Здрасти, почетаемые читатели веб-сайта sesaga.ru. Трубчатые электрические нагреватели (ТЭН) созданы для преобразования электроэнергии в термическую. Они используются в качестве базы в нагревательных устройствах (устройствах) промышленного и бытового предназначения, осуществляющих нагрев разных сред методом конвекции, теплопроводимости либо излучения. Трубчатые нагреватели можно располагать конкретно в нагреваемой среде, потому сфера их использования довольно многообразна: от утюгов и чайников до печей и реакторов.
1. Устройство ТЭН.
ТЭН представляет собой электрический нагревательный элемент, выполненный из тонкостенной железной трубки (оболочки), материалом для которой служит медь, латунь, нержавеющая и углеродистая сталь. Снутри трубки размещена спираль из нихромовой проволоки, владеющая огромным удельным электрическим сопротивлением. Концы спирали соединены с металлическими выводами, которыми нагреватель подключается к питающему напряжению.
От стен трубки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем, который служит для отвода термический энергии от спирали и накрепко фиксирует ее в центре трубки по всей длине. В качестве наполнителя применяется плавленая окись магния, корунд либо кварцевый песок. Для защиты наполнителя от проникания воды из окружающей среды торцы ТЭНа герметизируют термовлагостойким лаком.
Выводы нагревателя изолированы от стен трубки и жестко зафиксированы глиняними изоляторами. Питающие провода подключаются к резьбовым концам выводов с помощью гаек и шайб.
Работает ТЭН следующим образом: при прохождении электрического тока по спирали она, нагреваясь, нагревает наполнитель и стены трубки, через которые тепло излучается в окружающую среду.
При нагреве газообразных сред для роста теплопотери от ТЭНов используют их оребрение, выполненное из материала с неплохой теплопроводимостью. Обычно, для оребрения применяют железную гофрированную ленту, навитую по спирали на внешнюю оболочку ТЭНа.
Использование такового конструктивного решения содействует уменьшению габаритных размеров и токовой нагрузке нагревателя.
2. Схемы включения ТЭН в однофазовую сеть.
Трубчатые электронагреватели рассчитаны на конкретное значение мощности и напряжения, потому для обеспечения номинального режима работы их подключают к питающей сети с подходящим напряжением. Согласно ГОСТ 13268-88 нагреватели делаются на номинальные напряжения: 12, 24, 36, 42, 48, 60, 127, 220, 380 В, но наибольшее использование отыскали ТЭНы рассчитанные на напряжение 127, 220 и 380 В.
Разглядим вероятные варианты включения ТЭН в однофазовую сеть.
2.1. Включение в розетку.
ТЭНы мощностью менее 1кВт (1000 Вт) можно смело включать в розетку через обыденную штепсельную вилку, так как таковой мощностью обладает основная масса электрических чайников и кипятильников, которыми мы разогреваем воду.
Через обыденную вилку можно включить параллельно два ТЭН, но у обоих нагревателей мощность должна быть менее 1 кВт (1000 Вт), так как при параллельном соединении их общая мощность возрастает до 2 кВт (2000 Вт). Таким макаром, можно включить несколько нагревателей, но их общая мощность должна составлять менее 2 кВт, а для включения в розетку нужно применять более сильную вилку.
Бывает ситуация, когда дома залежались несколько нагревателей, рассчитанных на рабочее напряжение 127 В, выбросить их рука не подымается, а в домашнюю сеть не включишь. В данном случае нагреватели врубаются последовательно, что дает возможность подавать на них завышенное напряжение. При последовательном соединении 2-ух нагревателей с напряжением 127 В их мощность остается прежней, а общее сопротивление возрастает вдвое. К примеру, при включении 2-ух нагревателей мощностью по 500 Вт их общая мощность составит 1000 Вт.
Но в этой схеме есть один недочет: если выйдет из строя хоть какой из ТЭН, то работать не будут оба, так как разорвется электрическая цепь и закончится подача питания.
Также нужно держать в голове, что при последовательном соединении 2-ух нагревателей с рабочим напряжением 220 В их общая мощность миниатюризируется вдвое, так как из-за роста общего сопротивления каждый нагреватель будет получать около 110 В заместо положенных 220 В.
2.2. Включение через автоматический выключатель.
Будет на много удобнее, если на ТЭНы подавать напряжение при помощи автоматического выключателя. Для этого нужно в домовом щитке предугадать автомат, либо же автомат установить конкретно вблизи с нагревательным устройством. Подача и отключение напряжения будет осуществляться включением/выключением автоматического выключателя.
Следующий вариант включения нагревателей осуществляется двухполюсным выключателем, что является более желаемым, так как в данном случае фаза и ноль разрываются сразу и ТЭН на сто процентов отключается от общей схемы. Напряжение подается на верхние клеммы выключателя, а к нижним подключается нагреватель.
Если электрический нагреватель применяется для нагрева воды и в доме проведено заземление, то для защиты от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции нагревателя есть смысл установить УЗО либо дифавтомат.
В данном случае заземляющий проводник соединяют с корпусом ТЭНа либо подключают на особый винт, закрепленный на корпусе емкости. Вблизи с таким винтом изображают символ заземления. Разглядим схему с дифавтоматом:
Защита с дифавтоматом работает следующим образом: при пробое изоляции нагревателя на его корпусе возникает фаза, которая используя меньшее сопротивление «пойдет» по заземляющему проводнику РЕ и создаст ток утечки. Если этот ток превзойдет уставку, то дифавтомат сработает и отключит подачу напряжения. Если в цепи произойдет куцее замыкание, то и в данном случае сработает дифавтомат и обесточит ТЭН.
При использовании УЗО между ним и нагревателем нужно установить дополнительный однополюсный автомат, который в случае недлинного замыкания отключит подачу напряжения на нагреватель и защитит УЗО от тока недлинного замыкания. В случае пробоя изоляции УЗО отключит подачу напряжения.
2.3. Работа ТЭН в схемах регулирования температуры.
В схемах автоматического регулирования температуры питающее напряжение на электрические нагреватели подается через контакты пускателей, контакторов либо термореле. В совокупы связка «нагреватель – термореле» либо «нагреватель – термореле – контактор» представляет собой самый обычный регулятор температуры, который может употребляться для поддержания температурного режима в помещениях либо водянистых средах. Контактор используют в схеме для размножения контактов и для коммутации сильной нагрузки, на которую не рассчитаны контакты термореле.
Термореле может работать в режимах «Нагрев» либо «Остывание», которые выбираются переключателем, расположенном на лицевой стороне реле. Работу ТЭН разглядим в режиме «Нагрев», так как конкретно этот режим применяется более нередко.
Разглядим схему «нагреватель — термореле».
Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2 и левым выводом нагревателя.
Фаза соединяется с клеммой термореле А1 и перемычкой перекидывается на левый вывод контакта К1 и повсевременно находится на нем. Правый вывод контакта К1 соединен с правым выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.
В начальном состоянии, когда температура окружающей среды выше данного значения, контакт реле К1 разомкнут и напряжение на ТЭН не поступает. Как температура опустится ниже данного значения, от датчика придет сигнал и реле даст команду на замыкание контакта К1. В этот момент фаза через замкнутый контакт К1 поступит на правый вывод нагревателя и нагреватель начнет греться. При достижении данной температуры от датчика снова придет сигнал и реле разомкнет контакт К1 и обесточит нагреватель.
Разглядим схему «нагреватель – термореле — контактор».
Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2, выводом А2 катушки контактора и нижним выводом нагревателя.
Фаза подается на клемму термореле А1 и перемычкой перекидывается на левый вывод контакта К1, нижний силовой вывод контактора и повсевременно находится на этих выводах. Правый вывод контакта К1 соединен с выводом А1 катушки контактора. Верхний силовой вывод контактора соединен с верхним выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.
В начальном состоянии, когда температура окружающей среды выше данного значения, контакт реле К1 разомкнут и на ТЭН напряжение не поступает. При опускании температуры ниже данного значения от датчика идёт сигнал и реле замыкает контакт К1, по которому фаза поступает на вывод А1 катушки контактора.
При возникновении фазы на выводе А1 катушки срабатывает контактор, его силовые контакты замыкаются и фаза попадает на верхний вывод нагревателя и он начинает греться. При достижении данной температуры от датчика снова придет сигнал, реле разомкнет контакт К1 и обесточит контактор, который в свою очередь обесточит нагреватель.
Если появились вопросы по контакторам, то Вы сможете познакомиться с их устройством и работой, также разглядеть схемы подключения контакторов.
Вы также сможете поглядеть ролик о нагревателях, где рассказывается и показывается работа каждой схемы.
На этом пока закончим, а во 2-ой части разглядим схемы подключения ТЭН к трехфазной сети.
Фортуны!
8 правил подключения электрокаменки к сети
Резвый прогрев сауны, четкое поддержание данной температуры в автоматическом режиме, включение по щелчку кнопки — благодаря этим особенностям любители парения все почаще выбирают электрокаменки заместо традиционных дровяных печей. Но даже самые «слабенькие» модели каменок потребляют от 2 кВт мощности, что в сочетании со сложными критериями работы делает установка электропечи очень ответственной и сложный задачей. И доверить ее лучше электрику, лучше с опытом установки таких устройств.
Если же вы все-же желаете подключить электрокаменку без помощи других, другими словами несколько правил, познание которых поможет для вас не допустить ошибки во время ее установки.
Правило 1-ое: пристально изучите аннотацию
В комплекте с каждой электрокаменкой идет подробная аннотация, в какой не только лишь описаны ее свойства и функции, но и приведены подробные советы по подключению определенной модели с электрическими схемами. Точно следуйте этим советам и не вносите конфигурации в схемы подключения.
Правило 2-ое: 220 В либо 380 В?
Большая часть электрокаменок рассчитана на подключение к трехфазной сети 380 В. К стандартной для многоквартирных домов однофазовой сети 220 В можно подключать только сравнимо маломощные модели для домашних саун — до 6-7 кВт, время от времени — до 9 кВт. Учитывайте это при проектировании парной и выборе электрокаменки.
Правило третье: удостоверьтесь, что проводка выдержит
Высочайшая мощность — огромные токи. Потому перед покупкой электрокаменки удостоверьтесь, что сечение проводов как во внутриквартирной разводке, так и в доме достаточное для устройства таковой мощности. В особенности это животрепещуще для старенькых построек, также для домов с дюралевой проводкой.
Правило 4-ое: только медь, никакого алюминия
Для подключения электрокаменки используйте только медные провода. Дюралевые, даже взятые с огромным припасом, не подходят из-за текучести и хрупкости этого материала.
Правило 5-ое: в парной — только теплостойкий кабель
Для прокладки в сауне стандартные кабели с поливинилхлоридной изоляцией не подходят — оболочка просто расплавится, что приведет или к поражению электрическим током, или к возгоранию. Используйте кабели с теплостойкой изоляцией, которые выдерживают долгий нагрев до 170 ºС без выделения токсических веществ, к примеру: РКГМ либо ПРКА. Учитывайте, что любые соединения в границах парной таких кабелей недопустимы, лучше прокладывать их в защитных гофрированных трубах.
Правило шестое: верно соединяйте провода
Беря во внимание цена теплостойкого кабеля, часто он прокладывается исключительно в сауне, а за ее пределами соединяется с обыденным кабелем NYM либо ВВГнг, который уже идет до щитка. Так как электрокаменка — очень мощнейший устройство, принципиально не применять при соединении проводов скрутки. Лучший вариант — пайка, но если это нереально, то подходят и высококачественные клеммники.
Правило седьмое: автомат и УЗО
Для электрокаменки на щитке должен быть зарезервирован отдельный автоматический выключатель, рассчитанный на наибольший вероятный для определенной модели ток. А вот УЗО некоторые производители прямо воспрещают ставить. Если в аннотации к вашей электрокаменки этого запрета нет, то заместо композиции УЗО и обыденного автомата можно поставить дифференциальный с уставкой 30 мА. Если же таковой запрет есть, то ограничьтесь одним автоматическим выключателем.
Правило восьмое: места прохода кабеля
Если у каменки выносной пульт управления, то кабель через стенки придется проводить непременно. Места таких проходов нужно верно оформлять: заложить трубку из негорючего материала, уложить в нее провод и заполнить таковой же негорючей замазкой.
Электрокаменку для собственной сауны вы сможете избрать в соответственном разделе нашего каталога: электрокаменки для саун.
