Värmeelement för radiatorer: syfte, typer, urvalskriterier, installationsegenskaper

När kylan kommer blir frågan om uppvärmning av bostaden mer aktuell. Under den råkalla mellansäsongen slår centraliserade system ofta inte på förrän i sista stund, och då kommer alternativa värmesystem till hjälp för de fryande medborgarna.

En av de enkla lösningarna är värmepatroner för radiatorer, som kan bli ett effektivt komplement till värmesystemet. I vissa situationer kan enheten även fungera som primär värmekälla, till exempel i rum för säsongsboende.

Innan du bestämmer dig för att köpa en enhet är det nödvändigt att få mer information om den, eller hur? Vi har förberett en översiktsartikel om konstruktionen av radiatorvärmepatroner, deras klassificering, fördelar och nackdelar. Materialet anger huvudkriterierna för val av elapparat och beskriver egenskaperna vid installationen.

Värmepatron för radiator: varför behövs den?

Liksom alla andra värmepatroner för uppvärmning är radiatorpatronen avsedd för uppvärmning av värmebäraren och bibehållande av dess arbetstemperatur. Enheten kan installeras i nästan vilken värmare som helst som har en vätskefylld inre kavitet. Tack vare detta är dess användningsområde ganska brett.

Radiatorvärmepatroner kan fungera som primär eller kompletterande värmekälla. De är mycket bra som värmekällor för relativt små utrymmen som används periodvis under den kalla årstiden.

Till exempel olika förråd eller för uppvärmning av garaget. I detta fall monteras värmepatronen i en autonom radiator, vanligen av imponerande storlek.

En radiator med inbyggd värmepatron skiljer sig praktiskt taget inte utseendemässigt från traditionella element. Under mellansäsongen, medan centralvärmen ännu inte är på, hjälper den de boende att inte frysa.

Elementet ansluts inte till värmesystemet och fylls med värmebärare som cirkulerar uteslutande inuti radiatorns hölje.

I sådana fall väljs teknisk olja med låg viskositet som värmebärare, vilket gör att man inte behöver oroa sig för att radiatorn fryser helt när den inte används. Resultatet blir en analog till en oljeradiator, fast i större storlek.

Radiatorvärmepatroner har också visat sig väl som primär värmekälla för sommarstugor som värms upp periodiskt. Systemet anordnas på samma sätt som beskrivits ovan, men värmepatronerna monteras i element som är installerade i varje rum.

Det är möjligt att organisera en sådan uppvärmning även för hus med permanent boende. I detta fall kan elementen fyllas med vanligt vatten eftersom man inte planerar att låta systemet frysa. Dock används sådana alternativ extremt sällan på grund av höga elkostnader.

Mer allmänt används radiator-värmeelement som extra värmekällor. De kan byggas in i ett befintligt värmesystem med flytande värmebärare och kopplas in när huvudvärmen av någon anledning inte fungerar.

En särskilt bra lösning för hus med centralvärme. Under perioder när den är avstängd räddar värmeelementen bokstavligen lägenhetsinvånarna från att frysa.

Så kallade värmeregister är mycket populära bland hemmafixare. De kan enkelt monteras själv och på så sätt skapa praktisk uppvärmning för garage eller förråd.

Ett annat bra alternativ är att ansluta enheterna till ett autonomt värmesystem med en fastbränslepanna. Detta gör det möjligt att hålla en bekväm temperatur i rummen även när ägaren inte har möjlighet att fylla på bränsle i tid.

Om det finns möjlighet att använda en flertaxmätare kan ett praktiskt alternativ vara att övergå till nattvärme med el, när den är relativt billig. På dagen fungerar pannan igen.

Praktiken visar att det är ekonomiskt olönsamt att använda radiator-värmeelement som extra värmekälla för autonoma system som drivs med gas. Denna bränsletyp är i sig relativt billig, så det är inte meningsfullt att ersätta den med dyrare el.

Om man i lokalen använder pannor på flytande gas eller dieselbränsle, kommer fördelen att vara uppenbar. Men endast om man har en tvåfasmätare för el.

Hur elapparaten är uppbyggd

Konstruktionen av enheten skiljer sig praktiskt taget inte från andra typer av värmeelement. Höljet på det rörformade elvärmaren är tillverkat av ett sömlöst eller elektronsvetsat tunnväggigt metallrör. Dess diameter kan variera, och tvärsnittet kan vara platt eller runt.

Som material för höljet används oftast kolstål, men rostfritt stål kan väljas om apparatens arbetsyta kommer att värmas upp till temperaturer över +45°C.

För att skydda metallen mot korrosion och förlänga livslängden på själva värmeelementet, kromar eller nickelar man stålhöljet. Som värmeelement används en spiral av nikromtråd.

Elementet har hög resistivitet, vilket gör att det värms upp snabbt. Spiralen är placerad inuti höljet, i den återstående fria inre kaviteten – fyllnadsmaterial.

I konstruktionen av radiatorns TEN finns alltid en spiral som ansvarar för uppvärmning av enheten. Den har högt motstånd, så när ström passerar värms den snabbt upp (+)

Höljet har höga elektriska isoleringsegenskaper och överför samtidigt värme bra. Som fyllmaterial kan ren kvartssand eller periklas användas – så kallas blandningen av kristallina magnesiumoxider.

Efter att höljet fyllts med fyllmaterial pressas och böjs det för att ge önskad form. Alla isolatorer täcks med en kiselorganisk fuktisoleringförening.

En sådan enhet kan installeras i en radiator av vilken typ som helst: koppar, gjutjärn, bimetallisk etc. Apparaten kan producera upp till 2,5 kW effekt. Modeller avsedda för industriellt bruk levererar upp till 6 kW.

Konstruktionen av den elektriska TEN är sådan att enheten omvandlar all inkommande elektrisk energi till värme utan rester, nästan inga förluster förekommer.

Arbetsprincipen för enheten är extremt enkel. Vid aktivering börjar den värmas upp snabbt, vilket värmer upp värmeöverföringsvätskan som är i omedelbar närhet. Enligt fysikens lagar är uppvärmd vätska lättare än kall, så den börjar röra sig uppåt.

På dess plats sjunker kallare värmeöverföringsvätska ned. Efter att ha stigit till den övre delen av radiatorn avger den uppvärmda vätskan sin värme, kyls ned och sjunker.

Den största fienden till TEN av alla typer – kalkbeläggning. Den bildas oundvikligen på värmeelementet och leder gradvis till att enheten går sönder.

Cykeln upprepas många gånger. Således skapar den elektriska apparaten en enkelriktad vätskeström inuti batteriet. Dess hastighet är desto högre ju större enhetens effekt är.

Enligt praktiken anses transformatorolja vara en av de bästa typerna av värmeöverföringsvätska. Vätskan värms snabbt upp och kyls inte ned under ganska lång tid, utan avger gradvis sin värme till radiatorhöljet.

Nackdelar och fördelar med radiatorvärmepatronen

Rörformiga elektriska värmare gör det möjligt att bygga ett praktiskt och ganska effektivt värmesystem för grund- eller tilläggsuppvärmning.

Till apparaternas fördelar kan nämnas:

1. Extrem enkel installation. Alla nybörjare klarar av detta arbete.
2. Låg kostnad för enheten, men det avser priset på en enda TEN, utan extra utrustning.
3. Hög tillförlitlighet jämfört med oljeradiatorer. Dessutom är batterier med TEN reparerbara. Om utrustningen går sönder räcker det att byta ut värmaren.
4. Tillgång till tilläggsalternativ och funktionalitet.
5. Möjlighet till automatisk styrning av värmesystemet, men det kräver extra utrustning.

Vi har listat de främsta fördelarna med radiatorvärmeelement, låt oss titta på deras betydande nackdelar. Det finns ganska många. Först och främst de höga driftskostnaderna, vilket beror på den höga kostnaden för elektricitet. De kan minskas genom att helt automatisera styrningen av värmesystemet.

I detta fall kommer värmeelementen att aktiveras endast när temperaturen i rummet sjunker till ett visst minimivärde. Och de stängs av när temperaturen som anses bekväm har uppnåtts. Drift i detta läge är maximalt ekonomiskt.

De enklaste radiatorvärmeelementen i konstruktion är inte utrustade med automatisk styrning. För att automatisera ett sådant system krävs inköp av extra utrustning.

Men utrustningen för automatisering kräver ekonomiska investeringar. Om man överväger att köpa ett värmeelement tillsammans med en radiator och automatikutrustning, kommer kostnaden för ett sådant kit att vara mycket högre än priset för en elektrisk konvektor eller en oljeradiator.

Men de senare är inte sämre när det gäller komfortnivå, och på vissa sätt är de till och med bättre än radiatorer med värmeelement. Till exempel kräver de senare fast installation, medan elektriska konvektorer och oljeradiatorer är mer mobila och kompakta.

Dessutom, som alla andra elektriska apparater, genererar värmeelementen ett magnetfält under drift. Dess fara för kroppen är inte bevisad, och inte heller dess säkerhet. Därför bör man betrakta förekomsten av ett sådant fält som en negativ egenskap hos enheterna, eftersom de monteras i radiatorer, det vill säga de befinner sig i omedelbar närhet av människor.

I andra elektriska värmesystem kompenseras denna nackdel till viss del. Till exempel placeras elpannor i icke-bostadsutrymmen där mänsklig närvaro är kortvarig.

En av de mest betydande nackdelarna med radiatorvärmeelement – är deras relativt låga effektivitet. Jämfört med effektiviteten hos traditionella system som arbetar med flytande värmebärare, är den betydligt lägre.

Detta beror på att i det första fallet rör sig värmebäraren med ganska hög hastighet. Tack vare detta värms radiatorn upp tillräckligt snabbt och fullständigt.

För att öka värmeavgivningen från radiatorer utrustade med värmeelement kan man täcka väggen som enheten är monterad på med en reflekterande skärm av folie. Värmestrålningen kommer då endast att riktas in i rummet.

Värmeelementets funktion kan inte uppnå en så hög hastighet. Resultatet blir att uppvärmningen av batterikroppen blir ojämn. I den nedre delen blir temperaturen mycket högre än i den övre.

Med tanke på att det av säkerhetsskäl inte bör tillåtas att radiatorn värms över +70°C, kommer en sådan temperatur endast att finnas i den nedre delen av radiatorn där värmeelementet sitter. För att undvika överhettning av utrustningen måste dess effekt minskas med ungefär en tredjedel.

Typer av rörformade värmare för radiatorer

Trots konstruktionens enkelhet finns det olika varianter av radiatorvärmeelement till salu. Först och främst varierar effekten hos värmeanordningarna. Modeller med minimal effekt ger cirka 0,3 kW, med maximal effekt – 6 kW.

Enheterna skiljer sig åt i utförandet av höljet. Med tanke på att konfigurationen och placeringen av radiatorer kan vara olika, finns det värmeelement med vänster- eller höger gänga.

Även enhetens diameter kan variera. Detta beror på tvärsnittet av radiatorns pluggkåpa, i vars plats enheten monteras. Standardstorlek – 40 mm.

Det finns ingen principiell skillnad mellan enheter avsedda för montering i radiatorer av olika material. Deras konstruktion är likartad, endast diametern kan skilja sig. Det går att hitta enkla och dubbla värmeelement i handeln.

Dubbla värmeelement är bekvämare att använda. De gör det möjligt att avsevärt öka uppvärmningshastigheten för värmebäraren, men samtidigt skiljer de sig från enkla motsvarigheter med ett högre pris.

Den senare är mer praktisk i drift. Vid påslagning aktiveras båda elementen omedelbart, vilket ger en maximalt snabb uppvärmning av värmebäraren. Därefter stängs ett av elementen av, vilket sparar energiresurser. Vissa modeller är utrustade med extra funktioner.

Tillverkaren använder endast två funktioner:

1. Turbo-värme. Ger möjlighet att maximalt påskynda temperaturökningen i rummet. En termostat är inbyggd i enheten, vilket gör det möjligt att ändra värmens intensitet.
2. Antifrost. Detta läge förhindrar eventuell avfrostning av hela systemet när temperaturen sjunker till negativa värden. Värmeelementet håller automatiskt den lägsta tillåtna temperaturen och förbrukar samtidigt en liten mängd elektricitet.

Dessutom skiljer sig värmare för radiatorer åt i längd och förekomst eller frånvaro av termostat.

Hur man undviker att göra fel vid valet

Radiatorer för värmeelement är ganska enkla att välja, eftersom de inte innebär någon speciell mångfald av utförande och tekniska specifikationer. Innan köpet bör man överväga följande punkter.

Beräkning av elvärmepatronens effekt

För att korrekt bestämma enhetens nödvändiga effekt är det lämpligt att känna till de värmetekniska normer som gäller i området. I värsta fall kan man använda ett genomsnittligt värde, som kan användas i mellersta Ryssland och vid behov göra några justeringar.

Utifrån detta, för 10 kvadratmeter uppvärmd yta, under förutsättning att värmeelementet används som primär uppvärmning, krävs 1 kW effekt.

Om värmeelement för radiatorer väljs som huvudvärmekälla för huset är det starkt rekommenderat att köpa modeller med termostat. På så sätt kan man reglera enhetens effekt och därmed minska energikostnaderna.

Om enheten däremot används som extra värme kommer den nödvändiga effekten att vara 3–4 gånger lägre. Dessutom bör man vid valet av enhet ta hänsyn till radiatorvärmeelementets specifika egenskaper.

På grund av sin konstruktion kan den bara arbeta oavbrutet vid 75 % värmeavgivning från radiatorn. Vid högre effekt uppstår överhettning och enheten stängs av kontinuerligt.

Utifrån detta beräknas enhetens effekt. Exakta värden för värmeavgivning från en viss radiator finns i dess tekniska dokumentation. Men i genomsnitt har en sektion av ett aluminiumbatteri en värmeavgivning på 180 W, och ett gjutjärnsbatteri 140 W.

Låt oss som exempel räkna ut vilket värmeelement som passar en 10-sektionsradiator. Multiplicera uppgifterna med 10 och vi får att för ett aluminiumbatteri bör man välja ett värmeelement med en effekt på upp till 1,35 kW, för gjutjärn upp till 1 kW.

Konstruktionsegenskaper hos enheten

För varje radiator måste man välja ett värmeelement som passar i storlek och gängriktning. Utrustningen har olika stavlängd, vilket kan påverka dess effektivitet.

Om värmeelementet är för kort kan utrustningen inte säkerställa tillräckligt hög cirkulationshastighet för värmebäraren, vilket leder till ojämn och otillräcklig uppvärmning av radiatorn.

Enhetens längd är kanske en av dess viktigaste egenskaper, som direkt påverkar effektiviteten. Före köp bör man mäta radiatorn och beräkna den nödvändiga längden på det inbyggda värmeelementet.

Optimalt är när värmeelementets stav är 60–100 mm från den inre väggen på radiatorns motsatta kant. Det är också viktigt att välja rätt form på höljet och enhetens diameter.

Olika modeller kan ha olika material i pluggen. För rätt val bör man studera tillverkarens rekommendationer, där de beskriver vilka typer av värmare som är lämpliga för ett specifikt värmeelement.

Förekomst av automatisk styrning

På marknaden finns enheter med inbyggd automatisk styrning eller utan. Den första varianten är mest bekväm och kräver inga kostnader för extra utrustning. I detta fall är en termostat med en sensor som mäter värmebärarens temperatur inbyggd i den nedre delen av värmeelementets hölje.

Om det inte finns inbyggd automatik har den elektriska enheten ingen termostat. I så fall är det önskvärt att ansluta med en detektor som mäter lufttemperaturen i rummet.

Man måste erkänna att denna utrustning inte är så populär och efterfrågad att stora europeiska företag skulle börja tillverka den.

I butiker kan man hitta radiator-element tillverkade av turkiska, polska och ukrainska märken. När det gäller kvalitet och funktion är de ungefär likvärdiga.

Det är svårt att säga vilket märke man bör föredra. Men man bör vara försiktig med kinesiska element, eftersom man ofta kan få en produkt av låg kvalitet.

Ytterligare information om val av värmepatron för uppvärmning finns i denna artikel.

Särdrag vid montering av radiatorvärmepatroner

Att installera enheten är ganska enkelt. För att operationen ska gå smidigt bör du redan i butiken bekanta dig med dess innehåll. Idealt sett bör alla nödvändiga komponenter och fästelement för säker anslutning finnas med i lådan tillsammans med elementet. Om några delar saknas måste du köpa dem omedelbart.

Element med termostat är mer funktionella än sina standardmotsvarigheter. Deras montering skiljer sig dock i princip inte och görs lika enkelt och snabbt.

Ännu en viktig punkt: före montering bör du försäkra dig om att systemet är tomt på vatten. Därför är det optimalt att utföra arbetet i flerfamiljshus under sommaren, när centralvärmen är avstängd.

Själva monteringen består i att demontera pluggen som sitter i nedre delen av radiatorn och sedan installera värmepatronen i dess ställe. För att skarven ska bli tät måste en gummipackning installeras. Det är också bra att förbehandla skarvområdet med tätningsmedel.

Värmepatronen får endast installeras i nedre delen av radiatorn så att vätskans cirkulation kan ske obehindrat. Elementet sätts in i kylaren strikt horisontellt, annars kan driftsproblem uppstå.

För anslutning av elementet är det tillåtet att använda ett jordat uttag. Det är önskvärt att installera en spänningsstabilisator för att skydda enheten mot nätspänningsvariationer.

Enheten får endast anslutas till nätet efter att radiatorn fyllts med vätska, annars kommer den att gå sönder. Konstruktionen med elementet är reparerbar. Vid behov kan enheten lätt tas ut och repareras, eller oftast bytas ut mot en ny.

Med tanke på hårdheten i tekniskt vatten rekommenderar experter att regelbundet rengöra värmaren från kalk. För detta tas enheten ur radiatorn och rengörs därefter.

En radiator med inbyggt element kommer att hålla länge och problemfritt om du inte glömmer att regelbundet underhålla den, det vill säga ta ut värmaren och försiktigt rengöra den från kalk.

Man kan använda mekanisk metod, där kalken försiktigt avlägsnas med sandpapper eller en hård metallborste. Detta bör göras mycket försiktigt eftersom elementen är mycket känsliga för mekaniska skador och kan gå sönder.

Utöver detta kan man använda en kemisk metod. I så fall behandlas enheten med speciella ämnen. Det är mycket viktigt att inte skada gummitätningen.

Slutsatser och användbar video om ämnet

I videoklippen presenteras rationella råd om användning och anslutning av värmeanordningar.

Hur man själv installerar ett värmeelement i en radiator:

Vi erbjuder en översikt av värmare för gjutjärnsradiator:

Värmeelement för aluminiumradiator:

Radiatorernas elpatroner är ett bra sätt att ordna extra värme för rum av olika slag. De är aktuella för sommarstugor, garage och byggnader som används då och då.

Som primär uppvärmning rekommenderas sådana värmeelement sällan. De förbrukar trots allt ganska mycket el, så man kan hitta ett annat, mindre kostsamt sätt att värma sin bostad.

Letar du efter en effektiv apparat för att ordna extra värme? Eller har du erfarenhet av att använda radiatorelement? Lämna gärna kommentarer och ställ frågor om ämnet. Kontaktformuläret finns nedan.