Chauffage électrique, élément chauffant (TEN) pour le chauffage: types et types d'équipement

Il existe aujourd'hui sur le marché un grand nombre de radiateurs électriques tubulaires électriques pour le chauffage. Les modèles diffèrent par l'aspect, la puissance, le degré de protection de la coque extérieure. Mais le principe de leur action n'a pratiquement pas changé depuis le milieu du XXe siècle.

À l'intérieur du tube, en métal avec de bonnes caractéristiques de conduction thermique, il y a un fil (nichrome) torsadé en spirale et un liquide de refroidissement (périclase). Un courant est appliqué à cet élément, le fil chauffe.

Ombres

Il est utilisé comme composant principal dans de nombreux appareils électroménagers:

  • Machine à laver;
  • Lave-vaisselle;
  • Chaudière;
  • bouilloire électrique et bien d'autres.

Mais aujourd'hui, les éléments chauffants pour les systèmes de chauffage ont acquis une grande popularité. L'appareil est inséré dans le radiateur et la base avec le point de connexion reste à l'extérieur.

Un tel système offre au propriétaire un certain nombre de possibilités:

  • Maintenir une température confortable à tout moment de l'année. Ceci est particulièrement pratique à l'automne avant le début de la saison de chauffage ou au printemps après avoir éteint le chauffage centralisé;
  • Organisation du chauffage autonome sur un système déjà fini fourniture de chauffage central;
  • Utilisation pour le chauffage d'urgence liquides en cas d'accidents pendant la période froide;
  • Économiser de l'argent sur le chauffage de l'air grâce à une efficacité élevée.

Cependant, le chauffage par convection directe n'a pas non plus été annulé, par conséquent le tube chauffant est activement utilisé dans les convecteurs, les rideaux chauffants ou les pistolets, etc.

But des éléments chauffants chauffants

Les éléments chauffants électriques ont gagné en popularité en raison de leur polyvalence et de leur rendement élevé. Toute l'électricité qu'ils consomment est utilisée aux fins prévues - pour chauffer l'espace environnant.

Les principaux appareils de chauffage où des éléments chauffants sont utilisés sont:

  1. Réchauffeurs d'huile électriques portables et stationnaires.
  2. Radiateurs de chauffage à eau.
  3. Sèche-serviettes chauffants pour la salle de bain.
  4. Cheminées électriques.
  5. Convecteurs électriques.
  6. Chaudières électriques.

L'équipement spécifié peut être utilisé comme source de chauffage principale ou supplémentaire. Il est peu coûteux, facile à installer et ne nécessite pas de compétences particulières pendant son fonctionnement.

Radiateur de chauffage en fonte avec élément chauffant intégré
Vous pouvez connecter l'élément chauffant à un radiateur de chauffage central en fonte après avoir déconnecté la colonne montante commune. Un tel dispositif peut être utilisé pour le chauffage principal et supplémentaire.

Champ d'application des éléments chauffants

Il est possible d'utiliser un élément chauffant pour un radiateur de chauffage (illustré sur la photo) lors de la disposition de radiateurs autonomes simultanément avec un système de chauffage centralisé afin de fournir un chauffage supplémentaire du liquide de refroidissement.

éléments chauffants pour chaudières

Le plus souvent, la décision d'installer un élément chauffant dans une batterie est prise par les propriétaires si le chauffage d'un appartement ou d'une maison est instable ou est souvent éteint. Ce dispositif de chauffage est une bonne alternative pour éviter le refroidissement du bâtiment et le dégivrage des batteries.

Disposition interne des radiateurs électriques

Il convient de considérer l'appareil sur l'exemple d'un modèle tubulaire. Le radiateur électrique est un tube en céramique ou en métal rempli d'un conducteur thermique avec une spirale située à l'intérieur. A l'endroit où le tube est fixé à la bride, il y a des traversées isolantes qui empêchent la spirale conductrice d'entrer en contact avec le corps de l'élément chauffant.


Dans la plupart des modèles d'éléments chauffants, des composants similaires sont utilisés, cependant, leur durabilité peut différer en fonction de la qualité de fabrication

Le radiateur électrique est fixé principalement avec une connexion à bride, ce qui permet de sceller l'environnement interne du radiateur de l'espace externe. L'inconvénient de cette conception est l'impossibilité de remplacer la bobine lorsqu'elle brûle en interne.

Radiateurs électriques tubulaires à ailettes

Les éléments chauffants nervurés appartiennent également au type d'éléments tubulaires, mais ils ont également des nervures situées dans des plans perpendiculaires à l'axe du tube chauffant. Ces nervures sont constituées de ruban métallique et sont fixées au tube à l'aide de rondelles et d'écrous de serrage. Le même appareil est en acier inoxydable ou en acier de construction.

dix électrique pour le chauffage
Ce type d'élément chauffant est utilisé dans les appareils de chauffage qui chauffent l'air ou le gaz. On les retrouve souvent dans des dispositifs tels que des rideaux d'air ou des convecteurs (lire: "Convecteurs de chauffage électrique: comment choisir - petits trucs"). Ils sont utilisés pour chauffer les pièces au moyen d'une masse d'air thermique.

Le principe de fonctionnement des éléments chauffants

L'élément chauffant fonctionne selon le principe suivant. Lorsqu'elle est connectée au réseau, la bobine intérieure est chauffée et l'énergie est transférée au conducteur thermique et à la gaine extérieure. Par la suite, la chaleur est transférée au liquide, à l'air ou au matériau solide environnant.

Lors du chauffage d'un élément chauffant immergé dans l'huile ou l'eau, des flux de convection se créent autour du tube, qui mélangent le liquide de refroidissement et contribuent à son chauffage uniforme.

Le principe de fonctionnement de la chaudière électrique de chauffage
Les chaudières électriques sont réputées pour leur fiabilité et leur maintenabilité. Ils n'ont pas beaucoup de pièces complexes, ils sont donc faciles à utiliser et à entretenir.

Dans les appareils de chauffage non liquides, la température de chauffage est généralement limitée afin de ne pas endommager les pièces environnantes et provoquer un incendie.

Pour accélérer le transfert de chaleur, ils utilisent souvent un ventilateur qui fait circuler l'air à la fois à l'intérieur de l'appareil et dans la pièce environnante.

Comment l'utiliser correctement?

Outre le non-respect banal du mode d'emploi et des règles de sécurité, les éléments chauffants peuvent se briser en raison de:

  • corrosion de la coque;
  • sa rupture à la suite d'une surchauffe;
  • chutes constantes de la tension du secteur;
  • et juste une dépressurisation générale du tube.

Pour que l'appareil chauffe votre maison le plus longtemps possible, vous devez suivre des règles simples:

  1. Lors de la connexion des fils, ne soyez pas trop zélé et ne serrez pas inutilement les écrous des contacts des extrémités de sortie de l'élément chauffant - ils peuvent éclater.
  2. L'appareil doit être connecté au réseau uniquement lorsqu'il est dans l'eau. Sinon, en abaissant la spirale chauffée dans l'eau, vous pouvez obtenir une explosion assez forte.
  3. La surface du tube chauffant doit être détartrée régulièrement. Tout dépend de la qualité de l'eau, mais avec un travail constant, il est préférable de la nettoyer une fois par trimestre, en évitant l'accumulation de tartre de plus de 2 mm.
  4. En cas de problèmes avec la qualité de l'alimentation, vous devez connecter une alimentation sans coupure ou un stabilisateur.
  5. Pour le liquide de refroidissement, il est préférable de verser de l'eau distillée dans le système, le pourcentage d'impuretés qu'il contient est minime. Ils sont à l'origine de l'apparition de tartre sur la coque de l'élément chauffant.
  6. Utilisez des dispositifs à courant résiduel (DDR) - en cas de panne de l'élément chauffant, il sera immédiatement déconnecté du réseau.
  7. Il est impératif de faire la mise à la terre.

Il est important de comprendre. Aucun élément chauffant ne peut être monté dans un radiateur chauffant. Vous devez sélectionner des modèles spécialisés en stricte conformité avec le diamètre requis.

Types d'éléments chauffants pour appareils de chauffage

La simplicité de fabrication des éléments chauffants ne se transforme pas toujours en commodité pour les utilisateurs. De nombreux fabricants produisent des radiateurs électriques avec une forme et une fixation spécifiques.En cas de panne, il est assez difficile de les acheter en magasin. Par conséquent, pour le bon choix, il est nécessaire d'étudier toutes les options de conception possibles.

Modèles tubulaires pour le chauffage domestique

La conception tubulaire des radiateurs électriques est la plus courante dans les radiateurs mobiles au mazout, les radiateurs électriques portables et muraux. Le transfert de chaleur en eux peut se produire en utilisant: la convection, le rayonnement infrarouge ou la conduction thermique.

Éléments chauffants tubulaires pour radiateurs
Les éléments chauffants prêts à l'emploi avec un régulateur et leur propre cordon d'alimentation ne peuvent être achetés que si vous êtes sûr que la longueur du fil sera suffisante

La forme et la longueur du tube dans de tels dispositifs peuvent être quelconques et ne sont dictées que par des caractéristiques de conception. Par exemple, l'élément chauffant d'un appareil de chauffage micatrémique est une bobine située derrière une plaque minérale. Lorsqu'elle est chauffée, la plaque émet de la chaleur infrarouge.

Les caractéristiques les plus courantes sont:

  • diamètre - 5-18 mm;
  • longueur - 200-6000 mm;
  • matériau de la coque - acier, acier inoxydable, céramique, cuivre;
  • puissance - 0,3-2,5 kW.

Les éléments chauffants d'une puissance supérieure à 2,5 kW ne sont pas utilisés dans les appareils de chauffage domestique, car le câblage de l'appartement ne peut tout simplement pas supporter une charge plus élevée.

Version nervurée des radiateurs électriques

Les dispositifs nervurés sont une modification de l'élément chauffant tubulaire. Leur particularité est la présence de nombreuses plaques d'acier minces sur toute la longueur de l'appareil. Cette conception augmente considérablement la zone de contact avec l'environnement, offrant un taux de chauffage élevé.

Élément chauffant nervuré
Les éléments chauffants nervurés sont plus chers, exigeants sur le volume de l'espace de travail, mais offrent des caractéristiques de consommation plus élevées de l'équipement de chauffage

Les modèles à ailettes sont principalement utilisés dans les appareils de chauffage pour le chauffage de l'air. Ils permettent une élévation rapide de la température ambiante, notamment avec un ventilateur intégré.

Conception de blocs d'éléments chauffants

La version bloc représente plusieurs radiateurs tubulaires combinés sur la base d'un seul support.

Bloquer les éléments chauffants de la chaudière
Lors du choix des éléments chauffants en bloc, une attention particulière doit être portée à leur puissance et à la capacité d'une chaudière équipée d'une pompe à évacuer la chaleur.

Cette conception est utilisée lorsque deux facteurs sont combinés:

  1. La nécessité d'une puissance accrue de l'appareil et d'une vitesse de chauffage élevée du fluide de travail.
  2. L'impossibilité de transfert rapide de l'énergie thermique de la spirale vers l'environnement en raison de la petite surface de la coque extérieure.

En fait, dans un élément chauffant en bloc, la charge sur chaque tube chauffant diminue et le taux de transfert de chaleur augmente. Ces appareils font partie des chaudières de chauffage domestique et des installations de chauffage électrique industrielles.

La puissance des modèles en blocs peut être de 5 à 10 kW.Par conséquent, lorsqu'ils sont placés dans un appartement, un câble électrique supplémentaire doit être tiré dans la pièce.

Appareils de type cartouche

Les éléments chauffants à cartouche ont la forme d'un tube avec une extrémité libre, ce qui est dû à la particularité de leur installation. La coque extérieure est généralement en acier poli pour assurer un contact maximal avec le matériau environnant. Ces tubes sont étroitement insérés dans le trou correspondant de l'élément chauffant.

Radiateurs électriques à cartouche
Le principal inconvénient des éléments chauffants à cartouche est la petite surface de la surface de transfert de chaleur, qui nécessite l'utilisation de méthodes spécifiques pour éliminer l'énergie thermique

La fixation des modèles de cartouche s'effectue principalement à l'aide d'une connexion à bride. Ils sont généralement utilisés dans l'industrie pour chauffer les pièces de travail des extrudeuses.

Il existe d'autres types structurels d'éléments chauffants, mais ils sont principalement utilisés dans la production industrielle et n'affectent pas le sujet à l'étude.

Eléments chauffants pour chaudières

Eléments chauffants pour chaudières

Plinthes chauffantes électriques et hydrauliques pour le chauffage

Il y a un élément chauffant en vente pour une chaudière de chauffage. L'élément chauffant est installé dans l'équipement de chauffage par le fabricant en usine. Vous devrez choisir un nouveau radiateur électrique uniquement s'il tombe en panne ou si vous devez augmenter la puissance de la chaudière. Dans le même temps, il existe deux types d'éléments chauffants: certains sont installés dans des équipements industriels et d'autres dans des chaudières à usage domestique.

Types, avantages et inconvénients

Les éléments chauffants des équipements de chauffage sont du type bloc et cartouche. En règle générale, des structures en blocs sont utilisées, dans lesquelles plusieurs tubes sont fixés sur une base. En conséquence, la charge sur chaque élément est moindre et le taux de transfert de chaleur est plus élevé. Ces appareils sont intégrés dans les chaudières domestiques ou connectés en plus au système de chauffage. Étant donné que la puissance d'un tel élément chauffant est assez élevée, vous devez tirer un câblage séparé vers la chaudière qui résistera à de telles charges.

Par caractéristiques de conception, les types suivants de radiateurs électriques pour chaudières se distinguent:

  • avec une surface lisse des éléments;
  • dispositifs à ailettes avec rondelles et écrous de serrage;
  • les unités à une extrémité conviennent aux chaudières électriques (elles ressemblent à une chaudière);
  • les dispositifs à double extrémité ont des contacts spéciaux qui sont fixés aux deux extrémités de l'élément tubulaire.

Important! Pour atteindre la puissance requise, plusieurs radiateurs électriques d'une puissance minimale de 1 kW peuvent être intégrés dans une même chaudière.

Les avantages des radiateurs électriques pour chauffer les chaudières sont leur efficacité, la capacité de chauffer la maison et de fournir de l'eau chaude. Les appareils n'émettent pas d'émissions nocives pendant le fonctionnement. Ils sont compacts et légers, ils n'augmentent donc pas le poids de l'équipement de chauffage.

Les inconvénients sont liés à la formation rapide de tartre. Pour régler la puissance de chauffage, tous les radiateurs doivent être éteints. Lorsqu'il fonctionne sans eau, l'appareil brûle rapidement, par conséquent, des disjoncteurs supplémentaires sont installés.

Fonctions supplémentaires des radiateurs électriques

Ci-dessus, les conceptions les plus simples d'appareils ont été considérées sans aucun mécanisme de réglage intégré.

Éléments chauffants avec thermostats
L'unité de thermorégulation peut avoir une automatisation mécanique ou électronique. Ce dernier est plus précis, mais exigeant sur les paramètres du réseau électrique domestique.

Mais les chauffe-eau électriques peuvent être équipés de l'automatisation la plus simple qui offre à l'appareil des fonctions supplémentaires.

Ceux-ci inclus:

  1. Thermorégulation... Les éléments chauffants avec thermostat intégré pour le chauffage ont un capteur de température qui se déclenche lorsque le fluide de travail chauffe jusqu'à un certain niveau. La résistance électrique est réglée de l'extérieur de la bride.
  2. Antigel... Cette fonction est assurée par un thermostat simplifié qui ne fonctionne que lorsque la température descend à 0-2 ° C. Il empêche l'eau de geler dans les tuyaux de chauffage, consommant un minimum d'électricité.
  3. Chauffage turbo, qui assure un chauffage forcé de l'environnement de travail lors de la mise en service initiale de l'équipement. Il faut se rappeler que le câblage électrique de la pièce doit résister à une augmentation de puissance à court terme.

Il n'y a pas tellement d'appareils prenant en charge des fonctions supplémentaires, car souvent la régulation du fonctionnement des appareils de chauffage dans leur ensemble est effectuée à l'aide d'une unité d'automatisation séparée.

Radiateurs électriques avec thermostat

Les radiateurs électriques pour le chauffage avec thermostat sont actuellement les plus courants. Leur objectif principal est de chauffer le liquide. Des radiateurs à air chaud avec thermostats sont installés sur presque tous les équipements utilisés pour chauffer l'eau. La température maximale à laquelle le fluide chauffant de l'élément chauffant peut être chauffé pour un radiateur avec thermostat est de 80 degrés.

comment en choisir dix dans un radiateur
TEN avec un thermostat est fait de fil de nickel-chrome.Le fil à l'intérieur du tube de l'appareil avec thermostat électrique est rempli d'une poudre spéciale de type comprimé, qui est de l'oxyde de magnésium et possède d'excellentes propriétés isolantes, mais en même temps une conductivité thermique élevée. Vous pouvez intégrer un tel TEN dans une batterie de chauffage électrique.

Comment choisir un élément chauffant pour un équipement de chauffage?

Lors du choix d'un élément chauffant à remplacer dans un chauffe-eau ou dans un radiateur, vous devez faire attention à sa puissance, à sa conception, à la longueur du tube et à la disponibilité de fonctionnalités supplémentaires. Par conséquent, avant d'acheter, vous devez vous renseigner le plus possible sur toutes ses caractéristiques.

Calcul de la puissance de l'appareil

La grande puissance de l'élément chauffant n'est pas toujours une qualité positive.

Lors du choix, il est important de prendre en compte plusieurs facteurs liés au niveau de consommation d'énergie:

  • la puissance maximale de transfert de chaleur de l'appareil de chauffage dans son ensemble;
  • capacités de câblage électrique;
  • le volume de la pièce.

Vous ne pouvez pas acheter un appareil dont la puissance est supérieure à 75% du niveau de transfert thermique maximal de l'équipement de chauffage.

Par exemple, il y a un radiateur avec 10 sections, dont chacune dégage 150 watts de chaleur dans l'air, soit un total de 1,5 kW. Lorsqu'un radiateur électrique d'une puissance de 2 kW y est installé, la surface de la batterie ne pourra pas abandonner rapidement toute l'énergie générée. En conséquence, l'élément chauffant s'éteint constamment en raison d'une surchauffe.

Élément chauffant brûlé
La raison de la panne rapide de l'élément chauffant peut être le mauvais choix de la puissance de l'appareil. En raison de la surchauffe systémique de la bobine, elle brûle avec le temps

Dans les appartements avec un câblage usé, la charge constante sur la prise ne doit pas dépasser 1,5 à 2 kW, sinon elle pourrait prendre feu et entraîner de tristes conséquences. Par conséquent, avant d'acheter un élément chauffant, vous devez vérifier l'état du câblage et, si nécessaire, démonter l'ancien et poser un nouveau réseau électrique.

Une fois le problème électrique et les capacités de l'équipement résolu, vous pouvez commencer à calculer la puissance requise pour maintenir une température confortable dans la pièce.

Dans les maisons et appartements bien isolés, un niveau de 40 W / m3 sera suffisant. Et s'il y a des espaces dans les fenêtres, la puissance de chauffage doit être augmentée à 60-80 W / m3. Vous ne pouvez acheter un modèle spécifique qu'après avoir pris en compte tous les facteurs énergétiques ci-dessus.

Prise en compte des caractéristiques de conception

La plupart des éléments chauffants ont une coque en acier allié, qui offre force et résistance à la corrosion. Les appareils en cuivre sont principalement utilisés dans les chauffe-eau, bien qu'il n'y ait aucune restriction quant à leur utilisation dans les radiateurs faits maison.

Chauffage électrique en cuivre
Dans les radiateurs en fonte et en acier, l'utilisation d'éléments chauffants en métaux non ferreux n'est pas souhaitable. Cela peut entraîner une usure accélérée des matériaux et des connexions.

De plus, lors du choix, il est nécessaire de prendre en compte le sens du filetage du bouchon, qui peut être à droite ou à gauche. Différents modèles de radiateurs électriques diffèrent également par le diamètre des brides. Leur taille peut varier de 0,5 à 1,25 pouces.

Habituellement, une brève instruction est jointe à un élément chauffant d'un bon fabricant, qui décrit ses paramètres de conception. Les étudier vous aidera à acheter un appareil qui s'adaptera exactement à votre équipement de chauffage existant.

Longueur du tube de chauffage

La longueur du tube est l'une des principales caractéristiques qui déterminent l'efficacité de l'appareil.

Sa grande longueur à puissance égale entraîne une augmentation de la surface du radiateur électrique et une accélération des échanges thermiques avec le fluide de travail. Cela a un effet positif sur la durabilité de l'élément chauffant et la vitesse de circulation du liquide de refroidissement.

Élément chauffant avec un long tube
Les éléments chauffants avec un long tube sont idéaux pour une installation dans des registres faits maison, ce qui est pratique pour chauffer de grandes pièces et dépendances

Il est conseillé que le tube passe sur toute la longueur de la zone de travail du radiateur, sans atteindre la paroi opposée de 6 à 10 cm.Cette recommandation vous permettra de réchauffer rapidement et uniformément le liquide de refroidissement.

Disponibilité de fonctionnalités supplémentaires

Il n'est pas toujours nécessaire de payer trop cher pour les caractéristiques supplémentaires des éléments chauffants. Si le chauffage est utilisé comme chauffage d'appoint et ne dispose pas de son propre automatisme intégré, l'achat d'un modèle avec thermostat est logique.

Mais si le radiateur ou le convecteur électrique dispose de ses propres capteurs de température et mécanismes de contrôle de température, les fonctions supplémentaires ne seront pas réclamées.

Élément chauffant avec minuterie intégrée
L'électronique intégrée à la fiche de l'élément chauffant doit avoir des mécanismes de sécurité afin qu'en cas de panne de la carte de commande, un incendie ne se produise pas

Par conséquent, il est recommandé d'acheter des radiateurs électriques coûteux avec automatisation intégrée uniquement s'il existe un besoin évident d'un tel équipement. Si vous avez besoin d'une sélection individuelle de la température de fond, il est préférable d'acheter un thermostat dans une prise, qui peut être utilisé périodiquement.

Quant aux fabricants d'éléments chauffants, leur choix n'est pas fondamental. Les principaux fournisseurs sont des entreprises de Russie, d'Ukraine, de Turquie et d'Italie. La qualité de leurs produits est à peu près la même, il ne sert donc à rien de trop payer pour la marque.

Conception et principe de fonctionnement

Le dispositif de l'élément chauffant électrique est plutôt primitif. Cela ressemble à un cylindre en métal, à l'intérieur duquel une spirale en fil de cuivre ou d'acier est placée dans un isolant spécial. Compte tenu du fait que l'élément chauffant pour chauffer les batteries est monté avec un thermostat, en plus de la fonction de chauffage, il est également utilisé pour régler la température du liquide de refroidissement.

Le cylindre en spirale est protégé par un boîtier équipé de capteurs de contrôle. Leur tâche est de surveiller l'appareil contre la surchauffe. De plus, l'appareil est galvanisé pour une fiabilité accrue. Le chromage et le nickelage augmentent la résistance de l'élément chauffant et créent ainsi une protection supplémentaire qui empêche le contact humain avec l'électricité.

En plus des tâches principales de chauffage et de thermorégulation, les éléments chauffants modernes pour radiateurs chauffants effectuent des tâches supplémentaires:

  1. En mode «antigel», une température constante du liquide de refroidissement est maintenue à + 10 ° C, ce qui est bien suffisant pour éviter que le liquide de refroidissement ne gèle dans les tuyaux. Une fois l'eau chauffée à la température requise, les éléments chauffants sont désactivés jusqu'à ce que sa température descende en dessous du repère réglé.
  2. Lors de la réalisation d'un système de chauffage autonome dans une maison privée avec des batteries avec éléments chauffants intégrés, le plus réussi sera l'utilisation du mode «Turbo». L'appareil fonctionne à pleine capacité, grâce à quoi le système et l'air de la pièce se réchauffent presque instantanément. À l'avenir, la tâche des éléments chauffants est de maintenir le niveau de température réglé dans le système, ce qui vous permet d'économiser considérablement de l'énergie pendant le chauffage.

La majorité des consommateurs estiment que la meilleure option en tant que liquide de refroidissement pour les radiateurs avec éléments chauffants intégrés est l'huile technique, en raison de ses propriétés de chauffage rapide et de refroidissement lent. Mais cela ne signifie pas que de tels radiateurs ne peuvent pas être utilisés dans un système de chauffage à eau.

Conception Teng pour batterie

iwarm.techinfus.com

Échauffement

Chaudières

Radiateurs