruchy se v obchodě dají docela těžko koupit. Proto je pro správnou volbu nutné prostudovat všechny možné možnosti designu.
Trubkové modely pro vytápění domácností
Trubkové provedení elektrických ohřívačů je nejčastější u mobilních olejových ohřívačů, přenosných a nástěnných elektrických radiátorů. K přenosu tepla v nich může docházet 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 topným článkem mikatremického ohřívače je spirála umístěná za minerální deskou. 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 domácích topných spotřebičích nepoužívají, protože větší zátěž bytové rozvody 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 poskytuje vysokou rychlost ohřevu.
Žebrovaná topná tělesa jsou dražší, náročná na objem 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.
Blokové konstrukce topných těles
Bloková verze se skládá z několika trubkových ohřívačů kombinovaných na základě jediného upevnění.
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:
- Potřeba zvýšeného výkonu zařízení a vysoké rychlosti ohřevu pracovního média.
- 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 domácích topných kotlů a průmyslových elektrických topných zařízení.
Výkon blokových modelů může být 5-10 kW, takže když jsou umístěny v bytě, je nutné vytáhnout do místnosti další elektrický kabel.
Zařízení typu cartridge
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 ohřívače.
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 hlavně v průmyslové výrobě a nemají vliv na uvažované téma.
Doplňkové funkce elektrických ohřívačů
Výše byly zvažovány nejjednodušší konstrukce zařízení, která nemají žádné vestavěné nastavovací mechanismy.
Termoregulační jednotka může mít mechanickou nebo elektronickou automatiku. Ten je přesnější, ale náročný na parametry domácí elektrické sítě
Ale elektrické ohřívače vody mohou být vybaveny nejjednodušší automatizací, která poskytuje zařízení další funkce.
- Termoregulace. Topná tělesa s vestavěným termostatem pro ohřev mají teplotní čidlo, které se spouští při zahřátí pracovního média na určitou úroveň. Elektrický ohřívač se nastavuje z vnější strany příruby.
- 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.
- Turbo topení, který zajišťuje nucený ohřev pracovního média při prvotním spouštění zařízení. Je třeba mít na paměti, že elektroinstalace místnosti musí vydržet krátkodobé zvýšení výkonu.
Není tolik zařízení, která podporují další funkce, protože regulace provozu topných zařízení jako celku se často provádí pomocí samostatné automatizační jednotky.
Jak vybrat topné těleso pro topné zařízení?
Při výběru topného tělesa pro výměnu v ohřívači vody nebo v radiátoru je třeba věnovat pozornost jeho výkonu, provedení, délce trubky a dostupnosti doplňkových 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 jsou spojeny s úrovní spotřeby energie:
- omezení výkonu přenosu tepla ohřívače jako celku;
- možnosti elektrického zapojení;
- objem místnosti.
Nemůžete si koupit zařízení s výkonem, který je vyšší než 75% maximální úrovně přenosu tepla topného zařízení.
Například radiátor s 10 sekcemi, z nichž každá odevzdá do vzduchu 150 W tepla, celkem 1,5 kW. Když je v něm instalován elektrický ohřívač o výkonu 2 kW, povrch baterie nebude schopen rychle odevzdat veškerou vyrobenou 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 přesáhnout 1,5-2 kW, jinak se může vznítit a vést k smutným následkům. Před nákupem topného tělesa je proto potřeba zkontrolovat stav elektroinstalace a případně staré demontovat a položit novou elektrickou síť.
Když je problém s elektrikářem a možnostmi zařízení vyřešen, můžete začít vypočítat požadovaný výkon pro udržení příjemné teploty v místnosti.
V dobře izolovaných domech a bytech bude stačit hladina 40 W / m 3 . A pokud jsou v oknech mezery, měl by být topný výkon zvýšen na 60-80 W / m 3. Konkrétní model si můžete koupit až po zohlednění všech výše uvedených energetických faktorů.
Účtování konstrukčních prvků
Většina topných prvků má plášť z legované oceli, který poskytuje pevnost a odolnost proti korozi. Měděná zařízení se používají hlavně 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 přírub. Mohou mít velikost od 0,5 do 1,25 palce.
Obvykle je k topnému tělesu dobrého výrobce připojen krátký návod, který popisuje jeho konstrukční parametry. Jejich prostudování vám pomůže koupit zařízení, které bude určitě pasovat do stávajícího topného zařízení.
Délka topné trubky
Délka trubice je jednou z hlavních charakteristik, které určují účinnost zařízení.
Jeho větší délka při stejném výkonu vede ke zvětšení plochy elektrického ohřívače a zrychlení výměny tepla s pracovním médiem. To má pozitivní vliv na životnost topného tělesa a rychlost cirkulace chladicí kapaliny.
Topná tělesa s dlouhou trubkou jsou ideální pro instalaci do vlastnoručně vyrobených registrů, které jsou vhodné pro vytápění velkých místností a přístavků
Je žádoucí, aby trubka probíhala po celé délce pracovní plochy ohřívače a nedosahovala protilehlé stěny o 6-10 cm. Toto doporučení vám umožní rychle a rovnoměrně ohřát chladicí kapalinu.
Dostupnost dalších funkcí
Ne vždy je nutné přeplácet dodatečné funkce topných těles. Pokud se ohřívač používá jako pomocný a nemá vlastní vestavěnou automatiku, pak má smysl koupit 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 v případě poruchy 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 potřebujete individuální výběr teplotního pozadí, je lepší zakoupit termostat do zásuvky, který lze pravidelně používat.
Co se týče výrobců topných těles, jejich výběr není zásadní. Hlavními dodavateli jsou firmy z Ruska, Ukrajiny, Turecka a Itálie. Kvalita jejich produktů je přibližně stejná, takže nemá smysl přeplácet značku.
Závěry a užitečné video k tématu
Video #1 Praktický přehled topných těles různých typů:
Video #2 Přehled topného tělesa s termostatem:
Video #3 Vlastnosti blokového topného tělesa používaného v elektrických topných kotlích:
Nákup topného tělesa pro topné spotřebiče není snadný úkol. To vyžaduje jasnou znalost vlastností zařízení, ve kterém je elektrický ohřívač zabudován. Proto je nutné zastavit výběr konkrétního modelu až po důkladné analýze jeho parametrů.
Do níže uvedeného bloku pište komentáře, ptejte se, publikujte fotografie k tématu článku. Řekněte nám, jak bylo vybráno topné těleso pro výměnu v elektrokotli nebo v mobilním topení. Podělte se o to, co byl pro vás osobně rozhodující argument při vašem výběru.
