En el artículo aprenderá qué es un elemento calefactor, para qué se usa y cómo está conectado. También aprenderá qué tipo de diseño tiene. En resumen, este es un dispositivo de calentamiento eléctrico, y la abreviatura en sí significa de manera bastante simple. Es un calentador eléctrico tubular. Lleva este nombre porque a menudo estos elementos se fabrican en forma de tubos de cerámica, vidrio o metal. Ahora echemos un vistazo más de cerca a todos los componentes de este aparato eléctrico.
Diseño de elementos
El artículo muestra un diagrama de un elemento calefactor. El componente más importante de cualquier elemento calefactor es el propio calefactor, hecho de hilo de nicromo, que se encuentra dentro del tubo en toda su longitud. Los extremos del hilo están unidos a los pines de salida. El hilo de nicrom tiene cierta resistencia, cuando una corriente comienza a fluir a través de él, se calienta y emite calor a un soporte de metal o cerámica.
Cabe señalar que el material del que está hecho el tubo debe tener una alta resistencia a la corriente. Por lo tanto, está hecho de aleaciones que incluyen constantan o nicrom. La resistencia del elemento calefactor depende de cuánta energía necesita desarrollar el dispositivo.
Cálculo de los parámetros del calentador.
Según la ley de Ohm, se calcula la potencia, que es igual al producto de la intensidad de la corriente y el voltaje de la red eléctrica. En otras palabras, para que el elemento calefactor tenga una potencia de 1000 W, primero debe calcular la intensidad actual. Hay dos parámetros conocidos: potencia y voltaje (en una red doméstica, 220 voltios). La corriente será igual a la potencia dividida por la tensión. Si es 1000/220, obtenemos una intensidad de corriente igual a 4,55 A.
Para determinar la resistencia del hilo, es necesario dividir el voltaje por la intensidad de la corriente. Como resultado, obtenemos la resistencia del devanado del elemento calefactor, expresada en ohmios. Más precisamente, dividimos 220 entre 4,55 y obtenemos que la resistencia del hilo de nicromo debe ser igual a 48,4 ohmios.
Cabe señalar que la resistencia afecta directamente la potencia del elemento calefactor. Cuanto menor sea el valor de resistencia, mayor será la potencia del elemento calefactor. Debe prestar atención al hecho de que casi toda la energía se gastará en calentar el hilo. Por lo tanto, la eficiencia de la mayoría de los elementos calefactores es casi del 100%. En otras palabras, cuanto más potente es el dispositivo de calentamiento, más rápido y más se calienta.
¿Dónde está instalado el elemento calefactor de la lavadora?
En las unidades de lavado doméstico, se utilizan los llamados elementos calefactores húmedos, cuyo elemento de trabajo se encuentra en el tanque de lavado y está en contacto directo con el agua. A nivel local, en unidades de lavado producidas por diferentes empresas, los elementos calefactores se pueden colocar tanto a ambos lados como delante y detrás de la lavadora.
En las máquinas de carga frontal, los elementos calefactores tienen una disposición lateral. La única regla es colocarlo en el fondo de la tina de lavado para calentar el agua de manera más eficiente. También se sabe del curso de física de la escuela que las capas de agua más frías están en el fondo y, cuando se calientan, se elevan. Se produce la convección natural del líquido y su calentamiento más eficiente.
Material aislante y de tubo
Entre el tubo y el hilo de nicromo hay un aislante que puede soportar temperaturas muy altas. Para hacer un tubo para elementos calefactores, es necesario elegir materiales que no se corroan. Son estos calentadores eléctricos tubulares los que se utilizan con mayor frecuencia en la industria y en la vida cotidiana.
Encerrados en un tubo de vidrio se utilizan, por regla general, en entornos muy agresivos, por ejemplo, en laboratorios químicos, en los que es necesario calentar varias mezclas. Pero también puedes encontrarlos en calefactores domésticos. Por regla general, se utilizan en dispositivos que utilizan radiación de tipo infrarrojo. Los tubos de cerámica en los calentadores se utilizan muy raramente en la actualidad.
Variedades de elementos calefactores de aire.
La clasificación principal se basa en los principios de trabajar con diferentes entornos. En primer lugar, los elementos calefactores de este tipo difieren en su capacidad para funcionar en entornos en movimiento y tranquilos. Por ejemplo, un elemento calefactor de aire diseñado para medios activos tiene un diseño más robusto que asegura la durabilidad del elemento. Los modelos que operan en condiciones tranquilas están hechos de materiales que son menos duraderos y están protegidos térmicamente.
Los modelos de elementos calefactores de aire difieren en términos de aplicación. Es importante señalar aquí la dependencia de las tareas resueltas por este elemento del indicador de la tensión mantenida. El elemento calefactor clásico de aire 220V puede considerarse universal. Se utiliza en el equipamiento de electrodomésticos y en algunas áreas industriales para calentar fluidos de proceso. En áreas industriales especializadas de uso de tales calentadores eléctricos, los modelos para 380-660 V se usan con mayor frecuencia.
Diametro del tubo
Los tubos pueden tener cualquier diámetro, pero se utilizan ampliamente elementos con un diámetro en el rango de 6-24 mm. Además del hecho de que el aislante debe tener altas propiedades aislantes, es necesario que transfiera efectivamente el calor del serpentín calefactor al tubo. Ahora hablemos de qué es un elemento calefactor y cómo funciona.
La alimentación del elemento calefactor se suministra a través de los terminales, que se encuentran en los insertos con aisladores. Los terminales se pueden ubicar en un extremo o en ambos. Hay variedades de calentadores eléctricos tubulares que están equipados con protección de fusible incorporada. Como regla general, dichos elementos se instalan en lavavajillas o lavadoras.
Elementos calefactores para calderas de la empresa Ariston.
La empresa Ariston utiliza elementos calefactores de producción propia o pedidos de la fábrica de Thermowatt en Italia. Elementos calefactores en diseño de cobre y acero, para recipientes verticales, rectos y curvados, para los que están acostados de lado.
Los elementos calefactores de tuerca y brida se utilizan para los calentadores de agua Ariston, con un diámetro de brida patentado: 42, 48, 63, 72 mm y están equipados con una rosca métrica. Los elementos calefactores se utilizan principalmente y hay modelos con un diseño cerrado de elementos. Todos los calentadores tienen una potencia de 1-4 kW. Se utilizan seis series de Latas en 80 tipos de calentadores de agua, solo en los modelos ARI STEA TITE y ABS SLV hay elementos secos con una vida útil de 7-10 años sin recambio.
Los calentadores de agua Ariston tienen control de temperatura termostático en el rango de 20 a 80 grados, lo que prolonga la vida útil de los elementos calefactores. El reemplazo de los electrodos de magnesio ocurre según sea necesario.
Se fabrican cinco series de electrodos con tubería de cobre y solo una serie con acero inoxidable. Los elementos calefactores de la serie RNCA están diseñados para pequeñas calderas con un volumen de 30 y 50 litros.
Una actitud profesional hacia el calentador de agua Ariston, el uso de elementos calefactores especialmente creados para él, dio los siguientes resultados:
- el enchapado en plata de los contactos permitió aumentar la intensidad de corriente hasta 25 amperios frente a los 18 de los competidores;
- se proporciona un calentamiento rápido del agua debido a la alta transferencia de calor;
- fácil instalación de elementos calefactores y funcionamiento a largo plazo sin reparación.
Para calentar el aire
Para tales elementos calefactores, la temperatura puede alcanzar los 450 grados. Estos dispositivos tubulares se utilizan para calentar el aire en locales domésticos e industriales. Dichos elementos calefactores son la base para la fabricación de convectores, varios diseños de cámaras de secado, cortinas de aire.Estos calentadores tienen tubos lisos o con aletas. Qué es un elemento calefactor para calentar aire, lo consideraremos más adelante.
Las aletas de estos calentadores están hechas de correas de acero que están unidas al tubo. Debido al uso de nervaduras, es posible aumentar el área de superficie del elemento, por lo tanto, la carga en el hilo de nicromo se reduce significativamente y el recurso del elemento también aumenta. Al mismo tiempo, la transferencia de calor aumenta significativamente.
Calentadores de agua
Al reemplazar el elemento calefactor de la lavadora, puede ver que su diseño está completamente sellado. Muy a menudo, tales elementos calefactores se pueden encontrar tanto en lavadoras como en calderas, aparatos de calefacción. El agua se puede calentar en ellos hasta el punto de ebullición, que es de 100 grados Celsius. Si el volumen de agua es muy grande, se utilizan dispositivos tipo bloque. Muy a menudo, junto con el elemento calefactor, se instala un regulador de temperatura para la caldera.
Con la ayuda de un termostato, resulta que desconecta el elemento calefactor de la fuente de alimentación cuando el líquido alcanza la temperatura requerida. Tan pronto como el agua se enfría, el termostato enciende la energía nuevamente y la bobina comienza a calentarse. Dichos elementos calefactores se utilizan para calentar calderas, calderas, en lavadoras.
Elemento calefactor con termostato. El elemento calefactor con termostato calentará el agua de forma segura y rápida.
Los elementos calefactores con termostato incorporado viven en casi todos los lugares donde se necesita calentamiento de agua, desde calderas de fábrica hasta convectores caseros hechos con un radiador de hierro fundido. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de este dispositivo? Vamos a averiguarlo.
Cómo funciona y cómo elegir
El elemento calefactor con termostato incorporado tiene una estructura simple, que consta de dos partes, un elemento calefactor y un sensor de temperatura conectado a un controlador de temperatura. Pero incluso aquí hay varias características que afectan significativamente la capacidad de servicio y la vida útil del dispositivo.
- Lo primero que hay que tener en cuenta a la hora de comprar es su funda. Un elemento calefactor más duradero estará hecho de cobre y tendrá un color noble correspondiente, la opción más barata suele estar hecha de "acero inoxidable resistente a los ácidos". No hay forma de estar seguro de cuán resistente es realmente este acero inoxidable en la tienda, así que dé preferencia a la versión de latón de la caja. El diámetro exterior del tubo suele ser de 13 mm, pero también hay opciones delgadas de bajo consumo: 10 e incluso 8 mm cada una;
La carcasa de acero del elemento calefactor con termostato suele ser un poco más barata.
El cuerpo del elemento calefactor hecho de cobre da más esperanza para un trabajo prolongado. - Calificación. Dado que estamos considerando un elemento calefactor para un calentador de agua, debe asegurarse de que en la marca, antes de la designación del voltaje de funcionamiento de 220 V, haya una letra "P", que denota trabajo en agua y soluciones alcalinas débiles;
Símbolos en el cuerpo del elemento calefactor - Energía. Debe tenerse en cuenta que cuando se conecte a una red doméstica regular, no debe usar un elemento calefactor, más potente que 2.5 kW, esto genera demasiada carga en el cableado ordinario. Si planea conectar un elemento calefactor más potente con un termostato, coloque un cable separado del blindaje con la sección adecuada al lugar de su instalación.
- El sensor de temperatura se encuentra en un tubo separado y, si es necesario, se retira junto con el termostato. Evidu es un pivote. En el interior contiene un termopar que, cuando se calienta, activa el mecanismo del termostato. A menudo, la falla del sensor térmico obliga al elemento calefactor a apagarse a bajas temperaturas.
Dispositivos de tipo flexible
Tales diseños han encontrado aplicación en sistemas con canales calientes, en moldes. Son convenientes cuando necesita dar forma al contorno en un sistema de canales calientes. Los tamaños de los elementos calefactores eléctricos pueden ser cualquiera. Un tipo de elemento calefactor eléctrico flexible que es familiar para casi todos los propietarios es un cable autorregulador para un piso cálido.Un elemento calefactor de este tipo se utiliza muy a menudo en la fabricación de un sistema de calefacción de espacios.
Un tipo de dispositivo separado es un dispositivo de cartucho, en el que los terminales para conectarse a la fuente de alimentación están en un lado. La longitud del elemento calefactor puede ser de un máximo de 3,5 m La principal diferencia con todos los demás tipos de dispositivos es que tiene un cuerpo compacto, la mayoría de las veces de acero inoxidable con cables.
Los elementos calefactores de cartucho tienen una densidad de potencia muy alta, el calor del elemento calefactor se transfiere tanto por convección como por contacto. Normalmente, estos calentadores se utilizan a menudo en la industria para calentar aceites de diversas formas hechos de metal. Muy a menudo, los dispositivos se pueden encontrar en la industria automotriz, el calzado, la alimentación y la fundición.
Conectando dispositivos
Para conectar el dispositivo a una red de tensión alterna, debe utilizar los diagramas que se dan en el artículo. Asegúrese de instalar protección: un disyuntor. Además, puede instalar un arrancador magnético para cambiar el circuito o un relé electromagnético. Si necesita ajustar la temperatura, instale un regulador especial; se permite usar tanto electrónicos como mecánicos, operando según el principio de un termostato. Ahora sabe qué es un elemento calefactor y cuáles son sus tipos, y lo más importante, se ha familiarizado con los diagramas de conexión.
