Elektrilised kütteelemendid, kütteelementide tüübid sõltuvalt nende otstarbest
TEN-i nimetatakse torukujuliseks elektrikütteseadmeks, mis on valmistatud metallist, klaasist või keraamilisest torust, mille keskel asub küttekeha, reeglina on see niit või spiraal, mis on valmistatud nikroom.
Kerise ja toru vaheline ruum on täidetud piisava soojusjuhtivusega ja kõrgete dielektriliste omadustega elektriisolaatoriga, olles samas vastupidav isegi väga kõrgetele temperatuuridele.
Nikroomsoojendil on omakorda selline takistus, et tagada vajalik soojusvõimsus ja sobiv temperatuur kütteelemendi pinnal.
Esimene patent (USA patent nr 25532) kütteelemendile väljastati George Simpsonile 20. septembril 1859. aastal.
Kütteelemendi peamised osad:
-
1 — toru;
-
2 — Kütteelement;
-
3 — isolatsioonikiht;
-
4 — Kontaktirühm.
Torud halvasti avatud metallide korrosioon seda kasutatakse tavaliselt mitteagressiivse keskkonna soojendamiseks mõeldud kütteelementide tootmiseks. Kõige sagedamini võib kütteelementide metalltorusid leida kodukütteseadmetes ja mõnes tööstuspaigaldises.
Klaas on keemiliselt peaaegu inertne, mistõttu kasutatakse klaastorusid tööstusrajatiste kütteelementides, mis on mõeldud keemiliselt agressiivse keskkonna soojendamiseks. Klaastorusid võib leida ka majapidamises kasutatavatest keristest ja infrapunasaunadest. Keraamilised torud või väärismetallist torud on äärmiselt haruldased ja neid peetakse erilistel puhkudel pigem erandiks.
Sõltuvalt kütteelemendi otstarbest võib toru läbimõõt olla 6-24 mm.
Kütteelemendi kütteelemendi materjalina kasutatakse sageli suure elektritakistusega metallisulameid, nagu konstantaan ja nikroom. Erijuhtudel kasutatakse spetsiaalset keraamikat või muid erimaterjale.
Isolatsioonikihi ülesanne on vältida spiraali (või keerme) kokkupuudet toruga, kandes samal ajal soojusenergia võimalikult tõhusalt üle toru pinnale.
Kütteelemendi ühendamiseks elektriahelaga kasutatakse kontaktrühma, tavaliselt on need juhtivad klemmid, mis asuvad isoleerivatel sisestustel. Sellisel juhul võib klemmide konfiguratsioon olla ühe- või kahepoolne. Esimesel juhul asuvad kontaktjuhtmed kütteelemendi ühel küljel, teisel on juhtmed mõlemal küljel.
Üksikud kütteelementide rühmad on varustatud lisaelementidega, näiteks alates 2000. aastast.nõudepesumasinate ja pesumasinate küttekehadel on tingimata termokaitse ning boilerite veesoojendite küttekehadele lisatakse kütteelementide ressursi pikendamiseks magneesiumanoodvarras.
Millised on kütteelemendid sõltuvalt nende otstarbest?
Õhkkütteelemendid
Sellised kütteelemendid on tööstuslike ja kodumaiste õhusoojendite, õhkkardinate, konvektorite, kuivatuskambrite aluseks. Need on siledad torukujulised või soonikud ja kumerad. Nende temperatuur võib ulatuda 450 °C-ni.
Uimekütteelemendid on peamiselt mõeldud õhu soojendamiseks, liikuvaks või paigalseisvaks, kuid harvadel juhtudel saab neid kasutada ka vedelike soojendamiseks. Struktuurselt on ribidega küttekehal kahe otsaga ringikujulise ristlõikega toru, mille aktiivse pinna külge kinnituvad ribid tihedalt.
Uimed on valmistatud spiraalselt ümber toru keritud gofreeritud terasribast, mille paksus on ligikaudu 0,3 mm ja laius 10 mm. Selleks, et soojuspaisumistegur oleks kõikjal sama, kasutage süsinikterasest või roostevabast terasest riba.
Uimed loovad suure ala, mille tulemusena väheneb kütteelemendi koormus kuni 2,5 korda võrreldes ribideta kütteelemendi versiooniga. Sellise kütteelemendi pikkus on 32 cm kuni 1 meeter ja kuju võib olla sirge või U-kujuline.
Kütteelemendid vee jaoks
Neid kütteelemente kasutatakse kateldes, autoklaavides, pesu- ja nõudepesumasinates jne, kus need soojendavad vett (vedelat keskkonda) kuni 100 ° C.Kui on vaja lahendada tõsisemaid probleeme, siis kasutatakse suurema soojusvõimsuse saamiseks küttekehade plokke.
Koduseks otstarbeks (näiteks katelde puhul) peab kütteelement olema varustatud termostaadiga, et vee temperatuur ei ületaks 80 ° C, see on muu hulgas vajalik elektrienergia säästmiseks. Niiskuse sissetungimise eest kaitsmiseks on veekütteelementide otsad usaldusväärselt suletud ja kontaktvardad on ümbritsetud tiheda isoleeriva dielektrilise kestaga.
Kütteelemendid on paindlikud
Kuumades süsteemides ja vormides on paindlikud kütteelemendid kasulikud ja neid lihtsalt ei asendata. Need on mugavad selle poolest, et neid saab painutada mis tahes kuju ja pinna soojenemine on ühtlane. Silmusküte või kuumakanalisüsteemide küte on võimatu ilma moodustunud küttekehadeta. Painduvad kütteelemendid on saadaval erinevates suurustes ja sobivad mugavalt kanalitesse.
Eriti tähelepanuväärsed on põrandakütte painduvad kütteelemendid – küttekaablid. Eraldi painduvate kütteelementide klass on isereguleeruv kaabel.
Kassettkütteelemendid
Neid kasutatakse tööstusüksustes. Polümeermaterjalide töötlemisel kasutatakse kompaktseid padrunkütteelemente, sissepritsepressi otsikud on varustatud kassettkütteelementidega, pakkemasinad liimitakse tänu kassettkütteelementidele.
Kassettkütteelementide kasutusala on väga lai: valukoda, jalatsitööstus, labori- ja meditsiiniseadmete tootmine, auto- ja puidutööstus jne. Kütteelemendid kinnitatakse ribade ja liitmike abil.