Spodní připojení topného tělesa – možnosti, schémata, montážní návod

Dobrý den, milí čtenáři webu sesaga.ru. Trubkové elektrické ohřívače (TEN) jsou určeny k přeměně elektrické energie na teplo. Používají se jako základy v topných zařízeních (zařízeních) pro průmyslové a domácí použití, která ohřívají různá média konvekcí, tepelnou vodivostí nebo sáláním. Trubkové ohřívače lze umístit přímo do vytápěného prostředí, takže jejich rozsah použití je značně rozmanitý: od žehliček a kotlíků až po pece a reaktory.

1. Zařízení topného tělesa.

Topné těleso je elektrické topné těleso vyrobené z tenkostěnné kovové trubky (plášť), jehož materiálem je měď, mosaz, nerez a uhlíková ocel. Uvnitř trubice je spirála z nichromového drátu, který má vysoký elektrický odpor. Konce spirály jsou napojeny na kovové vodiče, kterými je ohřívač připojen k napájecímu napětí.

Spirála je od stěn tubusu izolována stlačeným elektricky izolačním plnivem, které slouží k odvodu tepelné energie ze spirály a bezpečně ji fixuje ve středu tubusu po celé délce. Jako plnivo se používá tavený oxid hořečnatý, korund nebo křemičitý písek. Pro ochranu plniva před pronikáním vlhkosti z prostředí jsou konce topného tělesa utěsněny tepelně a vlhkostně odolným lakem.

Vedení ohřívače jsou izolována od stěn trubky a pevně upevněna keramickými izolátory. Přívodní vodiče se připojují k závitovým koncům svorek pomocí matic a podložek.

Topné těleso funguje následovně: při průchodu spirálou elektrický proud ohřívá a ohřívá výplň a stěny trubice, kterými je teplo vyzařováno do okolí.

Při ohřevu plynných médií se používají ke zvýšení přenosu tepla z topných těles. žebroví, vyrobené z materiálu s dobrou tepelnou vodivostí. Zpravidla se pro žebra používá vlnitá ocelová páska, spirálovitě navinutá na vnějším plášti topného tělesa.

Použití takového konstrukčního řešení pomáhá snížit celkové rozměry a proudové zatížení ohřívače.

2. Schémata připojení topných těles k jednofázové síti.

Trubkové elektrické ohřívače jsou určeny pro určitou hodnotu Napájení и zdůrazňuje, proto se pro zajištění jmenovitého provozního režimu připojují k napájecí síti s příslušným napětím. Podle GOST 13268-88 se ohřívače vyrábějí pro jmenovitá napětí: 12, 24, 36, 42, 48, 60, 127, 220, 380 BNejvětší uplatnění však našla topná tělesa určená pro napětí 127, 220 a 380 V.

Zvažme možné možnosti zahrnutí topných prvků do jednofázové sítě.

2.1. Zapojování.

Topná tělesa o výkonu maximálně 1 kW (1000 W) lze bezpečně zapojit do zásuvky běžnou zástrčkou, protože většina rychlovarných konvic a bojlerů, které používáme k ohřevu vody, má tento výkon.

Můžete jej zapnout pomocí běžné zástrčky paralelní dvě topná tělesa, ale obě topidla by neměla mít výkon větší než 1 kW (1000 W), protože při paralelním zapojení se jejich celkový výkon zvýší na 2 kW (2000 W). Můžete tedy zapnout několik ohřívačů, ale jejich celkový výkon by neměl být větší než 2 kW a pro připojení do zásuvky musíte použít silnější zástrčku.

Může nastat situace, kdy se vám doma povaluje několik topidel určených pro provozní napětí 127 V, nemůžete je vyhodit a nemůžete je zapojit do domácí sítě. V tomto případě se ohřívače zapnou důsledně, což umožňuje přivést na ně zvýšené napětí. Při sériovém zapojení dvou ohřívačů s napětím 127 V zůstává jejich výkon stejný, ale celkový odpor se zdvojnásobí. Například, když jsou zapnuta dvě 500W topná tělesa, jejich celkový výkon bude 1000W.

Toto schéma má však jednu nevýhodu: pokud některý z topných prvků selže, oba nebudou fungovat, protože se elektrický obvod přeruší a napájení se zastaví.

Je třeba také pamatovat na to, že při zapojení dvou ohřívačů s provozním napětím 220 V do série se jejich celkový výkon snižuje dvakrát tolik, protože díky zvýšení celkového odporu dostane každý ohřívač místo požadovaných 110 V asi 220 V.

2.2. Zapínání přes jistič.

Mnohem pohodlnější bude, když se na topná tělesa přivede napětí pomocí jističe. K tomu je nutné zajistit stroj v panelovém domě nebo nainstalovat stroj přímo vedle topného zařízení. Napětí bude přivedeno a odpojeno zapnout/vypnout jistič.

Další možnost zapnutí ohřívačů se provádí pomocí dvoupólového spínače, což je nejvýhodnější, protože v tomto případě jsou fáze a nula rozbity současně a topný článek je zcela odpojen od obecného obvodu. Napětí je přivedeno na horní svorky spínače a ohřívač je připojen ke spodním svorkám.

Pokud se k ohřevu vody v domě používá elektrický ohřívač provedeno uzemnění, pak má smysl chránit se před úrazem elektrickým proudem v případě poruchy izolace ohřívače nainstalovat RCD nebo difavtomat.

V tomto případě uzemňovací vodič připojena k tělesu topného tělesa nebo připojena ke speciálnímu šroubu připevněnému k tělesu nádoby. Vedle takového šroubu je značka uzemnění. Uvažujme obvod s difavtomatem:

Ochrana pomocí difavtomatu funguje následovně: když se izolace ohřívače rozpadne, na jeho těle se objeví fáze, která s použitím nejmenšího odporu „půjde“ podél zemnicího vodiče PE a vytvoří unikající proud. Pokud tento proud překročí nastavenou hodnotu, spustí se automatický jistič a vypne napájení. Pokud v obvodu dojde zkrat, pak v tomto případě bude difavtomat pracovat a odpojí topné těleso.

Při použití proudového chrániče je třeba mezi něj a ohřívač nainstalovat přídavný jednopólový jistič, který v případě zkratu přeruší přívod napětí do ohřívače a ochrání proudový chránič před zkratovým proudem. V případě poruchy izolace přeruší proudový chránič napájení.

2.3. Provoz topných těles v okruzích regulace teploty.

V obvodech automatické regulace teploty je napájecí napětí do elektrických ohřívačů přiváděno přes kontakty spouštěčů, stykačů nebo tepelných relé. Celkově odkaz „ohřívač – termostat“ nebo „ohřívač – tepelné relé – stykač„je nejjednodušší regulátor teploty, který lze použít k udržení teploty v místnostech nebo kapalných médiích. Stykač se v obvodu používá pro násobení kontaktů a pro spínání výkonných zátěží, pro které nejsou kontakty tepelného relé určeny.

Tepelné relé může pracovat v režimech „Teplo“ nebo „Chlazení“, které se volí přepínačem umístěným na čelní straně relé. Zvažme provoz topného tělesa v „Teplo“, protože toto je režim, který se používá nejčastěji.

Podívejme se na diagram“ohřívač – termostat„.

Napájecí napětí 220 V je přivedeno na vstupní svorky dvoupólového jističe. Z výstupu stroje je napětí přiváděno na silové svorky tepelného relé A1 и A2. Nula je připojena ke svorce tepelného relé A2 a levý výstup ohřívače.

Fáze je připojena ke svorce tepelného relé A1 a přenáší se propojkou na levý kolík kontaktu K1 a je tam neustále přítomen. Pravý kolík K1 připojené k pravé svorce ohřívače. Teplotní čidlo se připojuje na svorky T1 и T2.

Ve výchozím stavu, kdy je okolní teplota vyšší než nastavená hodnota, kontakt relé K1 je otevřená a do topného článku není přiváděno žádné napětí. Jakmile teplota klesne pod nastavenou hodnotu, odešle se signál ze snímače a relé dá příkaz k sepnutí kontaktu K1. V tomto okamžiku fáze přes sepnutý kontakt K1 přejde na správný výkon ohřívače a ohřívač se začne ohřívat. Po dosažení nastavené teploty opět přijde signál ze snímače a relé rozepne kontakt K1 a vypne ohřívač.

Podívejme se na diagram“ohřívač – tepelné relé – stykač„.

Napájecí napětí 220 V je přivedeno na vstupní svorky dvoupólového jističe. Z výstupu stroje je napětí přiváděno na silové svorky tepelného relé A1 и A2. Nula je připojena ke svorce tepelného relé A2, výstup A2 cívky stykače a spodní svorku ohřívače.

Fáze je přivedena na svorku tepelného relé A1 a přenáší se propojkou na levý kolík kontaktu K1, spodní výkonová svorka stykače a je trvale přítomna na těchto svorkách. Pravý kolík K1 připojen k výstupu A1 cívky stykače. Horní výkonová svorka stykače je připojena k horní svorce ohřívače. Teplotní čidlo se připojuje na svorky T1 и T2.

Ve výchozím stavu, kdy je okolní teplota vyšší než nastavená hodnota, kontakt relé K1 je otevřená a do topného článku není přiváděno žádné napětí. Při poklesu teploty pod nastavenou hodnotu přichází signál ze snímače a relé sepne kontakt K1, podél kterého fáze přichází na výstup A1 cívky stykače.

Když se na výstupu objeví fáze A1 cívka, stykač se spustí, jeho výkonové kontakty se sepnou a fáze připadne horní výkon ohřívače a začne topit. Po dosažení nastavené teploty přijde opět signál ze snímače, relé rozepne kontakt K1 a přeruší napájení stykače, což zase deaktivuje ohřívač.

Máte-li jakékoli dotazy týkající se stykačů, můžete se seznámit s jejich strukturou a provozem a také zvážit schémata připojení stykačů.

Můžete se také podívat na video o topných tělesech, které vysvětluje a ukazuje činnost každého okruhu.

Zde prozatím skončíme a ve druhé části se podíváme na schémata připojení topných těles do třífázové sítě.
Good luck!