Нагревательные элементы представляют собой трубчатые электронагреватели или термоэлектрические нагреватели, которые преобразуются в тепловую энергию в преобразователе тепловой энергии. Они различаются по форме и функциям. Водонагреватели и воздухонагреватели, мощности и размеры.
Они устанавливаются везде, где нужно что-то нагреть, например, электрические кухни, калориферы, водонагревательные баки и проточные нагреватели, котлы для обогрева помещений, технические нужды в строительстве, ненужная энергия и т. д. Однако у каждого устройства есть свой срок службы.
Содержание.
Нагревательные элементы могут рано или поздно перегореть, перестать работать или проникнуть в корпус. Это создает риск поражения электрическим током. Каковы их неудачи, структура, отличия и как их заменить?
Конструкция нагревательных элементов
Электрические нагреватели состоят из трубчатой оболочки с катушками или нитями из высокоспецифичных материалов. Нихром, железо и т. д. Катушка отделена от корпуса изолирующим, но теплопроводящим материалом, таким как Perlasio. В зависимости от конструкции на конце нагревательного элемента имеется резьба для крепления его к корпусу резервуара для нагрева или расширительных связей, а также монтажная пластина с прокладкой от протечек.
Здесь имеется керамический изолятор, из которого выступает губка для подключения силового кабеля или клеммы.
В зависимости от применения, нагревательные элементы могут иметь различную форму, от U-образной до круглой формы или других типов, как показано на рисунках.
Из-за высокого сопротивления зазубрин при протекании тока образуется большая мощность, это и есть тепло. В зависимости от конструкции устройства, тепло передается теплоносителю в двухконтурную систему или непосредственно к нагреваемому телу.
Выделяемая мощность рассчитывается в соответствии с законом Ома и типом мощности.
На рисунке выше под буквой «а» изображено схематическое крепление ТЭНа крупным планом, где 1 – корпус бака, 2 – прокладка, 3 крепежная пластина ТЭНа или фланец, 4 – нагревательный элемент, 5 – внешняя крепежная пластина, 6 – шпильки для крепления, «» — клеммы для подачи напряжения, 7 – герметическая часть, выполняющая роль изолятора и защиты от протечек, выполненная сваркой или пайкой.
‘B’ — условное расположение нагревательного элемента электрочайника, ‘C’ — бойлера, ‘D’ и ‘E’ — накопительного водонагревателя.
Причины неудач.
Радиаторы повреждаются двумя способами Либо сгорание (пробой катушки), либо разрушение внешней части нагревательного элемента и пробой корпуса электроприбора (например, бака). Давайте рассмотрим, почему это происходит.
1. жесткая вода.
Повышенное количество веществ в воде приводит к накоплению соли в нагревательных элементах. Это приводит к постепенному износу элементов. Кроме того, снижается теплоотдача и повышается вероятность сгорания змеевиков.
2. колебания напряжения в питающей сети
Нагревательные элементы по своей сути являются высокотоковыми резисторами — ток через катушки зависит от напряжения. Если произойдет переполнение, ток увеличится, и катушки могут быстро сгореть, в то время как небольшое, но незначительное отклонение напряжения в сторону увеличения от номинального значения приведет к большему выбросу допустимого.
Чтобы уменьшить влияние жесткой воды, можно установить фильтры, которые будут регулярно очищаться для удаления соли. Это относится как к стиральным машинам, так и к нагревательным бакам и другому оборудованию.
Одним из симптомов неисправности нагревательного элемента является срабатывание УЗО или попадание воды из водонагревателя в сеть. Это указывает на утечку тока, при этом нагревательный элемент может оставаться полностью исправным. Рекомендуется заменить его как можно скорее, чтобы избежать поражения электрическим током в дальнейшем.
Для снижения вероятности возникновения проблем, связанных с неисправным источником питания, следует использовать стабилизатор напряжения. Их можно использовать только для баков и стиральных машин или подключить к розетке, чтобы защитить приборы во всем доме. Для стиральных машин достаточно моделей мощностью до 2 кВт.
Бак водонагревателя оснащен магниевым анодом, который защищает бак и нагревательные элементы от повреждений. Стоит следить за его состоянием и заменять, когда он достигнет предела износа. На рисунке выше вы можете видеть изношенные стояки и новые стояки.
Как проверить нагревательные элементы
Нагревательные элементы можно проверить с помощью диодных переключателей, измерителей сопротивления или мультиметров. Лучший способ диагностики устройства — внешний осмотр. Особое внимание следует обратить на целостность обсадной трубы, наличие микротрещин и неестественных форм, напоминающих коррозию.
Рассмотрите методы проверки с помощью мультиметра. Измерьте сопротивление нагревательного элемента — оно зависит от мощности. Чем выше мощность, тем ниже сопротивление. На основании мощности можно рассчитать следующее: чем выше мощность, тем ниже сопротивление.
Результат расчета показывает сопротивление в теплых условиях. Стоит помнить, что чем выше температура проводника, тем выше его сопротивление. В холодных условиях он будет немного ниже.
Если на экране появится следующее :
Затем, если значение близко к нулю (короткое замыкание) или бесконечности (обрыв), нагревательный элемент продолжает функционировать — он перегорел.
Следующий шаг — проверка сопротивления между клеммами питания и корпусом: если оно меньше 500 kΩ, это означает, что корпус поврежден. Это лучше всего проверить с помощью измерителя громкости с высоким измерительным напряжением (не менее 500 В). Однако, если имеется явное замыкание на землю, диодный кабель также может быть использован для проверки замыкания на землю.
Этот тест также описан в следующем видеоролике
Как заменить нагревательные элементы
Универсального совета по замене нагревательного элемента не существует, но процесс можно описать в общих чертах. Сначала необходимо разобрать корпус устройства, например, стиральной машины. Далее необходимо найти нагревательный элемент, который обычно находится внутри бака. На экране появится аналогичное изображение.
Отсоедините шнур питания от розетки. Затем отсоедините два или три провода от клеммы питания. Затем ослабьте гайки (1) на крепежных винтах (2). В зависимости от конструкции их может быть несколько.
Снимите нагреватель, надавив пальцами на болт или корпус бака. Под прокладкой (3) вы найдете прокладку. Если нагреватель, приобретаемый в качестве замены, не имеет прокладки, будьте осторожны, чтобы не порвать и не потерять прокладку от старого нагревателя. При сборке следите за тем, чтобы не разрезать прокладку вместе с фланцем.
Процесс замены наглядно показан на видео.
Для бойлеров процедура замены аналогична предыдущему примеру, только внешний вид нагревателя может отличаться. Перед заменой необходимо слить воду. В противном случае все вытечет на пол, когда вы начнете снимать нагревательный элемент. Он устанавливается в нижней части резервуара и может быть закрыт декоративной крышкой или панелью, пластиковой или металлической. Пример можно увидеть на рисунке ниже.
Затем необходимо снять уплотнительный элемент, отсоединить кабель питания и извлечь элемент, ослабив крепежные винты.
В зависимости от мощности котла может быть более одного нагревателя. Алгоритм управления описан выше, но реконструирован в обратном порядке.
Заключение.
Замена нагревательных элементов проста, но требует наличия самых простых инструментов, таких как гаечные ключи, отвертки, плоскогубцы, мультиметр или тестер «Ceska». Минимальные слесарные навыки и внимание, чтобы избежать протечек и других проблем.
Не устанавливайте мощные обогреватели вместо сгоревших. Они могут работать, но само устройство может не выдержать повышенной теплоотдачи. Не рекомендуется экспериментировать с электричеством, особенно если у вас нет опыта работы с ним.
