ТЕМА 4.

ОПАЛЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ

 

Тепловий комфорт — це такий фізіологічний стан, при якому центральна нервова система людини отримує найменшу кількість зовнішніх подразнень, пов'язаних з температурою навколишнього середовища, а механізми терморегуляції людини (судинна система, потовиділення і ін.) відчувають найменшу напругу. При цьому створюються умови, що сприяють відпочинку і відновленню сил організму.

Рекомендована температура повітря знаходиться в діапазоні 16—25 °С. Причому в житлових приміщеннях температура повітря повинна бути 18—22 °С, а в спальнях — 14—17 °С.

У побуті застосовуються переносні опалювальні прилади, що служать для додаткового обігріву приміщення або сушки різних предметів (сирих стін, білизни, фотознімків і т. п.).

Випускаються електроприлади для опалювання наступних видів: електрокаміни і інфрачервоні обігрівачі, електроконвектори, електрорадіатори, комбіновані електроприлади для опалювання. Всі вони класифікуються за наступними ознаками:

По способу передачі тепла в навколишній простір — конвективні, випромінюючі і комбіновані;

По виконанню — настільні, підлогові, стельові, настінні і універсальні;

По способу регулювання — нерегульовані, із ступінчастим і безступінчатим регулюванням потужності і автоматичним регулюванням температури опалювального приміщення;

По конструкції нагрівального елементу — відкритий, закритий, захищений;

По характеру експлуатації — основне і додаткове опалювання.

 

Електрокаміни. Це інфрачервоні електрообігрівачі направленого випромінювання. Електрокамін є відбивач з розміщеним в його фокусі нагрівачем. Корпус приладу може бути з різних матеріалів — металу, дерева або пластмаси.

Направлене теплове випромінювання електрокаміна формується відбивачем. Оскільки повітря є середовищем, прозорим для променів, через декілька хвилин після включення електрокаміна (необхідних для розігрівання нагрівальних елементів) відчувається опалювальний ефект. Це обумовлює застосування електрокамінів для місцевого обігріву приміщень з недостатньою теплоізоляцією, а також у відкритих або напіввідкритих приміщеннях.

 Електрокаміни розрізняються по вигляду нагрівального елементу (відкритий, закритий), формі відбивача (сферичний, параболічний, циліндровий), виконання (підлоговий ЕКП, настінний ЕКС, універсальний ЕКУ) і наявності додаткових пристроїв (імітація горіння, бар). Електрокаміни виготовляються наступних потужностей, кВт: 0,5; 0,75; 1; 1.25; 1,5; 2.

Максимальна температура нагрівача 900 °С.

В якості нагрівача в електрокаміні використовуються ТЕНи, спіралі в кварцових трубках, спіралі на керамічних підставках і дріт з великим омічним опором, намотаний на керамічні стрижні.

ТЕНи найбільш надійні і технологічні, але на їх оболонці практично неможливо досягти температури понад 700 ºС.

Нагрівальна спіраль, поміщена в трубку з кварцового скла, найбільш пристосована для електрокамінів, але застосування цього типу нагрівача обмежене через  крихкість скла.

У електрокамінах з сферичним відбивачем застосовується ніхромова спіраль, намотана на керамічну підставку. Проте цей тип нагрівача має низьку надійність — у разі відриву спіралі можливе замикання на корпус. У зв'язку з цим доводиться встановлювати додаткові огорожі і закривати торці нагрівачів з лицьової частини каміна, що здорожує конструкцію.

Разом із спіралями в кварцових трубках успішно застосовуються нагрівачі з щільним намотуванням спіралі з оксидованого дроту на гладкий керамічний стрижень. Оксидна плівка володіє достатніми ізоляційними властивостями для захисту від міжвиткового замикання.

Більшість електрокамінів з сферичним відбивачем мають уніфікований конусоподібний нагрівач з ламповим цоколем. Деякі моделі оснащуються більш довершеним нагрівачем циліндрової форми з штирьовими контактами.

У більшості електрокамінів з лінійним нагрівачем застосовуються кварцові трубки діаметром 10 і 12 мм. З метою збільшення коефіцієнта віддзеркалення внутрішню поверхню відбивачів, виготовлених з алюмінію, полірують і анодують, а інших — хромують або нікелюють.

Електрокаміни можуть мати додаткові пристосування. Наприклад, найбільш комфортні і дорогі прилади виконуються у вигляді традиційних камінів, що опалюються твердим паливом, а для посилення зовнішнього ефекту забезпечені пристроями, що імітують дрова, які горять, або вугілля і язички полум'я. Іноді електрокаміни розміщуються в одному корпусі з елементами меблів, наприклад баром і холодильником.

З метою регулювання споживаної потужності і тепловіддачі застосовується  ступінчасте включення потужності клавішними вимикачами.

Найбільш прості конструкції електрокамінів мають сферичний відбивач і знімний нагрівальний елемент. Температура відбивача не перевищує 110°С. Потужність нагрівача не регулюється.

Електрокамін «Ера-М» складається з відбивача 3 (Рис. 8) з кронштейном і патроном. У патрон вкручується нагрівальний елемент 2, прикритий захисними декоративними решітками. Відбивач з патроном встановлений на підставці 5. З’єднувальний шнур 4 з вилкою при виході з патрона армований пружиною, що оберігає шнур від зламу.

 

Рис. 8  Електрокамін «Ера-М»:

I — декоративна решітка; 2 — нагрівальний елемент; 3 — відбивач; 4 — сполучний шнур; 5 — підставка

 

 

Електричні конвекторы. Це електричні прилади для опалювання приміщень з тепловіддачею  переважно природною конвекцією.

В умовному позначенні електроконвекторів літери і цифри означають: ЕВ — електроконвектор; П — підлоговий; У — універсальний; А — з терморегулятором для автоматичного регулювання температури повітря  в приміщенні; Б — з плавним регулюванням потужності; С — із ступінчастим регулюванням потужності; Т — з термовимикачем; цифри в чисельнику — номінальна потужність; цифри в знаменнику — номінальна напруга.

Електроконвектори виготовляються на номінальну напругу 220 В.

Температура нагрітого повітря, що виходить з електроконвектора, не повинна перевищувати температуру навколишнього повітря більш ніж на 85 °С. В електроконвекторах встановлюються термовимикачі, які спрацьовують при температурі не більше 130 °С, відключаючи прилад. У конвекторах типа ЕВПА і ЕВУА передбачений виносний терморегулятор з шкалою, призначений для автоматичної підтримки заданої температури повітря в приміщенні в діапазоні 10—25 °С. Довжина сполучного шнура приладу 2,2 м.

Електроконвектор складається з корпусу з розташованими в ньому нагрівачем і пристроями регулювання потужності. Корпус екранує випромінювання і служить одночасно для збільшення тяги природної конвекції.

Нагрівальний елемент найчастіше є спіраллю, розтягнутою на керамічних ізоляційних планках, що скріпляють додатковими металевими екранами. Таким чином, нагрівач підвішений на ізоляторах в корпусі, що виключає замикання спіралі у разі її перегорання. Іноді в якості нагрівача застосовуються трубки з термостійкого скла, захищені перфорованим металевим кожухом. Закриті ТЕНи є більш досконалими і зручними в збірці. Зазвичай застосовуються плоскі або ребристі ТЕНи, які мають більш розвинену поверхню і тому меншу температуру, що робить їх гігієнічнішими.

Корпус конвектора найчастіше є плоскою штампованою коробкою з тонколистової (товщина 0,5—1 мм) сталі з отворами для входу і виходу повітря. Конвектор встановлюють на підлозі або підвішують на кронштейнах на стіні. У конвекторах в основному застосовується ступінчасте регулювання потужності за допомогою клавішних перемикачів.

Електроконвекторы з метою захисту корпусу від перегріву у разі неправильної експлуатації оснащуються термообмежувачами, зазвичай біметалевими пластинами. Останні моделі конвекторів оснащені автоматичними регуляторами температури і електронними термовимикачами.

Електрорадіатори. Це опалювальні електроприлади з тепловіддачею випромінюванням і конвекцією від зовнішньої робочої поверхні. Електрорадіатори застосовуються як джерело основного і додаткового опалювання.

У позначенні моделей електрорадіаторів літери означають: ЕР — електрорадіатор; М — заповнений технічною олією; А — з автоматичною підтримкою температури повітря в приміщенні; Б — з регулятором потужності; С — з перемикачем потужності; Т — з термообмежувачем. Приклад умовного позначення заповненого олією електрорадіатора з автоматичною підтримкою температури повітря в приміщенні номінальної потужністю 1,25 кВт і номінальною напругою 220 В: ЕРМА-1,25/220.

По виконання радіатори можуть бути підлоговими і настінними.

Велика частина сучасних електрорадіаторів, призначених для додаткового опалювання, оснащена безступінчатими регуляторами і перемикачами потужності. Автоматичні регулятори температури встановлюються значно рідше, оскільки потужність приладу недостатня для регулювання, температури приміщення. Всі радіатори обов'язково мають термообмежувачи.

Конструктивно електрорадіатори поділяються на сухі, тобто що не мають проміжного теплоносія, з проміжним теплоносієм, секційні і панельні.

Електрорадіатори з проміжним теплоносієм є вертикальною штампованою панеллю з двох сталевих зварених листів. Панель має резервуар для масла з розташованими в нім ТЕНамі і порожнини, заповнені теплоносієм, який, циркулюючи, створює рівномірне поле по поверхні радіатора. Основним недоліком радіаторів з проміжним теплоносієм є їх велика маса — до 20 кг на 1 кВт потужності.

Найбільшого поширення набувають секційні електрорадіатори (Рис. 9). Корпус цих приладів складається з окремих секцій, стики яких у верхній і нижній частинах зварені так, щоб в корпусі були утворені порожнини, сполучені між собою двома-трьома вертикальними каналами. У нижній частині порожнини розташований ТЕН. Як теплоносій зазвичай застосовується мінеральне масло.

Рис. 9. Секційний електрорадіатор „Рівно” ЕРСБ – 0,75/220

 

Панельні радіатори при температурі корпусу 85—95 °С віддають навколишньому простору тепло (приблизно у рівних частках) випромінюванням і конвекцією. При секційній конструкції переважає  тепловіддача конвекцією.