Hur man ansluter en elektrisk värmepanna: skillnader mellan olika scheman

För uppvärmning av en enskild bostadshus används system som använder överföring av flytande kylvätska genom rörledningar till uppvärmningsbatterier, i vilka värme överförs till den omgivande luften och återföring av den kylda vätskan tillbaka för efterföljande uppvärmning.

I detta fall förstås en panna vanligtvis som ett tätat metallkärl i vilket värmebäraren värms upp, och termen "elektrisk" definierar den använda energitypen.

Enligt principen om användning av elektricitet är pannor:

1. indirekt uppvärmning;

2. direkta åtgärder.

3. induktionstyp.

De har en helt annan design, skiljer sig åt i säkerhetsgrader, kräver en annan inställning när de är anslutna till ledningarna.

Indirekt elektrisk panna

Uttrycket "indirekt verkan" avser indirekt uppvärmning som utförs av en elektrisk ström som passerar genom ett värmeelement med ett rent resistivt motstånd. Som ett resultat av detta fenomen stiger temperaturen på en ledare som är speciellt placerad i en vätska enligt Joule - Lenz-lagen.

Värmen som frigörs på motståndet avlägsnas av värmebäraren. Termiska värmeelement, eller som de är förkortade som TANS, finns i olika kapaciteter för drift i växelströms- eller likströmskretsar med olika spänningar.

Designfunktioner

Inuti metallhöljet på pannan är elektriska värmeelement monterade, tvättade av kylvätskan.

De består av en tätad metallrörskropp med en nichrom legeringstråd monterad inuti, med en viss elektrisk motstånd och kan motstå den nominella värmekraften.

Denna gänga, med båda ändarna, är monterad inuti ett metallrör och anslutet till utgångskontakter gjorda av skruvgänga för anslutning av elektriska ledningar.

Kaviteten mellan rörkroppen och nikromtråden separeras av ett lager värmeledande material med höga dielektriska egenskaper - en speciell typ av sand. Elementets ändar är tätade och utrustade med spetsar för montering på pannans lock.

En fungerande värmare har därför ett visst elektriskt motstånd, som kan mätas med en vanlig ohmmeter eller testare, eller beräknas utifrån kraftvärdet som anges i fallet.

Exempelvis förbrukar en spänningsomvandlare på 1 kW en ström på I = 1000/220 = 4,54 ampere vid drift med en spänning på 220 volt och har ett elektriskt motstånd på R = 220 / 4,54 = 48,5 Ohm.

Den andra hälsoparametern för värmaren är kvaliteten på isoleringsmotståndet mellan den ledande nikromtråden och huset. För att mäta det måste du använda en speciell enhet - megger.

För inhemsk uppvärmning används vanligtvis 220 volt-modeller med en lasteffekt i storleksordningen en kilowatt. När en större mängd värme krävs samlas uppvärmningselementen i parallella kedjor i ett enfasnät eller kopplas i identiska grupper i ett trefasnät.

Två flänsar tillverkas i pannan för kommunikation med kylvätskeslinjer:

1. vid det nedre inloppet pumpas en ström av kallt vatten;

2. den upphettade vätskan lämnar det övre utloppet.

När strömmen passerar genom värmeelementets motstånd frigörs värme, som överförs genom isoleringsskiktet till metallhöljet och tas bort från värmeelementet genom kylvätskeflödet. Därför skapas en balans mellan värmen som frigörs av elektrisk energi och den borttagna vätskan som pumpas genom pannan vid arbete.

Varje värmeelement med sin arbetsdel måste vara helt nedsänkt i vätskan för att värmeavlägsningen ska passera effektivt och jämnt. Om detta till exempel kränks på grund av bildandet av en luftstockning eller vätskeläckage, vilket ledde till en minskning av dess nivå i pannan, är det möjligt att värmeelementets gänga, isolering eller hölje kommer att brinna ut och förstöras.

En enkel hemmagjord elektrisk panna på videon:

 

Hydrauliskt anslutningsdiagram

Den indirekta indirekta elpannan tillverkas på fabriken i en vacker modern byggnad som kan:

• installera på golvet i rummet;

• hänga på väggen.

Efter att den är ordentligt fixerad till byggnadskonstruktionen monteras den hydrauliska kretsen i husets värmesystem.

För hennes användning:

• uppvärmningsradiatorer som är anslutna med parallella kedjor mellan tryck- och dräneringsledningarna för kylvätsketransporten;

• expansionsbehållare, utformad för att tappa luftbubblor från den pumpade vätskan;

• avstängningsventiler, så att du kan växla hydraulkretsen i olika driftlägen;

• cirkulationspump med slutna kretsar;

• ventil: mottryck, säkerhet, bypass;

• sensorer för styrsystemet för de viktigaste tekniska processerna;

• automatiseringsutrustning, kontrolllogik och skydd.

Om cirkulationspumpen utesluts från drift kan kretsen fungera på grund av naturlig cirkulation, när den kalla värmebäraren går ner och den uppvärmda går upp. Detta kommer emellertid att kräva komplex hydraulisk och termisk beräkning, som dessutom kräver ytterligare utrustning.

Pumpen ger alltid snabb pumpning av kylvätskan längs elnätet och ökar värmeeffektiviteten.

Direktverkande elektrisk panna

Uttrycket "direktverkan" betyder att för att säkerställa uppvärmning skapas en bana för den elektriska strömmen som passerar direkt genom vätskekylvätskan genom att passera mellanliggande element.

För detta är elektroderna för tillförsel av fas och arbetsnoll monterade direkt i den vattenledning som pumpas genom pannkroppen. Eftersom dess specifika motstånd starkt beror på koncentrationen av upplösta salter, påverkar kylvätskans renhet graden av den förbipasserande elektriska strömmen och graden av uppvärmning.

Designfunktioner

Direktverkande enheter i sin form och dimension skiljer sig väsentligt från den klassiska definitionen av ordet "panna". Deras kropp är tillverkad i form av ett segment av ett vanligt rör, utrustat med:

1. munstycken för anslutning med tryck- och returledningar;

2. fas- och arbetsnollanslutningar för anslutning till elektroderna i den elektriska kretsen.

På grund av detta är anordningens dimensioner ganska små i storlek och vikt, vilket avsevärt sparar utrymme i pannrummet jämfört med analoga indirekta åtgärder.

Den elektriska ström som passeras genom kylvätskan genom elektroderna begränsas endast av saltlösningens motstånd, vilket beror på ett antal driftsegenskaper, och kan vid någon tidpunkt överskrida det nominella värdet.

Eftersom värmen som genereras av elektricitet frigörs direkt i kylvätskan utan överföring av överföring genom andra ytterligare media, är effektreduktionen i den berörda kretsen mindre än i den föregående och effektiviteten är högre.

På grund av enkelheten i mekaniska konstruktioner är sådana anordningar ganska billiga, vilket är deras fördel. I detta fall måste en av elektroderna placeras direkt på ledningskroppen, och den andra bör byggas in i kylvätskeflödet.

Elektrodmetoden för att värma vätskan kräver skapande av ett speciellt medium för passage av elektrisk ström - saltlösning. Följande nackdelar visas när de används i hushållsapparater:

• kylvätskan i form av flytande lösningar ingår i elektrokemiska processer med alla metalliska material. När du använder aluminium korroderar kylarkroppen på några år, och gjutjärnkonstruktionerna håller lite längre, men de täpper också ständigt och kräver rengöring.

• cirkulationspumpar för värmesystem är utformade för att arbeta i en miljö med rent vatten eller frostskyddsmedel med olika antikorrosionsadditiv. Test av deras konstruktioner för långvarig drift av saltlösning genomfördes inte.

Kopplingsschema

I grunden skiljer sig det hydrauliska värmesystemet hos en direktverkande panna inte från en indirekt värmekrets. Som tidigare är en kallvattenledning monterad på inloppsröret, och en varmtrycksledning installeras på det utgående röret.

De återstående elementen i kretsen, beroende på lokala uppvärmningsuppgifter, kan helt kopiera den tidigare designen.

Båda bilderna visar det enklaste, mest typiska arrangemanget av hydrauliska kretselement. En riktig design skapad för specifika förhållanden för uppvärmning av lokalerna kommer alltid att ha några avvikelser och tillägg.

Ofta används inte en reducerad krets med en enda krets utan ett minimum bestående av två grupper med oberoende verkställande och styrande organ. Ett enkelt exempel är en extra krets som producerar varmt vatten för hushållsändamål, till exempel i badrummet och köket.

Elektrisk panna av induktionstyp

För att värma kylvätskan använder denna design Foucault virvelströmmar inducerade i ett speciellt värmeelement - en induktor.

Designfunktioner

Matningsspänningen matas till spolen i en spole tillverkad av en isolerad elektrisk ledning. På grund av fenomenet induktion induceras induktionsströmmar som passerar genom en sluten krets i den magnetiska kärnkärnan. I detta fall upphettas induktormetallen.

Flytande kylvätska pumpas ständigt genom detta utrymme och tar bort värme till det hydrauliska systemet.

Under drift av induktionspannan inträffar små vibrationer i induktorn, som skyddar väggarna från skalbildning.

Vid användning av strömmar med industriell frekvens erhålls konstruktioner med imponerande dimensioner. För att minska pannans dimensioner och vikt används högfrekvensspänningskonvertering upp till 1 ÷ 20 kHz, som bildar motsvarande magnetfält.

Induktionspannan kan placeras i ett skyddande hölje med god isolering.

Säkerställa säkra driftförhållanden för direkta och indirekta pannor

Vid jämförelse av driftsprincipen för ett värmeelement med en elektrisk urladdning av ström i ett kylmedel skapas olika förhållanden för deras applicering när höljet är tillverkat av metall och fyllt med en ledande vätska för alla typer av pannor.

Vid användning av ett värmeelement, strömmar strömmen genom en nikrom filament, isoleras från höljet med ett dielektriskt skikt, vilket inte tillåter faspotentialen att passera till höljet.

I en direktvärmepanna alstras ström i kylvätskan i kontakt med pannkroppens yta. Som ett resultat finns det en faspotential på det, vilket bryter mot vissa säkerhetsregler, vilket skapar en förutsättning för att en person ska få elektrisk personskada.

Designproblemen med höghastighetselektrisk skydd för sådana strukturer har ännu inte lösts. Användningen av konventionella RCD-konstruktioner eller diflavtomater som styr utseendet på läckströmmar i kretsen är inte meningsfullt, eftersom de ständigt kommer att fungera, vilket blockerar tillförseln av faspotentialen till huset.

I konstruktionen av indirekta pannor är användningen av RCD: er ganska rimlig och lämplig. Det tillåter inte en person att falla under handlingen av faspotentialen. Detta kan förstås med hjälp av förklarande bilder.

Under normala driftsförhållanden flyter ström uteslutande längs den inre kretsen som är isolerad från huset.

När isoleringen av en elektrisk panna med indirekt uppvärmning bryts kommer läckströmmen genom huset att tränga in i PE-ledaren och genom den till markslingan. RCD-börvärdet är inställt så att restströmanordningen löser ut och med sina effektkontakter tar bort matningsspänningen från kretsen, vilket eliminerar människors skada.

Således, under villkoren för säker användning, förlorar direkt värmepannor avsevärt. Om de är mekaniskt skadade av någon anledning skapas en öppen krets för att strömmen ska flöda, vilket kommer att lämna en farlig faspotential på huset. Och då beslutar saken allt ...

Schema för anslutning till det elektriska systemet

Vi kommer att betrakta hela värmekretsen i pannan som ställdon för uppvärmning:

• direkta åtgärder - mellan elektroderna integrerade i huset;

• indirekt uppvärmning - ansluten parallellt med värmeelementen;

• induktion - terminalbox med lindningar.

Då kan resten av kretsen representeras av en förenklad vy med element av automatisering, styrning och strömskydd mot överbelastning och kortslutning.

Matningsspänningen från växeln via regleringsorganet tillförs värmeaktuator och strömförsörjning (skydd och logik).

Med sina sensorer skannar skyddet de viktigaste tekniska parametrarna och, när de går utöver gränserna för möjlig reglering, ställer man ut pannan.

Nyligen har automatiseringslogikorganet i allt högre grad utförts på grundval av mikroprocessorteknologier som ger avancerad funktionalitet. Han får information från sensorer för temperaturen på kylvätskan, inomhusluften, vätsketrycket inuti systemet, bearbetar den och upprätthåller temperaturen inuti pannan genom att justera spänningen på ställdonet.

Se även: Hur man väljer en termostat för en elektrisk värmepanna

slutsats: artikeln gör ett försök att generalisera kopplingsschema för elektriska pannor med olika konstruktioner utan att specificera tillverkarna, dela upp dem i huvudgrupper enligt driftsprincipen, för att analysera deras svaga och positiva sidor. Och hur mycket detta hjälpte dig - dela din åsikt i kommentarerna.