Elektrische Heizelemente: Grundtypen, Funktionsprinzip und Installationsmerkmale

In letzter Zeit sind Elektroheizungen sowohl für Bewohner von mehrstöckigen Wohnungen als auch für Besitzer von Landhäusern zu einem bekannten Zubehör geworden. Dieses Gerät versorgt die Bewohner mit der erforderlichen Wassermenge, die für den häuslichen Gebrauch benötigt wird. Elektrische Heizelemente für Warmwasserbereiter sind die Hauptstrukturelemente jedes Geräts, durch die Wasser erhitzt wird.

Arten von Strukturen

Konstruktiv ist das Heizelement ein elektrischer Rohrheizkörper. Das Heizelement des Heizelements kann aus Kohlenstoffstahl, Edelstahl oder Kupfer bestehen.

In jedem dieser Rohre, die eine Art Hülle darstellen, befindet sich eine Drahtspirale. Mit seiner Hilfe wird Strom betrieben.

Nach dem Funktionsprinzip können alle Heizelemente in zwei Haupttypen unterteilt werden. In einem Fall werden Heizelemente in traditioneller Form hergestellt - fast wie in einem herkömmlichen Wasserkocher. Geräte werden "nass" genannt, weil das Element mit erhitztem Wasser in Kontakt kommt. Und wenn das Gerät geschlossen ist, befindet sich das Röhrchen in einem speziellen Kolben, der die Flüssigkeit erhitzt. Das Element kommt daher nicht mit Wasser in Kontakt, daher wird dieser Typ "trocken" genannt.

Um herauszufinden, welche Heizelemente für Kessel am besten verwendet werden, müssen Sie sich kurz mit den wichtigsten Konstruktionsunterschieden vertraut machen.

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Charakteristisch für diese Elemente ist, dass sie in direktem Kontakt mit dem im Speicher erwärmten Wasser stehen. Die Rohre sind mit Quarzsand gefüllt, der ein guter Wärmeleiter ist. Das Hauptelement eines solchen Heizelements ist ein dünner Nichromdraht in Form einer Spirale.

Am häufigsten wird bei der Herstellung Kupfer oder Edelstahl verwendet.

Offene Heizelemente werden nach bestimmten technischen Merkmalen in Gruppen eingeteilt:

1. Fehlen oder Vorhandensein einer Anodenbuchse. Wenn das Heizelement mit einer Mutter ausgestattet ist, darf es keinen Anodenanschluss haben oder zusätzlich befindet sich am Flansch ein Befestigungsgewinde.
2. Unter Berücksichtigung der Befestigungsart werden die Heizelemente mit Mutter und Flansch versehen. Letztere kann dabei durch Gießen oder Stanzen hergestellt werden.
3. Offene Heizelemente können in ihrer Form gerade oder gebogen sein. Die Form hängt von der Art des Speichers für die Warmwasserbereitung ab.

Heizelemente für Kessel erhitzen die Flüssigkeit schnell, außerdem haben sie einen niedrigen Preis. Aber solche Geräte haben noch viel mehr Nachteile. Die Hauptnachteile sind:

• hohe Gefahr;
• das schnelle Auftreten von Plaque (insbesondere angesichts der Wasserqualität auf den zentralen Autobahnen);
• hoher Stromverbrauch;
• kurze Lebensdauer.

Geschlossene Optionen

Dies ist eine spezielle Art von Heizelement, das mit einer Keramikbirne isoliert ist. Diese Flasche unterliegt strengen Festigkeitsanforderungen. Bei der Herstellung des Kolbens wird Magnesiumsilikat oder Steatit verwendet, während das Heizelement selbst in diesem Fall aus Edelstahl besteht.

Deshalb wird das Wasser im geschlossenen Kessel durch die Wärmeübertragung des Mantels erwärmt.

In diesem Fall gibt es mehrere Vorteile. Zunächst einmal sind diese Geräte durch die geschlossene Bauweise absolut sicher, da die Möglichkeit eines Kurzschlusses komplett ausgeschlossen ist. Außerdem sind solche Arten von Heizelementen:

• leicht zu bedienen;
• leicht zu reparieren;
• eine ziemlich lange Betriebszeit haben;
• wirtschaftlich.

Der Flansch ist bei diesen Warmwasserbereitern wie der Akkumulator selbst durch eine Emaille-Beschichtung geschützt, die die Bildung von Kalk verhindert. Aus diesem Grund ist die Betriebszeit von "trockenen" Elementen etwa dreimal länger als die von "nassen" Elementen.

Auf der negativen Seite ist anzumerken, dass nicht alle Specksteinheizungen universell sind. Sie werden für jeden Kesseltyp separat hergestellt, und es ist zu beachten, dass das Element bei Bedarf nur durch ein ähnliches ersetzt werden muss.

Verbindungsmethoden

Es ist zu beachten, dass Heizelemente für Kessel entweder einzeln oder zu mehreren gleichzeitig in das Gerät eingebaut werden können.

Je mehr Heizungen vorhanden sind, desto höher ist die Leistung des Geräts. Die Leistungsanzeige hängt jedoch auch davon ab, wie alle Elemente miteinander verbunden sind - diese Verbindung kann ein- und dreiphasig sein.

Parallele Verbindung

Diese Anschlussmöglichkeit muss bestimmte Voraussetzungen erfüllen.

Die Grundregeln sind wie folgt:

1. Die Spannung sowohl im Stromnetz als auch in jedem einzelnen Element muss gleich sein.
2. Um die Gesamtleistung des Kessels zu bestimmen, müssen Sie die Leistung aller installierten Elemente addieren.
3. Wenn aus irgendeinem Grund eines der Heizelemente ausfällt, funktioniert der Stromkreis weiter. In diesem Fall muss nur das defekte Element ausgetauscht werden.

Um die Gesamtleistung des Netzwerks herauszufinden, muss die Spannung durch den Gesamtwiderstand des Netzwerks geteilt werden. Und der Gesamtwiderstand kann durch die Formel bestimmt werden, die bei der Parallelschaltung von Einzelwiderständen angewendet wird.

Sequentielle Inklusion

Die zweite Möglichkeit ist das Daisy-Chaining. Dabei Es ist notwendig, die Prinzipien der Arbeit zu befolgen:

1. Fällt eines der Heizelemente aus, wird der Betrieb des gesamten Netzes unterbrochen.
2. Um den Gesamtwiderstand zu ermitteln, müssen alle Widerstände im Netzwerk addiert werden.
3. Die Gesamtspannung darf die Gesamtspannung aller Heizelemente nicht überschreiten.

Kombinierte Methode

Unter Berücksichtigung dieses Schemas müssen in mehreren Abschnitten des Stromkreises unterschiedliche Anschlussmöglichkeiten verwendet werden. Häufig ist die kombinierte Methode ratsam, wenn es nicht möglich ist, Heizelemente mit der erforderlichen Leistung zu kaufen. In diesem Fall werden die verfügbaren Heizelemente installiert und der erforderliche Wert durch verschiedene Anschlussmethoden erreicht.

Mögliche Störungen

Laut Experten beträgt die Betriebsdauer von Heizelementen in Kesseln etwa 5 Jahre. Hartes Wasser ist die häufigste Ursache für Geräteausfälle. Um die Lebensdauer des Geräts zu verlängern, ist eine regelmäßige Prophylaxe erforderlich, die darin besteht, die Anode und direkt das Heizelement von dem entstandenen Kesselstein zu reinigen.

Das Hauptzeichen dafür, dass das Heizelement defekt ist, ist die fehlende Heizung und die Aktivierung des automatischen Schutzes. Es gibt mehrere Möglichkeiten, ein Element auf seine Leistung zu überprüfen:

1. Mit einer einfachen Glühbirne. Dazu müssen Sie ein serielles Netzwerk aufbauen, das aus einer Glühbirne und einem an Strom angeschlossenen Heizelement besteht. Wenn das Licht an ist, ist mit dem Heizelement alles in Ordnung und es muss nicht ersetzt werden.
2. Mit einem Tester müssen Sie den Widerstand des Heizelements bestimmen. Wenn der Widerstand Null ist, muss das Heizelement ausgetauscht werden.

Die Elemente müssen durch Geräte ersetzt werden, die der Kapazität des Kessels vollständig entsprechen. Die Schritte sind in diesem Fall wie folgt:

1. Zuerst müssen Sie die Strom- und Wasserversorgung abschalten. Danach wird die Flüssigkeit aus dem Vorratstank abgelassen und die obere Abdeckung des Geräts entfernt.
2. Dann müssen Sie die Eingangsklemmen mit einem Phasenmesser auf Stromfreiheit überprüfen.
3. Die Schrauben, die das Heizelement direkt fixieren, werden herausgeschraubt, dann wird das Kabel entfernt.
4. Es muss unbedingt festgestellt werden, in welchem ​​Zustand sich die Kontakte des neuen Heizelements befinden. Sie müssen trocken sein.
5. Dann wird gleichzeitig mit dem Heizelement auch die Anode ausgetauscht, die zum Schutz gedacht ist.
6. Beim Einbau eines neuen Elements werden nur hochwertige Dichtungen ohne Mängel verwendet.
7. Die Installation erfolgt analog, jedoch in umgekehrter Reihenfolge.
8. Am Ende muss der Speicher mit Wasser gefüllt und die restliche Luft aus dem Wasserhahn abgelassen werden, der für die Warmwasserbereitung ausgelegt ist. Danach muss nur noch der Warmwasserbereiter an das Stromnetz angeschlossen und auf Funktion überprüft werden.

Beliebte Hersteller

Heutzutage werden Heizelemente auf dem heimischen Markt in einem ziemlich großen Sortiment präsentiert, während es eine riesige Auswahl verschiedener Hersteller gibt. Alle Geräte unterscheiden sich sowohl in ihrem Design als auch in ihrem Hauptzweck und dem durchschnittlichen Marktpreis.

Ariston-Produkte

Dies ist ein italienischer Hersteller, der Heizelemente aus einer speziellen Legierung aus Chrom-Nickel und Kupfer herstellt. Die Heizleistung des Gerätes wird durch den Einsatz eines speziellen Messingflansches erhöht. Die ungefähre Leistung hängt vom jeweiligen Modell ab und liegt im Bereich von 1-6 kW.

Modelle von Heizelementen mit eingebautem Thermostat ermöglichen es dem Verbraucher, die erforderliche Temperatur (nicht mehr als + 95 ° C) unabhängig einzustellen. Wenn diese Anzeige erreicht ist, schaltet sich das Gerät automatisch aus. Sinkt die Temperatur um mehr als 7-8 Grad, nimmt das Heizelement seine Arbeit wieder auf, sodass das Wasser im Speicher konstant heiß ist.

Heimische Produkte

"Termex" ist seit über 60 Jahren auf dem Markt bekannt. Magnesiumanoden dieser Firma bestehen aus einer speziellen Legierung, wodurch die Leistung der Elemente verdoppelt wird. Die Außenhülle kann entweder aus Kupfer oder Edelstahl bestehen. Mit Hilfe eines zuverlässigen Schutzes wird eine lange Betriebszeit gewährleistet. Alle Geräte sind stromsparend, was sie recht sparsam macht.

Kessel Electrolux

Das Unternehmen aus der Schweiz zeichnet sich durch die hervorragende Qualität der gefertigten Warmwasserbereiter aus. Seine Produkte zeichnen sich dadurch aus, dass sie gleichzeitig mit zwei geschlossenen Heizelementen ausgestattet sind. Dies führt zu einer hohen Heizrate. Schutzmaßnahmen verhindern die Bildung von Kalk. Zu diesen Maßnahmen gehören:

• ein Thermostat, der das Gerät ausschaltet, wenn es + 80 ° C erreicht;
• spezielle glasartige Emaille-Beschichtung;
• Schutz vor Feuchtigkeit und Staub;
• Magnesiumanode;
• Wärmedämmung des Speichers.

Vor- und Nachteile von Warmwasserbereitern mit Heizelementen sowohl des "nassen" als auch des "trockenen" Typs. Zuverlässiger ist es, Geräte mit einem "trockenen" Heizelement zu kaufen, da es sich durch eine lange Betriebszeit auszeichnet, das Gerät nicht von der Wasserqualität abhängt und korrosionsbeständig ist.

Die Wahl von Premium-Geräten ist optional, Sie können Geräte von einem weniger bekannten Hersteller erwerben. Das Wichtigste ist, die Heizungen regelmäßig zu inspizieren und Probleme rechtzeitig zu diagnostizieren.