Как рассчитать мощность нагревателя

Расчет мощности и габаритов электрического нагревателя

Расчет электрических и геометрических параметров электронагревателя определяется, принимая во внимание множество нюансов. Для корректного расчета мощности электронагревателя необходимо знать теплофизические свойства нагреваемой среды, такие как плотность и теплоемкость, вязкость и теплопроводность. Однако, для общего понимания процесса расчета нагревательного оборудования, в данной статье мы приведем несколько формул и объясним основные принципы расчета нагревателей.

РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОЙ МОЩНОСТИ

В зависимости от типа нагрева (статический или динамический), формулы расчета мощности несколько отличаются.

Расчет мощности нагревателя для нагрева жидкости в резервуаре достаточно точно может быть произведен по следующей формуле:

P= ((V* ρ * Сp* (Т2-T1)/(3600* t)) +К , где

P – мощность электрического нагревателя, кВт;

V – нагреваемый объем в литрах;

ρ – плотность жидкости, кг/м3;

Сp – удельная теплоемкость жидкости, кДж/ кг °С;

Т1 – начальная температура жидкости, °С

Т2 — требуемая температура жидкости, °С

t – требуемое время нагрева, ч;

К – коэффициент запаса (%). Величина коэффициента определяется температурой окружающей среды и толщиной теплоизоляции резервуара. Значения коэффициента принимаются в диапазоне 5….25%.

По данной формуле можно достаточно точно рассчитать требуемую мощность для нагрева жидкости в резервуаре. Если же необходимо рассчитать мощность прочного подогревателя жидкости или газа , то данная формула примет следующий вид:

P= ((V* ρ * Сp* (Т2-T1)/(3600) +К , где

P – мощность электрического нагревателя, кВт;

V – нагреваемый объем нм3/ час;

ρ – плотность нагреваемой среды, кг/м3;

Сp – удельная теплоемкость нагреваемой среды, кДж/ кг °С;

Т1 – температура на входе в подогреватель, °С

Т2 — требуемая температура на выходе из подогревателя, °С

К – коэффициент запаса (%). Величина коэффициента определяется температурой окружающей среды и толщиной теплоизоляции сосуда. Значения коэффициента принимаются в диапазоне 5….25%.

В качестве примера произведем расчет мощности проточного подогревателя для нагрева воздуха с расходом 3000 нм3/час от +5ºС до +40ºС при рабочем давлении 1 атм., тогда:

P = 3000 x 1,24 x 1,05 x (40-5)/ 3600 = 37, 98 кВт

Данной мощности 38 кВт будет достаточно только при идеальных условиях. Под идеальными условиями подразумевается отсутствие теплопотерь, падения напряжений, а также абсолютная точность при изготовлении никель-хромовой спирали нагревательных элементов. К сожалению, на практике идеальных условий не бывает, поэтому в случае стабильного напряжения и расположения подогревателя в отапливаемом помещении, будет достаточно принять запас 10% — тогда требуемая мощность подогревателя составит 42 кВт. Если же напряжение питания нестабильно и оборудование располагается на улице при температуре до -50ºС, то рекомендуется принять запас по мощности не менее 25% — тогда мощность подогревателя должна быть порядка 48 кВт. Если пренебречь запасом мощности и принять только мощность, необходимую на процесс нагрева, то есть вероятность, что подогреватель не сможет выйти на рабочий режим и осуществить подогрев воздуха до +40ºС.

РАСЧЕТ ГАБАРИТОВ ОБОРУДОВАНИЯ

Габариты нагревателя определяются исходя из количества нагревательных элементов и погружной длины. Данные параметры зависят от расхода, требуемой температуры нагреваемой среды и от мощности нагервателя. Количество ТЭН и погружная длина подбирается исходя из допустимой удельной мощности. Чем выше температура нагреваемой среды, тем ниже должна быть удельная мощность нагревательных элементов, во избежание перегрева и выхода оборудования из строя. Также, при расчете габаритов нагревателя нужно учитывать, что в случае нагрева до температур выше +100ºС между монтажным фланцем обязательно нужно предусматривать холодную хону от 100 до 400 мм, во избежание перегрева клеммной коробки. Величина холодной зоны определяется температурой нагреваемой среды.

УДЕЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ ТЭН

Определяющим параметром, влияющим на габариты изделия является удельная мощность нагревательных элементов, которая измеряется в Вт/см2 т.е. сколько Вт энергии выделяется с 1 см2 поверхности нагревательных элементов. От данного параметра зависят окончательные размеры оборудования — чем удельная мощность выше, тем габаритные размеры подогревателя будут меньше. Но нужно понимать, что нельзя бесконечно увеличивать удельную мощность чтобы сделать нагреватель меньше, тем самым уменьшив его стоимость. Слишком высокая удельная мощность ведет к увеличенной температуре на поверхности нагревательных элементов и сокращению срока службы изделия. Удельная мощность также зависит от диаметра нагревательных элементов. Так при одинаковой мощности и длине, у нагревательного элемента ø16 мм удельная мощность будет меньше, чем у нагревательного элемента ø10 мм.

Удельная мощность нагревательного элемента рассчитывается по следующей формуле:

W = P/n х 3.14 х Ø х L , где

W — удельная мощность (Вт/см2);

P — мощность нагревательного элемента, Вт;

n — количество нагревательных элементов в подогревателе, шт.;

Ø — диаметр нагревательного элемента, см;

L — развернутая рабочая длина нагревательного элемента, см;

В качестве примера, возьмём вышеописанный подогреватель воздуха, мощностью 42 кВт. Предположим, что он состоит из 12 U-образных нагревательных элементов диаметром 10 мм с погружной длинной 2000 мм, из которых 200 мм холодной (ненагреваемой) длины. Рассчитаем удельную мощность нагревательных элементов:

W = 42000/ 12 x 3,14 x 1 х 360 = 3, 09 Вт/ см2

В случае невысоких температур нагрева, можно принять удельную мощность нагревательных элементов по следующей таблице:

нагрев воздуха до температуры +100 и более градусов, нагрев мазута и битума, дизельного топлива, нефти, нагрев термального масла до +300 С

подогрев антифриза с концентрацией более 50%, подогрев термального масла, подогрев воздуха до +80. 90 С, подогрев природного газа

подогрев щелочных растворов, подогрев антифриза с концентрацией до 50%

подогрев воды, проточный подогрев антифриза с концентрацией до 30%

нагрев воды в проточном режиме в больших объемах, электрические парогенераторы.

Указанные в таблице значения являются ориентировочными, более точным является подбор удельной мощности по температуре нагревательных элементов.

ТЕМПЕРАТУРА НА ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Температура на поверхности нагревательных элементов зависит от удельной мощности и расхода нагреваемой среды, но также на нее влияют теплофизические свойства нагреваемой среды и температура на выходе из подогревателя. Если использовать один и тот же проточный нагреватель для нагрева воды и воздуха, то в первом случае температура нагревательных элементов будет меньше т.к. жидкости обладают большей теплоемкостью и лучше снимают тепло с нагревательных элементов. Точный расчет температуры нагревательных элементов производится с помощью специального софта, который учитывает все геометрические параметры нагревателя, количество нагревательных элементов, удельную мощность, тип нагреваемой среды, требуемую температуру и давление. Вручную рассчитать температуру нагревательных элементов без знания углубленного курса теплофизики практически невозможно. Существуют методики определения температуры ТЭН для статического нагрева жидкости, температура ТЭН в данном случае имеет некую зависимость от удельной мощности и температуры нагреваемой среды, но данные методики не являются точными и имеют определенную погрешность. Определив необходимую удельную мощность и рассчитав температуру нагревательных элементов, мы можем понять какие габариты будут у нашего изделия и рассчитать его стоимость.

ВАЖНО.

Если Вы не имеете опыта расчетов подобного оборудования — настоятельно рекомендуем Вам обратиться в наш технический отдел т.к. при неправильном выборе параметров для общепромышленного оборудования Вы рискуете стабильностью его работы и процесса нагрева. Если же речь идет о расчетах взрывозащищенного оборудования, то данные расчеты могут быть выполнены только специалистами т.к. помимо нестабильной работы, при неправильном определении параметров нагревателя есть риск спровоцировать взрывоопасную ситуацию на объекте. Специалисты компании ООО "СИСТЕМЫ ПОДОГРЕВА" имеют специализированное ПО и огромный опыт в данной области. Расчет и подбор оборудования может быть осуществлены в течение 1- 2 рабочих дней.

Как рассчитать мощность нагревателя?

Следуя нескольким практическим правилам из данной статьи, вы сможете определить требуемую мощность для вашей задачи по нагреву.

Расчет требуемой мощности для обогрева системы — простой процесс, если учитываются все параметры тепловой энергии, включая поступающую в систему и исходящую из нее.

Необходимо учитывать следующие параметры для расчета выделения тепла:

Количество тепла при начальном нагреве для запуска системы. Обычно берется диапазон от температуры окружающей среды до желаемой температуры работы.

Потери тепла в окружающую среду из-за теплопроводности, конвекции и излучения.

Нагрев обрабатываемого материала во время работы.

Нагревание материала, протекающего в процессе, например жидкости, которая будет нагреваться и перекачиваться для использования в другом месте.

Потери из-за фазовых превращений материалов либо во время первоначального нагрева, либо во время обработки (плавление твердого вещества в жидкость или кипение жидкости в газ).

К счастью, такая точность обычно не требуется, поскольку в большинстве систем отопления используются регуляторы температуры, а это означает, что можно использовать быстрый расчет, чтобы вы могли начать работу.

Перед началом расчетов важно понять разницу между энергией и мощностью и их соотношение с требованиями к мощности.

В метрических единицах мощность измеряется в ваттах (Вт), а энергия — в ватт-часах (Вт x час).

В британских единицах измерения мощность измеряется в британских тепловых единицах в час (БТЕ / час), а энергия — в БТЕ. БТЕ — это количество энергии, необходимое для нагрева 1 фунта воды на 1 ° F (в частности, от 39 ° до 40 ° F).

Думайте о мощности как о скорости использования энергии. Лампочка на 60 ватт потребляет 60 ватт-часов энергии за один час.

Также следует отметить, что разница между начальной температурой и желаемой конечной температурой работы обычно обозначается как дельта Т (ΔT). Если процесс запускается при комнатной температуре, скажем 22 ° С, а температура работы составляет 250 ° С, тогда ΔT составляет 250–22 ° С, или 228 ° С.

Ниже приведены некоторые полезные рекомендации по нагреванию различных материалов в разных ситуациях.

Расчет мощности ТЭНа для нагрева жидкости в резервуаре

Для того, чтобы точно рассчитать мощность нагревателя, который сможет нагреть определенный объем жидкости за требуемое время, нужно произвести два расчета. Кроме нужной для нагрева мощности нужно подсчитать теплопотери при данном процессе. И уже результат этих двух вычислений позволит определить мощность самого нагревателя.

Мощность электронагревателя = Мощность для нагрева до определенной температуры + Теплопотери

Расчет мощности для нагрева жидкости

Для того, чтобы произвести расчет необходимой мощности, которая потребуется для подогрева определенного объема жидкости до нужной температуры, воспользуемся такой формулой:

Р = (М · с · (t₁ — t₂) · 1.2) / (860 ·Т)

Тут Р – мощность для нагрева в кВт

М – вес нагреваемой жидкости в кг

с – удельная теплоемкость нагреваемой жидкости в ккал/кг·°С

(t₁ — t₂) – разница между температурой, до которой надо нагреть жидкость и начальной температурой в градусах Цельсия

Т – за какое время нужно провести нагрев в часах

1.2 – коэффициент запаса, который связан с нестабильным напряжением сети питания и производственными допусками

Для того, чтобы определить массу жидкости, нужно воспользоваться простой формулой и плотность умножить на объем.

В таблице приведены значения плотности и удельной теплоемкости самых распространенных жидкостей для нагрева погружными и врезными нагревателями для резервуаров.

Зависимость мощности тэна от напряжения и сопротивления (таблица)

Чем мощнее электрообогреватель, тем быстрее он подогревает заданное количество воды. Поэтому приборы по этому параметру подбирается в соответствии с задачами, необходимым объёмом и допустимым временем ожидания. Так, например, нагрев до 60°С 15 литров с нагревателем в 1,5 кВт займёт около полутора часов. Однако для больших объёмов (например, для наполнения 100-литровой ванны) при разумном времени ожидания (до 3 часов) для доведения жидкости до комфортной температуры понадобится устройство на 3 кВт мощнее.
Для полноценного вычисления расчётной мощности необходимо учесть ряд параметров:

1. Рабочий ресурс бытовой электросети. Проблема «выбивания пробок» особенно актуально стоит в домах вторичного жилфонда. Некоторые жильцы, столкнувшись с ней (например, при установке электрических радиаторов), решали вопрос добавлением отдельного кабеля, усилением проводки. Однако более универсальный рецепт – покупка водонагревателя со средним или низким энергопотреблением (чаще это приборы накопительного типа). Разница между количеством киловатт бытовой электросети и совокупной мощностью всех домашних электроприборов даст значение оптимальной мощности водонагревателя, к которому нужно стремиться.
2. Соотношение мощности ТЭНа (нагревательного элемента) и объёма бака. Параметр, более важный для устройств накопительного типа, в которых вода расходуется постепенно, и критичной становится скорость её остывания. Чтобы 1-киловаттный водонагреватель не покупали со 100-литровыми баками, производители приводят ориентировочную таблицу, где 1-киловаттный прибор предназначен на 15 литров, 1,5 кВт – на 50, 2 кВт – на 50-100, а 5 кВт – на 200-литровый бак.
3. Скорость водорасхода в минуту. Параметр имеет большее значение для проточных водонагревателей. В обиходе мощностные показатели такого нагревательного устройства (с учётом максимальной ресурсозатратности) рассчитываютсяпутём умножения на два количества литров ворорасхода в минуту. То есть, если на проточное мытьё посуды в среднем тратится 4 л/мин., то ТЭН должен быть 8 кВт. Если при приёме душа расходуется 8 л/мин., то необходим 16-киловаттныйТЭН. Вычисления усложняет то, что в квартире используются сразу 2 (а иногда и 3) точки водозабора. В этом случае, рекомендуется в вычислениях получившуюся величину умножать в полтора раза.

Как навить спираль из нихрома

Резистивная или нагревательная спираль может быть изготовлена в домашних условиях. Для этого нужна проволока из нихрома подходящей марки и правильный расчет требуемой длины.
Расчёт спирали из нихрома опирается на удельное сопротивление проволоки и требуемую мощность или сопротивление, в зависимости от назначения спирали. При расчете мощности нужно учитывать максимально допустимый ток, при котором спираль нагревается до определенной температуры.

Учет температуры

Например, проволока диаметром 0,3 мм при токе 2,7 А нагреется до 700 °С, а ток в 3,4 А нагреет ее до 900 С. Для расчета температуры и тока существуют справочные таблицы. Но еще нужно учитывать условия эксплуатации нагревателя. При погружении в воду теплоотдача повышается, тогда максимальный ток можно повысить на величину до 50 % от расчетного. Закрытый трубчатый нагреватель, наоборот, ухудшает отвод тепла. В этом случае и допустимый ток необходимо уменьшить на 10—50 %.

На интенсивность теплоотвода, а значит и на температуру нагревателя, влияет шаг навивки спирали. Плотно расположенные витки дают более сильный нагрев, больший шаг усиливает охлаждение. Следует учитывать, что все табличные расчеты приводятся для нагревателя, расположенного горизонтально. При изменении угла к горизонту условия теплоотвода ухудшаются.

Расчет сопротивления нихромовой спирали и ее длины

Определившись с мощностью, приступаем к расчету требуемого сопротивления. Если определяющим параметром является мощность, то вначале находим требуемую силу тока по формуле I=P/U. Имея силу тока, определяем требуемое сопротивление. Для этого используем закон Ома: R=U/I.

Обозначения здесь общепринятые:

• P – выделяемая мощность;
• U – напряжение на концах спирали;
• R – сопротивление спирали;
• I – сила тока.

Расчет сопротивления нихромовой проволоки готов. Теперь определим нужную нам длину. Она зависит от удельного сопротивления и диаметра проволоки. Можно сделать расчет, исходя из удельного сопротивления нихрома: L=(Rπd2)/4ρ. Здесь:

• L – искомая длина;
• R – сопротивление проволоки;
• d – диаметр проволоки;
• ρ – удельное сопротивление нихрома;
• π – константа 3,14.

Но проще взять готовое линейное сопротивление из таблиц ГОСТ 12766.1-90. Там же можно взять и температурные поправки, если нужно учитывать изменение сопротивления при нагреве. В этом случае расчет будет выглядеть так: L=R/ρld, где ρld – это сопротивление одного метра проволоки, имеющей диаметр d.

Накопительные водонагреватели (бойлеры)

Без физико-математических формул бытовой расчёт описывается следующим образом: за 1 час 1 кВт нагревает 860 литров на 1 К. Для более точного определения времени нагревания, мощностных характеристик, объёма используется универсальная формула, из которой потом выводятся остальные результаты:

Эта формула состоит из нескольких и отражает целый ряд параметров, учитывая при этом фактор теплопотерь. (При малых мощностных характеристиках и большом объёме этот фактор становится более существенным, однако в бытовых нагревателях этим учётным значением чаще пренебрегают):

Nfull – мощностные характеристики нагревательного элемента,

Qc – теплопотери водонагревательной ёмкости.

1. c= Q/m*(tк-tн)
   С – удельная теплоёмкость,
2. Q – количество теплоты,
3. m – масса в килограммах (либо объём в литрах),
4. tк и tн (в °С) – конечная и начальная температуры.
5. N=Q/t
   N – мощностные характеристики нагрева.
6. t — время нагревания в секундах.
7. N = Nfull — (1000/24)*Qc

Упрощенные формулы с постоянным коэффициентом:

• Расчёт мощности ТЭНа для нагрева воды нужной температуры: W= 0,00117*V*(tк-tн)/T
• Определение времени, необходимого для нагревания воды в водонагревателе: T= 0,00117*V*(tк-tн)/W

• W (в кВТ) – мощностная характеристика ТЭНов (нагревательного элемента),
• Т (в часах) – время нагрева воды,
• V (в литрах) – объем бака,
• tк и tн (в °С) – конечная и начальная температуры (конечная – обычно 60°C).

Часто объём приравнивают к массе (m). Тогда определение мощности ТЭНа будет производиться по формуле: W= 0,00117*m*(tк-tн)/T. Формулы считаются упрощёнными, ещё и потому что в них не учитывается:

• фактическая мощность электросети,
• температура окружающей среды,
• конструктивные особенности и потенциальные теплопотери бака,
• рекомендации некоторых производителей, относительно tн (порядка 5-8 °С летом и 15-18 °С – зимой).

При покупке устройства надо принимать во вниание, что относительно низкие мощностные характеристики накопительных водонагревателей по сравнению с проточными ещё не гарантируют финансовую экономию. Накопительные меньше «забирают», но из-за того, что работают дольше, больше и расходуют. Хотите увидеть классные видеоролики, в которых женщины готовы отдаваться мужикам долго и в разных позах, тогда бесплатное порно https://www.faphub.tv/ можно найти, перейдя на данный сайт. Вы не пожалеете, что попали сюда, так как видео тут на любой вкус. Для финансовой экономии более надёжной стратегией будет общее снижение водопотребления за счёт установки различного вида экономителей ( https://water-save.com/ ) и строгий учёт водорасхода.

ТЭНы в системе отопления

Разные виды ТЭНов

Нередко для обогрева помещений используют электроотопительные приборы. Одна из разновидностей такого отопления ТЭНы – трубчатые электронагреватели.

Что же представляет собой этот широко распространенный прибор? ТЭН – это устройство для среднетемпературного нагрева теплоносителя.

Конструктивно это тонкостенная металлическая трубка с помещенной внутрь спиралью, которая изготовлена из материала высокого сопротивления — нихрома. Концы спирали выходят наружу в виде контактного стержня, герметизируются и служат для подключения к электросети.

Сама трубка изготавливается из стали, углеродистой или нержавеющей. После помещения внутрь и центровки спирали, трубку заполняют специальным теплоносителем – периклазом и герметизируют. Находясь под высоким давлением, периклаз фиксирует спираль по оси и после этого ТЭН изгибают и придают ему необходимую форму в зависимости от модели.

Независимо от того, как именно будут использоваться ТЭНы – в котле отопления на твердом топливе или в инфракрасном обогревателе – существуют определенные правила установки и эксплуатации нагревателей такого типа.

При этом использовать электрические тэны можно в самых разных целях: для обогрева гаража, отопления дома, для установки в котлы отопления или в радиаторы.

Рассмотрим более подробно способы использования ТЭНов для отопления.

Устройство трубчатого электронагревателя

Разновидности ТЭНов для обогрева

Электронагреватели трубчатого типа различают по нескольким параметрам:

• По типу рабочей среды: газовые (или воздушные) и водяные;
• По типу нагревательной поверхности: ленточные, стержневые, оребренные, и, самые распространенные – трубчатые;
• По способу использования: выпускают ТЭНы для котлов отопления, бойлеров, духовок, электроплит, радиаторов, стиральных машин и т.п.;
• По мощности на единицу поверхности (номинальной и максимальной): в продаже есть модели от 15 Вт до 15 КВт на единицу;
• По дополнительным опциям; наличие терморегуляторов и датчиков автоматического отключения в случае перегрева.

Проточные водонагреватели

В расчете количества тепла для нагрева проточной воды надо учитывать разницу в стандартах напряжения России (220 В) и Европы (230 В), так как значительная часть электроводонагревателей изготовляется западноевропейскими компаниями. Благодаря этой разнице номинальный показатель в 10 кВт в таком приборе при подключении к российской сети в 220В будет на 8,5% меньше – 9,15.

Максимальный гидропоток V (в литрах за минуту) с заданными мощностными характеристиками W (в киловаттах) рассчитывается по формуле: V= 14,3*(W/t2-t1), в которой t1 и t2– температуры на входе в нагреватель и в результате подогрева соответственно.

Ориентировочные мощностные характеристики электроводонагревателей применительно к бытовым потребностям (в киловаттах):

• 4−6 – только для мытья рук и посуды,
• 6−8 – для принятия душа,
• 10−15 – для мойки и душа,
• 15−20 – для полного водоснабжения квартиры или частного дома.

Выбор затрудняет то, что нагреватели выпускаются в двух вариантах подключения: к однофазной (220 В) и трёхфазной (380 В) сети. Однако нагреватели для однофазной сети, как правило, не выпускаются выше 10 киловатт.

Таблица тепловой мощности, необходимой для различных помещений

(разница температуры внутри помещения и наружной температуры — 30°С)

тепл. мощн., кВт	объём помещения при хорошей теплоизоляции (новое здание), м3	объём помещения при плохой теплоизоляции (старое здание), м3	площадь теплицы из теплоизолированного стекла и с двойной фольгой, м2	площадь теплицы из обычного стекла с фольгой, м2
5	70 ÷ 150	60 ÷ 110	35	18
10	150 ÷ 300	130 ÷ 220	70	37
20	320 ÷ 600	240 ÷ 440	140	74
30	650 ÷ 1000	460 ÷ 650	210	110
40	1050 ÷ 1300	650 ÷ 890	300	150
50	1350 ÷ 1600	900 ÷ 1100	370	180
60	1650 ÷ 2000	1150 ÷ 1350	440	220
75	2100 ÷ 2500	1400 ÷ 1650	550	280
100	2600 ÷ 3300	1700 ÷ 2200	740	370
125	3400 ÷ 4100	2300 ÷ 2700	920	460
150	4200 ÷ 5000	2800 ÷ 3300	1100	550
200	5000 ÷ 6500	3400 ÷ 4400	1480	740

Ответ на вопрос : КУДА УХОДИТ
ЛЕТО ТЕПЛО?

Вычисления для бассейнов

Расчет нагрева воды в бассейне складывается из вычисления параметров электронагревателя и объёма, который необходимо подогреть. В таблице указано приблизительное время в часах, за которое температура поднимается с 10 °С до 28 °С. При этом существенную роль в конечных вычислениях играет площадь водяного «зеркала», температура окружающей среды, степень открытости/ закрытости места расположения бассейна.

Калькулятор расчета мощности тэна для нагрева воды

ТЭН — одно из самых удачных изобретений в сфере нагрева жидкостей от электропитания. При всем этом с помощью трубчатых нагревателей обогревают не только воду в бойлерах бытового пользования, их используют для теплового воздействия на жидкости разного состава и среды в промышленной сфере.

В данной статье мы рассмотрим основные особенности трубчатых нагревателей. Вы можете ознакомиться с материалами статьи или же сразу перейти к калькулятору расчета мощности ТЭНов для воды .

Расчет силы тока

Сила тока: I=P/U

. в котором:
P
— номинальная потребляемая мощность,
U
— напряжение в сети. По расчитанной силе тока подбираются соответствующие провода, разъемы, устройства автоматического отключения и защиты.

Современные производители в широком ассортименте выпускают электрические водонагреватели, используемые в квартирах и частных домах. Однако нередко возникает необходимость оборудовать на даче или в летнем домике систему нагрева воды с использованием самодельных устройств. В связи с этим приходится выполнять расчет мощности ТЭНа, чтобы , сделанные своими руками, работали максимально эффективно.

Что такое трубчатый нагревательный элемент?

Нагревательный элемент преобразует электрическую энергию в тепло посредством резистивного процесса (также известного как джоулев нагрев). Электрический ток, проходящий через элемент, встречает сопротивление, от которого выделяется тепло.

Обычно трубчатые нагревательные элементы изготавливаются из проволоки или ленты, которые преобразуют электричество в тепло и передают его. В первую очередь прогреву поддаются элементы конструкции нагревателя, такие как изоляция и оболочка, а затем уже тепло подается окружающей среде или контактной поверхности.

Как работает нагревательный элемент?

Как уже понятно, нагревательные элементы участвуют в преобразовании электрической энергии в тепло. Однако, чтобы понять, как функционирует трубчатый нагревательный элемент, мы должны вспомнить несколько основных уроков физики. Во-первых, проводники — хорошие переносчики электричества. И наоборот, изоляторы — плохие переносчики электричества. Таким образом, при потреблении тока проводник вырабатывая высокое сопротивление способен обеспечить высокотемпературный нагрев, а изоляционный материал окружающий его (проводник в виде, например, проволоки или спирали из нихрома) ток не пропускает, производя защиту от пробоев и электротравм, а только передает тепло.

Справка

Этот калькулятор высчитает сколько денег, электроэнергии и времени тратится на нагрев воды. Вам не потребуется ни формул, ни коэффициентов: просто введите ваши данные и получите ответ.

Для расчета потребленной электроэнергии надо указать температуру холодной и горячей воды, а также её объём (массу). Вы можете указать КПД нагревательного прибора, если он вам известен. Если задать КПД 100%, то расчет покажет только полезную мощность затраченную на нагрев воды. При указании реального КПД расчет выдаст полную мощность, потребленную от сети.

Чтобы высчитать полную стоимость нагрева воды, необходимо задать ваш тариф на электроэнергию в рублях.

Чтобы оценить сколько времени занимает нагрев, укажите мощность электроприбора, которым вы греете воду, в киловаттах (кВт). Мощность часто указана на корпусе прибора, а также в его руководстве по эксплуатации или паспорте.

Расчет необходимой мощности для обогрева шкафов автоматики

Вычисление мощности нагрева производится по следующей формуле:

Р = А * k * ( Твнутр – Твнеш ) — Qv

Здесь Р – необходимая мощность нагрева

А – площадь эффективной поверхности теплообмена

Твнутр – Твнеш – разница температур воздуха внутри и снаружи шкафа

k – коэффициент теплоотдачи корпуса шкафа управления

Qv – суммарное тепловыделение электроприборов в шкафу

Полученная мощность используется для подбора моделей обогревателей шкафа автоматики ОША. Калькулятор, предоставленный на данной странице, поможет вам легко и быстро произвести все необходимые вычисления для определения мощности обогрева шкафа автоматики. Для более точного вычисления вы также можете обратиться к нашим специалистам по телефону или при помощи форм обратной связи. Обращайтесь к нам и получите полную консультацию по обогреву шкафов управления абсолютно бесплатно!

Примеры

Кипячение воды в электрочайнике

Обычно я наливаю в чайник воду комнатной температуры 20°C до отметки 1 литр и всегда довожу до кипения (до 100 градусов). Мощность чайника 2 кВт. Простейший расчет показывает, что на кипячение потратится примерно 0,1 кВт ч (киловатт часов) электроэнергии, 3 минуты времени, и, по московским тарифам, пятьдесят копеек денег.

Значит, каждое чаепитие прибавляет пол рубля в счет за электроэнергию, но это значительно меньше цены порции чая или кофе.

Подогрев воды в накопительном водонагревателе

Принимая душ, я каждый раз полностью опустошаю всю горячую воду из накопительного нагревателя, потому как в конце вода становится холодной. Зимой нагреватель греет холодную водопроводную воду от 5 до 45 градусов. Объем бачка 80 литров. При мощности тэнов 2 кВт, свежая вода в бачке будет нагреваться 2 часа, при этом потратится примерно 4 кВт электроэнергии и 20 рублей денег на её оплату. Летом вода греется от 18 до 45.

Значит, зимой каждое принятие душа обходится семейной казне в 20 рублей, а летом — в 15 рублей, если не считать стоимость холодной воды.

Замечание о кпд нагрева воды

Существует распространенное ошибочное мнение о том, что водяные электронагреватели имеют кпд равный 100%. Это вызвано тем, что в теоретических расчётах потерями энергии нередко пренебрегают из-за их малой величины. Но когда расчёты имеют практическое применение, то нетрудно заметить, что в действительности потери энергии при нагреве воды происходят уже с первых секунд. В зависимости от нагревательного прибора это могут быть следующие основные виды потерь:

• на разогрев самого нагревательного элемента (особенно много для электроплиты),
• на нагрев стенок ёмкости (чайника, бака),
• теплопередача и тепловое излучение энергии в окружающую среду от стенок ёмкости и непогружного нагревательного элемента),
• испарение с поверхности воды в открытых емкостях (кастрюлях и чайниках без крышки),
• потери на парообразование при кипении (самый мощный канал потерь).

Исходя из направлений основных потерь, нетрудно определить мероприятия по повышению кпд процесса нагрева воды:

• использование погружного нагревательного элемента,
• использование закрытой ёмкости,
• теплоизоляция ёмкости,
• использование минимально необходимой температуры нагрева,
• отключение при возникновении кипения.

В качестве дополнительных потерь можно отметить:

• потери в электрических проводах и контактах (разогрев проводов и штепсельной вилки электроприбора).
• потери на побочных электрохимических процессах (ионные нагреватели, электрохимическое разложение воды, электрохимическое растворение анода),
• потери на звук (шум, издаваемый пузырьками пара в месте контакта нагревателя или горячей поверхности с водой).

С точки зрения только потерь энергии дополнительные потери являются мизерными и несущественными, однако с точки зрения незапланированных расходов и рисков эти потери требуют особого внимания:

• Разогрев проводов электропитания в лучшем случае приводит к временной поломке проводов/розетки/вилки, в худшем — к пожару, поражению электрическим током, ожогу.
• Электрохимические процессы насыщают воду ионами металлов, разъедают бак и погружной нагревательный элемент. Первое делает воду непригодной для питья, второе сокращает срок службы водонагревателя и может вызвать потоп, если бак проржавеет насквозь.
• Шум при нагреве воды является индикатором того, что на поверхности контакта воды с горячим металлом происходит парообразование. Этот процесс приводит к образованию накипи. Из-за того, что накипь плохо проводит тепло, нагревательный элемент начинает перегреваться, приходя в негодность ускоренными темпами (также немного увеличивается время нагрева). Поломка нагревательного элемента может привести к поражению людей электрическим током). Также, шум сам по себе может мешать окружающим, вызывая шумовое загрязнение.

Количество электроэнергии кВт·ч и стоимость нагрева воды.

Калькулятор высчитает время нагрева воды в накопительных водонагревателях в зависимости от ёмкости бака, мощности ТЭНов, температуры нагрева и температуры входящей воды.

Вы можете указать КПД накопительного водонагревателя (обычно 95-99%).

Калькулятор взят с сайта: https://nagrev24.ru/voda

Электроэнергия преобразуется в тепло и КПД зависит от материала нагревательного элемента (от потерь электроэнергии в нем и от теплопроводности), от площади соприкосновения элемента с водой, переходных сопротивлениях контактов и потерь в шнуре электропитания. На каждом этапе теряется некоторая часть энергии. В зависимости от типа прибора, КПД находится в пределах 95-99%.

Чем эффективнее теплоизоляционные свойства материала, отделяющего внутренний бак от окружающей среды, и толще его слой, тем экономичнее водонагреватель. Современные бойлеры гарантируют снижение температуры воды не более 0,25 — 0,5 градуса в час и расход электроэнергии менее 1 кВт/ч в сутки в дежурном режиме.

Наиболее оптимальным температурным режимом работы водонагревателя 55-60°С. Это снижает электропотребление на поддержания температуры горячей воды, уменьшает образование накипи, обеспечивает более щадящий режим для внутреннего бака.

ТЭН — Расчёт мощности нагрева

Ниже приведены формулы для расчёта мощности ТЭН для различных тепловых процессов

1. Количество теплоты необходимой для нагрева

где m — масса нагреваемого тела, [кг]; C — удельная теплоёмкость, [ Дж/кг/К] T1,T — конечная и начальная температуры нагрева, [К]

2. Количество теплоты необходимой для плавления твёрдого тела

где λ — удельная теплота плавления, [ Дж/кг]; m — масса тела, [кг]

3. Количество теплоты необходимой для превращения жидкости в пар

где r — удельная теплота парообразования, [ Дж/кг]; m — масса тела, [кг]

Любой технологический тепловой процесс сопровождается потерями, мощность которых можно учесть по формуле:

где Pуд — удельные потери с единицы площади, [ Вт/м 2 ]; S — площадь поверхности потерь, [м 2 ]

Таким образом необходимую суммарную мощность нагревателей можно рассчитать по формуле:

где k — коэффициент учитывающий запас мощности ( можно принять k=1.2-1.3); Q — суммарное количество теплоты для обеспечения теплового процесса, [Дж]; t — время теплового процесса, [с] Pпот — суммарная мощность потерь, [Вт]

Пример 1. Необходимая мощность для нагрева пресс-формы

Стальная пресс-форма с размерами 254*203* 100 мм используется для изготовления полиэтиленовых деталей. Каждый час, 2.5 кг полиэтилена помещается в пресс-форму. Пресс-форма расположена между двумя плитами из нержавеющей стали размерами 380*305*38 мм., которые изолированы от прессового механизма теплоизоляцией толщиной 12.5 мм. Рабочая температура пресс-формы 205 °С. Необходимо обеспечить достижение этой температуры за 1 час при температуре окружающей среды 21 °С.

Находимое количество тепла

1.1 Количество тепла для нагрева пресс-формы

Q1=m1*C1*( T1-T)=80.4*0.46*(205-21)=6800кДж , где масса пресс-формы m1=2*254*203*100*2*7.8*10-6=80.4кг, удельная теплоёмкость стали C1=0.46кДж/кг/К, начальная T= 21 °С и конечная T1=205 °С температуры нагрева.

1.2 Количество тепла для нагрева плит

Q2=m2*C2*(T1-T)=68.7*0.47*(205-21)=5940кДж, где масса пластин m2=380*305*38*2*7.8*10-6=68.7кг , удельная теплоёмкость нерж.стали C2=0.47кДж/кг/К

1.3 Количество тепла для нагрева полиэтилена

Q3= m3*C3*(T1-T)=2.5*2.3*(205-21)=1060кДж, где масса полиэтилена m3=2.5кг, удельная теплоёмкость полиэтилена C3=2.3Дж/кг/К

1.4 Мощность необходимая для нагрева

Pн =k*(Q1+Q2+Q3)/t =1.2*(6800+5940+1060)/3600=4.6кВт=4600Вт, где k=1.2 — коэффициент учитывающий запас мощности t=3600c — время нагрева.

Потери тепла при рабочей температуре

2.1 Потери на пресс-форме с вертикальных поверхностей

P1в=S1в*Pуд.в=.182*3800=690Вт где S1в=(254*100+203*100)*4=182800мм 2 =.182м 2 — площадь вертикальных поверхностей пресс-формы Pуд.в=3800Вт/м 2 — удельные потери с вертикальной стальной поверхности при температуре 205 °С ( по рис. 1)

2.2 Потери на плитах с вертикальных поверхностей

P2в=S2в* Pуд.в=.104*3800=395Вт где S2в=(38*380+38*305)*4=104120мм 2 =.104м 2 — площадь вертикальных поверхностей плит Pуд.в=3800Вт/м 2 — удельные потери с вертикальной стальной поверхности при температуре 205 °С ( по рис. 1 )

2.3 Потери на плитах с неизолированных горизонтальных поверхностей

P2г=S2г*Pуд.г=0.129*2700=350Вт где S2г=(380*305-254*203)*2=128676мм 2 =129м 2 — площадь неизолированных горизонтальных поверхностей плит Pуд.г=2700Вт/м 2 — удельные потери с горизонтальной неизолированной стальной поверхности при температуре 205 °С ( по рис. 1 )

2.4 Потери на плитах с изолированных горизонтальных поверхностей

P2ги=S2ги*Pуд.ги=0.232*1100=255Вт где S2ги=380*305*2=231800мм 2 =.232м 2 — площадь неизолированных горизонтальных поверхностей плит Pуд.ги=1100Вт/м2 — удельные потери с горизонтальной изолированной стальной поверхности при температуре 205 °С ( по рис. 4 )

2.5 Суммарные потери при рабочей температуре

Pпот=k*(P1в +P2в +P2г + P2ги)=1.2*(690+395+350+255)=2030Вт k=1.2 — коэффициент учитывающий запас мощности

Необходимая суммарная мощность

При выборе нагревателей необходимо учитывать, что суммарная мощность всех нагревателей должна быть не менее рассчитанной. При этом, удельная поверхностная мощность нагревателя не должна превосходить предельно допустимую.

Пример 2. Плавление парафина

Неизолированная стальная ёмкость без крышки имеет размеры 455*610*455 мм и весит 63.5 кг. В этой ёмкости находится 76 кг парафина, который необходимо нагреть до 65 °С за 2.5 часа. Температура окружающей среды 22 °С.

Находимое количество тепла

1.1 Количество тепла для нагрева ёмкости

Q1=m1*C1*(T1-T)=63.5*0.46*(65-22)=1260кДж, где масса ёмкости m1=63.5 кг, удельная теплоёмкость стали по C1=0.46 кДж/кг/К, начальная T=22 °С и конечная T1= 65 °С температуры нагрева.

1.2 Количество тепла для нагрева парафина до температуры плавления

Q2=m2*C2*(T2-T)=76*2.89*(54-22)=7028кДж, где масса парафина m2=76кг, температура плавления парафина T2=54 °С, удельная теплоёмкость твёрдого парафина C2=2.89кДж/кг/К

1.3 Количество тепла для нагрева расплавленного парафина до конечной температуры

Q3= m2*C3*(T1 -T)=76*2.93*(65-54)=2450кДж, где масса парафина m2=76кг, удельная теплоёмкость жидкого парафина C2=2.93кДж/кг/К

1.4 Количество тепла для плавления парафина

Q4= m2*λ=76*147 =11205 кДж, где масса парафина m2=76 кг, удельная теплота плавления парафина λ=147 Дж/кг

1.5 Мощность необходимая для нагрева

Pн=k*(Q1+Q2+Q3+Q3)/t=1.2*(1260+7028+2450+11205)/9000=2.95кВт=2950Вт, где k=1.2 — коэффициент учитывающий запас мощности, t=2.5*3600=9000c — время нагрева.

Потери тепла при рабочей температуре

2.1 Потери с поверхности парафина

Pп=Sп*Pудп=0.28*750=210Вт, где Sп=455*610=277550 мм 2 =.28м 2 — площадь поверхности парафина, Pуд.п=750 Вт/м 2 — удельные потери с поверхности парафина ( по рис. 5)

2.2 Потери с поверхности стальной ёмкости

Pё= Sё*Pуд.ё=1.247*590Вт=740Вт, где Sё=(455+610)*2*455+455*610=1246700мм 2 =1.247м 2 — площадь поверхности стальной ёмкости Pуд.в=590Вт/м 2 — удельные потери с поверхности стальной ёмкости при температуре 65 °С ( по рис. 1 )

2.5 Суммарные потери при рабочей температуре

Необходимая суммарная мощность

При выборе нагревателей необходимо учитывать, что суммарная мощность всех нагревателей должна быть не менее рассчитанной. При этом, удельная поверхностная мощность нагревателя не должна превосходить предельно допустимую 2.5Вт/см 2

Рекомендации по подбору ТЭНов для различных сред

Для нагрева воздуха используется два типа ТЭНов:

• ТЭНы для «спокойного» воздуха. Маркировка таких ТЭНов по ГОСТ 13268-88 – «S» и «T». Удельная мощность на единицу поверхности соответственно 2,2 ватт/кв. см и 5,0 ватт/кв. см. Максимальная температура на поверхности – 450 и 650 градусов. Съем тепла с поверхности нагревателя происходит за счет конвекции «спокойного» воздуха, контактирующего с нагретой поверхностью.
• ТЭНы для «подвижного» воздуха, еще их называют «обдуваемые», с маркировкой «О» и «К», удельной мощностью 5,5 Вт/кв. см и 6,5 Вт/кв. см. Съем тепла с поверхности нагревателя осуществляется подвижной струей воздуха, создаваемой, например вентилятором и движется эта струя со скоростью не менее 6 м/с (по ГОСТ). Естественно, что «обдуваемый» ТЭН по сравнению со «спокойным», имея одинаковые характеристики (размеры, материал, напряжение и пр.), может иметь значительно большую мощность и генерировать на своей поверхности больше тепла. При этом «обдуваемый» ТЭН не перегревается, т.к. избыток тепла интенсивно отбирается движущимся воздухом.

Когда речь идет об обогреве обычных помещений, в которых температуру воздуха нужно поднять до уровня 20-25 градусов, выбор ТЭНов не представляет затруднений: из таблицы ТЭНов на сайте выбирается ТЭН нужного типоразмера, мощности и напряжения, количество ТЭНов определятся общей необходимой мощностью из расчета (в среднем) 1 кВт на 10-12 кв. м площади помещения при стандартной высоте потолка 3 м и общепринятой утепленности здания. При этом температура ТЭНа повышается незначительно, т.е. это собственная температура ТЭНа плюс 20-30 градусов. Иначе обстоит дело, когда температуру воздуха нужно поднять до 150, 200 и даже 250 градусов. Это происходит в сушилках, печках-пекарнях, окрасочных камерах. В этом случае общая температура ТЭНа будет очень высокая: собственная температура ТЭНа плюс 250 градусов окружающего воздуха. Такая температура может неблагоприятно сказаться на «здоровье» ТЭНа – он может попросту перегреться.

Рассмотрим конкретный пример. Допустим, в камере для порошковой окраски изделий необходимо создать температуру +200 градусов. Опуская детали расчета, используем для этой цели ТЭН 140 В13/2,5 Т 220 (трубка длиной 140см, диаметром 13мм, мощностью 2,5кВт, из нержавеющей стали). Этот ТЭН имеет удельную мощность около 4,8 Вт/кв.

см, а собственную температуру около 600 градусов. В рабочем режиме температура ТЭНа достигает 600+200=800 градусов, что превышает максимально допустимую температуру ТЭНа. А если учесть «разрешенные» скачки напряжения (+10%), разрешенное отклонение по мощности ТЭНа (+5%), то общая температура ТЭНа может быть еще выше.

Долговечность такого ТЭНа становится под вопросом.

Возьмем ТЭН 140 В13/2,0 Т 220 (такой же, как и предыдущий, только мощностью ниже -2,0 кВт вместо 2,5 кВт). У этого ТЭНа удельная мощность равна 3,86 Вт/кв. см, собственная температура – примерно 480 градусов, суммарная температура ТЭНа около 680 градусов, что уже не так критично.

Очевидно, первый ТЭН, как более мощный, разогреет камеру быстрее, количество этих ТЭНов, исходя из необходимой общей мощности для разогрева камеры до нужной температуры, потребуется меньше. Но в конечном итоге эти «плюсы» могут перекрыться «минусами»: более мощные, но перегретые ТЭНы будут чаще выходить из строя, а это потребует более частой остановки окрасочной камеры и сборки-разборки ТЭНовых узлов.

ВЫВОД: при подборе воздушных ТЭНов необходимо увязывать такие параметры, как:

Как выбрать обогреватель для дома

В условиях российской зимы, когда центрального отопления не хватает, невозможно обойтись без дополнительных обогревателей. Точнее обойтись можно, но какой ценой? Постоянными простудами, кашлем или бронхитом. Такая экономия обернется большими затратами на восстановление подорванного здоровья.

Но даже если вы понимаете необходимость установки в доме обогревателя, нужно выбрать правильную модель, которая будет отапливать комнату и потреблять минимум электроэнергии.

Как рассчитать мощность

Для расчета мощности обогревателя можно воспользоваться простой формулой, которую предлагают практически все производители. Формула актуальна для всех устройств, кроме инфракрасных радиаторов (для них сделаем отдельный расчет).

Мощность зависит от размера отапливаемого помещения, но не только от квадратных метров – также нужно знать высоту потолков. Допустим, площадь комнаты 20 квадратов, потолки стандартные – 2.7 метров. Нужно умножить 20 м2 на 2.7 м. Получаем объем помещения, равный 54. Далее делим 54 на 30 (неизменный коэффициент, который предлагают использовать для расчета производители). Мощность радиатора должна быть не менее 1.8 кВт.

Если этот способ сложный, можно воспользоваться более простым методом, но он подойдет только для домов с высотой потолков до 3 метров. На 1 квадратный метр требуется минимум 100 Вт. Нужно умножить площадь комнаты на 100 Вт. Полученный ответ – рекомендуемая мощность. К примеру, размер помещения 15 квадратов. Умножаем 15 на 100, получаем 1.5 кВт.

Однако при расчете не учитываются нюансы: наличие щелей в окнах и стенах, из которых поступает холодный воздух, торцевое расположение квартиры, сквозняки и так далее. При наличии перечисленных проблем, а также для неотапливаемых помещений, к полученной мощности нужно прибавить 20-30%, чтобы обогреватель работал корректно и выполнял свои функции.

Для инфракрасных приборов мощность рассчитывается иначе, поскольку они отличаются высоким классом энергопотребления. Чтобы устройство работало максимально эффективно, учитывают не только квадратуру дома, но и количество находящихся людей и предметов в комнате. В среднем для нагрева 1 квадратного метра требуется 50 Вт, что в 2 раза меньше, чем для остальных моделей.

Как производители обеспечивают безопасность

Безопасность – один из основных критериев при выборе радиатора. Прибор должен поддерживать функцию автоматического выключения при перегреве, наклоне и опрокидывании. Это позволит оставлять устройство включенным, даже если вас не будет дома.

Опция отключения при перегреве обеспечивается за счет датчика температуры. При достижении максимальной температуры ТЭНом, датчик температуры разрывает соединение в электрической цепи, что приводит к выключению.

Желательно, чтобы обогреватель мог поддерживать функцию антизамерзания, когда температура воздуха в комнате не опускается ниже 5-7 градусов. Конечно, для человека это некомфортные условия. Однако для помещений с водопроводом, канализацией при отключенном отоплении – этой температуры будет достаточно, чтобы трубы не замерзли.

Если вы выбираете прибор для обогрева ванной комнаты, бани или других помещений с повышенным уровнем влажности, выбирайте модель с водозащитным корпусом. Иначе не избежать замыканий, что может привести к поломке устройства и пожару.

Какое управление выбрать

• Точное выставление температуры с шагом в 1 градус. В механическом управлении можно выставить температуру 5-30 градусов.
• Таймер. Можно выставить определенное время для включения и выключения устройства. Например, перед приходом домой за 30-60 минут включите прибор, к вашему возвращению дома будет тепло.
• Управление на расстоянии. Современные модели с помощью специальных программ передают данные через Wi-Fi и Bluetooth на мобильный телефон. С телефона можно включить или выключить обогреватель, установить температуру, запрограммировать таймер и так далее.

Радиаторы с механическим управлением лишены этих возможностей.

Какие виды обогревателей представлены на рынке

По принципу действия выделяют масляные, конвекторные радиаторы, тепловые пушки или тепловентиляторы меньшей мощности, тепловые завесы, инфракрасные обогреватели и электрокамины.

Масляные

Принцип работы прибора заключается в названии. Внутри герметичного корпуса находится минеральное масло, которое нагревается под воздействием ТЭНа. От масла нагревается металлический корпус, который отдает тепло в помещение. Корпус состоит из 6-10 секций с ребрами, в зависимости от размера обогревателя. Чем больше секций, тем быстрее происходит нагрев воздуха.

• Встроенный вентилятор. Некоторые модели комплектуются дополнительным вентилятором, который быстро распределяет тепло в комнате.
• Сохранение тепла. Даже после выключения, устройство продолжает нагревать воздух, поскольку корпус долго остывает.

Конвекторы

Принцип функционирования конвекторных радиаторов основан на конвенции. Воздух в прибор поступает снизу, проходя через ТЭН, установленный в корпусе. После нагрева до нужной температуры, воздух попадает в комнату через специальные прорези, которые находятся в верхней части обогревателя, для наибольшей эффективности они расположены под углом. В современных брендовых моделях корпус конвектора не нагревается выше 60 градусов.

• Пожаробезопасность. Конвектор может работать круглосуточно, и его можно оставлять без присмотра, он оснащен датчиками перегрева и температуры воздуха. Также в моделях может присутствовать таймер для более удобного управления;
• Корпус прибора закрывает нагревательный элемент, благодаря чему на него не попадает и не сгорает пыль;
• Быстрый обогрев помещения. Нагревательный элемент включается очень быстро, подавая теплый воздух в квартиру;
• Компактные размеры. Конвекторы – тонкие и легкие, их можно переносить из одной комнаты в другую (при мобильном размещении);
• Удобство установки. Можно установить на стене или на полу на ножках. Благодаря тонкому корпусу и невысокому нагреву корпуса, конвектор можно ставить близко к стене или вешать на нее. Как правило, модели оснащены кронштейнами для монтажа;
• Возможность интеграции с «Умным домом». Продвинутые брендовые модели имеют электронный блок управления, что позволяет интегрировать их в систему удаленного управления с мобильного телефона на расстоянии.

Новый вид конвектора – инфракрасный, который объединил преимущества конвекторных и инфракрасных радиаторов. Обогрев дома осуществляется за счет конвекции и нагрева предметов, находящихся в комнате. Прибор отличается высокой экономичностью.

Тепловые пушки

Более мощные тепловентиляторы. У них аналогичный принцип работы, но предназначены они для обогрева больших или технических помещений (например, гаража). Как правило, используются на промышленных объектах и объектах общественного назначения – складах, заводах и т.д. Для квартиры прибор не подойдет, поскольку он шумный и потребляет много электричества. Как и в случае с тепловентиляторами, пыль, попадая на ТЭН, горит, выделяя углекислый газ. Но есть модели с встроенным фильтром, который препятствует попаданию пыли на электрические спирали.

Тепловентиляторы (или тепловые пушки малой мощности)

Все приборы, независимо от размера, устроены одним образом. Они прогоняют воздух через нагревательный элемент при помощи вентилятора. Обычно их используют для обогрева какой-то определенной зоны небольшого размера – спального места, рабочего стола, дивана, детской кроватки. Тепловентиляторы не имеют нагреваемого корпуса, который бы равномерно распределял тепло в помещении. Поэтому они не подходят для продолжительной работы, зато они прекрасно себя показывают, когда нужно обогреть комнату максимально быстро.

Качественные модели могут поворачивать корпус, чтобы можно было изменить зону обогрева. Решетки снимаются, поэтому не возникает трудностей во время чистки прибора. Хорошие тепловентиляторы оборудованы таймером, термостатом и регулятором температуры.

Тепловентиляторы компактны и мобильны, их легко переносить. Некоторые модели работают в режиме вентилятора, не нагревая воздух.

• высокий расход электричества;
• малая площадь обогрева;
• эффект «испаряется» после выключения прибора;
• шум во время работы;
• поскольку ТЭН расположен за решеткой, туда может легко попасть пыль, в результате чего она начинает гореть, выделяя углекислый газ и характерный запах.

Тепловые завесы

Принцип работы устройства – прост и понятен. Прибор выдает поток нагретого воздуха. Обычно их устанавливают над дверным или оконным проемом в торговых центрах, магазинах, офисах и т.д. для того, чтобы не пускать холодные потоки воздуха или сквозняки с улицы, и сохранить тепло внутри помещения. Использование тепловой завесы позволяет предотвратить утечку тепла сквозь открытые окна, двери или щели.

При выборе тепловой завесы, учитывайте максимальную высоту монтажа. Бытовые модели подойдут для стандартной высоты — 2.7-3 метра. Для высоких потолков или нежилых помещений, максимальная высота установки должна быть не менее 3 метров.

Инфракрасные

Данный вид отопительных приборов отличается по принципу работы, поскольку нагревается не воздух, а окружающие предметы, расположенные в зоне действия ИК-лучей, которые передают тепло в комнату. К предметам относится не только мебель, но и стены, потолок, шторы, и даже люди. Поэтому нужно быть осторожным – чтобы не перегреться рядом с таким обогревателем, т.к. это влияет на самочувствие. Лучше всего использовать обогреватель, пока никого нет в комнате.

• быстрый обогрев комнаты;
• не выделяется углекислый газ;
• тихий режим работы;
• равномерное распределение тепла в помещении;
• разные варианты установки – на полу, потолке, стене;
• защита от пожара.

• высокое потребление электроэнергии;
• некомфортно находиться длительное время под ИК-лучами, могут вызвать плохое самочувствие;
• повреждения лакокрасочного покрытия мебели из-за нагрева поверхности;
• нагревательный элемент светится красным цветом, что может мешать сну ночью.

Электрокамины

Элегантный способ, позволяющий привнести в дизайн стильный элемент и создать дополнительный источник тепла. Современные модели электрических каминов отлично справляются с обогревом комнаты до 20 квадратных метров.

Принцип работы современных моделей – комбинированный. Они сочетают работу тепловентиляторов и излучателей. Отражатели направляют нагретый воздух в комнату, а вентилятор способствует быстрому распределению потока.

Мощность электрических каминов 500-2500 Вт. Поскольку камин имеет электрический блок управления, производители предусматривают различные режимы обогрева, таймер и точную настройку температуры с минимальным отклонением. Потребление – 100 Вт в режиме пламени, которое создает атмосферу домашнего уюта и тепла в доме.

• реалистичное пламя, похожее на огонь настоящего камина;
• сочетание функций декора и обогрева;
• небольшое потребление энергии;
• пожаробезопасность;
• удобство использования;
• возможность выбора дизайна, подходящего под любой интерьер.

Недостатки: высокая стоимость современных моделей очагов.

Какой нагревательный элемент подойдет для дома

В инфракрасном обогревателе устанавливают галогенные, карбоновые и микатермические нагреватели. Для дома подойдет микатермический элемент нагрева. Он более экономичный, бесшумный и безопасный. В большинстве конвекторах используют именно этот вид.

• Ленточно-игольчатый. Отличается быстрым нагреванием и остыванием, высокой температурой. Из недостатков – хрупкость, из-за которой производители отказываются от ленточно-игольчатого ТЭНа.
• Трубчатый. Его устанавливают практически во все конвекторные модели. Можно отличить по характерному потрескиванию во время работы. Недостатков нет, кроме звуков, которые издает прибор при перепаде температур.
• Монолитный. Нагревательный элемент работает бесшумно, быстро нагревает помещение и потребляет минимум электричества.

В дорогих моделях установлен керамический элемент, он лучше распределяют тепло, потребляет меньше энергии, не приводит к «высушиванию» воздуха.

Вывод: что покупать

Каждый из представленных обогревателей применяют для решения разных задач. Для точечного обогрева в течение короткого времени подойдет тепловентилятор, но для больших помещений его использовать не стоит. Если нужно обогреть склад, подвал, гараж – можно использовать тепловую пушку, однако для квартиры она не годится.

Для круглосуточного использования в квартире рекомендуем конвектор, потому что он безопасен на 100%, потребляет минимум энергии, нет риска обжечься, ведь корпус нагревается до 60 градусов. Конвектор можно поставить на стену или установить на пол, в зависимости от пожеланий.

В отличие от инфракрасного обогревателя, вам будет комфортно проводить время в комнате при включенном конвекторе. От инфракрасных лучей человек часто чувствует усталость и вялость.

Стоимость конвекторных обогревателей зависит от нагревательного элемента. Самыми лучшими являются микатермический и монолитный ТЭН.