Resistencias eléctricas para calefacción: tipos, principio de funcionamiento, reglas de selección del equipo

Los TENes eléctricos no han cambiado su diseño durante décadas y siguen siendo demandados en equipos de calefacción. Cambia la forma de estos dispositivos, los materiales de construcción, pero el principio de funcionamiento y la eficiencia permanecen inalterables. Para una selección adecuada, serán útiles los datos sobre diferencias y características. ¿Está de acuerdo?

Conocerá qué son y cómo funcionan los TENes para calefacción. Hemos descrito detalladamente las variedades de elementos calefactores, presentamos argumentos indiscutibles para una elección fundamentada del tipo óptimo. Siguiendo nuestras recomendaciones, adquirirá sin errores el dispositivo necesario.

Propósito de los TENes de calefacción

Los TENes eléctricos han ganado popularidad debido a su versatilidad y alta eficiencia. Toda la electricidad que consumen se utiliza directamente para calentar el espacio circundante.

Los principales aparatos de calefacción donde se utilizan TENes son:

1. Calefactores eléctricos de aceite portátiles y fijos.
2. Radiadores de agua para calefacción.
3. Toalleros calefactores para baño.
4. Chimeneas eléctricas.
5. Convectores eléctricos.
6. Calderas eléctricas.

El equipo mencionado puede utilizarse como fuente principal o adicional de calefacción. Es económico, fácil de instalar y no requiere habilidades especiales para su operación.

Se puede conectar un TEN a un radiador de hierro fundido de calefacción central después de desconectar la columna general. Este dispositivo se puede usar para calefacción principal y adicional.

Estructura interna de los calentadores eléctricos

El dispositivo es conveniente de examinar tomando como ejemplo el modelo tubular. El calentador eléctrico consiste en un tubo de cerámica o metal relleno de conductor térmico con una espiral en su interior. En el punto de fijación del tubo a la brida se encuentran casquillos aislantes que impiden el contacto de la espiral conductora con el cuerpo del TEN.

En la mayoría de los modelos de TEN se utilizan componentes similares, sin embargo su durabilidad puede diferir según la calidad del ensamblaje

El calentador eléctrico se fija principalmente mediante una conexión de brida, que permite sellar el ambiente interno del aparato de calefacción del espacio exterior. La desventaja de este diseño es la imposibilidad de reemplazar la bobina cuando se quema internamente.

Principio de funcionamiento de los elementos calefactores

El TEN funciona según el siguiente principio. Al conectarse a la red, la bobina interna se calienta y transfiere energía al conductor térmico y a la carcasa exterior. Posteriormente, el calor se transfiere al líquido, aire o material sólido circundante.

Al calentar el TEN sumergido en aceite o agua, se crean corrientes de convección alrededor del tubo, que mezclan el fluido caloportador y contribuyen a su calentamiento uniforme.

Las calderas eléctricas son conocidas por su fiabilidad y facilidad de reparación. No tienen muchas piezas complejas, por lo que son sencillas de usar y mantener.

En los aparatos de calefacción sin líquido, la temperatura de calentamiento suele estar limitada para no dañar las piezas circundantes ni provocar un incendio.

Para acelerar el intercambio de calor, a menudo se utiliza un ventilador que garantiza la circulación del aire tanto dentro del aparato como en la habitación circundante.

Tipos de TENes para aparatos de calefacción

La simplicidad de fabricación de los TEN no siempre se traduce en comodidad para los usuarios. Muchos fabricantes producen calentadores eléctricos con formas y fijaciones específicas. En caso de avería, es bastante difícil comprarlos en una tienda. Por lo tanto, para una elección correcta, es necesario estudiar todas las variantes de diseño posibles.

Modelos tubulares para calefacción doméstica

La construcción tubular de los calefactores eléctricos es la más común en calefactores de aceite móviles, y en radiadores eléctricos portátiles y de pared. La transferencia de calor puede ocurrir mediante: convección, radiación infrarroja o conducción térmica.

Los TEN listos con regulador y su propio cable de alimentación se pueden comprar solo si se está seguro de que la longitud del cable será suficiente.

La forma y la longitud del tubo en estos dispositivos puede ser cualquiera y está determinada únicamente por las características de diseño. Por ejemplo, el TEN de un calefactor micatérmico es una serpentina ubicada detrás de una placa mineral. Al calentarse, la placa emite calor infrarrojo.

Las características más comunes son:

• diámetro – 5-18 mm;
• longitud – 200-6000 mm;
• material del revestimiento – acero, acero inoxidable, cerámica, cobre;
• potencia – 0,3-2,5 kW.

Los calentadores tubulares con una potencia superior a 2,5 kW no se utilizan en aparatos de calefacción domésticos, porque el cableado del apartamento simplemente no soportaría una carga mayor.

Variante con aletas de los calentadores eléctricos

Los dispositivos con aletas son una modificación del calentador tubular. Su característica es la presencia de múltiples láminas finas de acero, ubicadas a lo largo de toda la longitud del dispositivo. Esta construcción aumenta drásticamente el área de contacto con el entorno, asegurando una alta velocidad de calentamiento del mismo.

Los calentadores tubulares con aletas son más caros, exigen un mayor volumen de espacio de trabajo, pero proporcionan mejores características de consumo para el equipo de calefacción.

Los modelos con aletas se utilizan principalmente en calefactores para calefacción por aire. Proporcionan un rápido aumento de temperatura en la habitación, especialmente si cuentan con un ventilador incorporado.

Construcciones en bloque de TENes

La versión en bloque consiste en varios calentadores tubulares combinados sobre una misma base de fijación.

Es necesario prestar especial atención al elegir calentadores tubulares en bloque a su potencia y a la capacidad de la caldera con bomba para disipar el calor.

Esta construcción se utiliza cuando se combinan dos factores:

1. Necesidad de una mayor potencia del aparato y de una alta velocidad de calentamiento del medio de trabajo.
2. Imposibilidad de transferir rápidamente la energía térmica de la espiral al entorno debido a la pequeña superficie de la carcasa exterior.

En realidad, en un TEN de bloque se reduce la carga en cada tubo calefactor y se aumenta la velocidad de transferencia de calor. Estos dispositivos forman parte de calderas de calefacción domésticas e instalaciones eléctricas de calefacción industriales.

La potencia de los modelos en bloque puede ser de 5-10 kW, por lo que al instalarlos en un apartamento es necesario tender un cable eléctrico adicional en la habitación.

Dispositivos de tipo cartucho

Los calentadores tubulares de cartucho tienen la forma de un tubo con un extremo libre, debido a la peculiaridad de su instalación. La carcasa exterior suele ser de acero pulido para garantizar el máximo contacto con el material circundante. Estos tubos se insertan firmemente en el orificio correspondiente del aparato de calefacción.

La principal desventaja de los calentadores tubulares de cartucho es la pequeña superficie de transferencia de calor, lo que requiere el uso de métodos específicos para disipar la energía térmica.

La fijación de los modelos de cartucho se realiza principalmente mediante una conexión de brida. Se utilizan normalmente en la industria para calentar las partes activas de las extrusoras.

Existen también otros tipos constructivos de calentadores tubulares, pero se utilizan principalmente en la producción industrial y no afectan al tema en cuestión.

Funciones adicionales de los calentadores eléctricos

Anteriormente se examinaron las construcciones más simples de aparatos que no tienen ningún mecanismo de ajuste incorporado.

El bloque de termorregulación puede tener automática mecánica o electrónica. Esta última es más precisa, pero es exigente con los parámetros de la red eléctrica doméstica.

Pero los calentadores de agua eléctricos pueden equiparse con una automatización simple que proporciona funciones adicionales al dispositivo.

Entre estos se incluyen:

1. Termorregulación. Las resistencias calefactoras con termorregulador incorporado para calefacción tienen un sensor de temperatura que se activa cuando el medio de trabajo se calienta hasta un nivel determinado. El ajuste del calentador eléctrico se realiza desde el lado exterior de la brida.
2. Anticongelante. Esta función se proporciona mediante un termorregulador simplificado que se activa solo cuando la temperatura baja a 0-2°C. Evita la congelación del agua en las tuberías de calefacción, consumiendo un mínimo de energía eléctrica.
3. Turbo calentamiento, que proporciona un calentamiento forzado del medio de trabajo durante el arranque inicial del equipo. Hay que recordar que el cableado eléctrico de la habitación debe soportar un aumento breve de potencia.

No hay muchos aparatos que admitan funciones adicionales, porque a menudo la regulación del trabajo de los aparatos de calefacción en su conjunto se realiza mediante un bloque de automática separado.

¿Cómo elegir un TEN para equipos de calefacción?

Al seleccionar un TEN de repuesto para un calentador de agua o un radiador, es necesario prestar atención a su potencia, construcción, longitud del tubo y características adicionales. Por lo tanto, antes de comprar, es necesario conocer lo más posible todas sus características.

Cálculo de la potencia del dispositivo

Una gran potencia de la resistencia calefactora no siempre es una cualidad positiva.

Al elegir, es importante considerar varios factores relacionados con el nivel de consumo de energía:

• la potencia máxima de transferencia de calor del aparato de calefacción en su conjunto;
• las capacidades del cableado eléctrico;
• el volumen de la habitación.

No se debe comprar un dispositivo con una potencia superior al 75% del nivel máximo de transferencia de calor del equipo de calefacción.

Por ejemplo, se tiene un radiador con 10 secciones, cada una de las cuales entrega 150 W de calor al aire, en total 1,5 kW. Al instalar en él un calentador eléctrico con una potencia de 2 kW, la superficie de la batería no podrá liberar rápidamente toda la energía generada. Como resultado, la resistencia calefactora se desconectará constantemente debido al sobrecalentamiento.

La causa de una rotura rápida de la resistencia calefactora puede ser una elección incorrecta de la potencia del dispositivo. Como resultado de un sobrecalentamiento sistemático de la espiral, esta se quema con el tiempo.

En apartamentos con cableado desgastado, la carga constante en el enchufe no debe exceder 1,5-2 kW, de lo contrario podría sobrecalentarse y provocar consecuencias graves. Por lo tanto, antes de comprar un TEN, es necesario verificar el estado del cableado y, si es necesario, desmontar el antiguo e instalar una nueva red eléctrica.

Una vez resuelto el tema de la electricidad y las capacidades del equipo, se puede proceder al cálculo de la potencia requerida para mantener una temperatura confortable en la habitación.

En casas y apartamentos bien aislados, será suficiente un nivel de 40 W/m³. Y si hay grietas en las ventanas, la potencia de calefacción debe aumentarse a 60-80 W/m³. Solo se puede comprar un modelo concreto después de considerar todos los factores energéticos descritos anteriormente.

Consideración de las características de la construcción

La mayoría de los calentadores de calefacción tienen una carcasa de acero aleado, que proporciona resistencia y resistencia a la corrosión. Los dispositivos de cobre se utilizan principalmente en calentadores de agua, aunque no hay restricciones para su uso en radiadores caseros.

En radiadores de hierro fundido y acero, no es recomendable el uso de calentadores de metales no ferrosos. Esto puede provocar un desgaste acelerado de los materiales y las conexiones

Además, al elegir, se debe considerar la dirección de la rosca del tapón, que puede ser derecha o izquierda. Los diferentes modelos de calentadores eléctricos también difieren en el diámetro de las bridas. Pueden tener un tamaño de 0,5 a 1,25 pulgadas.

Generalmente, un calentador de un buen fabricante incluye un breve manual que describe sus parámetros de construcción. Su estudio ayudará a comprar un dispositivo que se adapte exactamente al equipo de calefacción existente.

Longitud del tubo calefactor

La longitud del tubo es una de las principales características que determinan la eficiencia de funcionamiento del dispositivo.

Una mayor longitud a igual potencia conduce a un aumento del área de superficie del calentador eléctrico y a una aceleración del intercambio de calor con el medio de trabajo. Esto tiene un efecto positivo en la vida útil del calentador y en la velocidad de circulación del refrigerante.

Los calentadores con tubo largo son ideales para instalar en registros caseros, con los que es conveniente calentar grandes espacios y edificios auxiliares.

Es recomendable que el tubo recorra toda la longitud de la zona de trabajo del aparato de calefacción, sin llegar a la pared opuesta por 6-10 cm. Esta recomendación permitirá calentar el refrigerante de manera rápida y uniforme.

Presencia de funcionalidad adicional

No siempre es necesario pagar de más por las funciones adicionales de los calentadores. Si el aparato de calefacción se utiliza como auxiliar y no tiene su propia automatización incorporada, entonces tiene sentido comprar un modelo con termostato.

Pero si el radiador o el convector eléctrico cuenta con sus propios sensores de temperatura y mecanismos de control de temperatura, las funciones adicionales seguirán sin ser necesarias.

La electrónica integrada en el tapón del TEN debe tener mecanismos de protección para que, en caso de avería de la placa de control, no se produzca un incendio

Por lo tanto, se recomienda adquirir calefactores eléctricos costosos con automatización integrada solo si existe una necesidad evidente de dicho equipo. Si se requiere una selección individual del fondo térmico, es mejor comprar un termostato de enchufe que se pueda usar de forma intermitente.

En cuanto a los fabricantes de TEN, su elección no es fundamental. Los principales proveedores son empresas de Rusia, Ucrania, Turquía e Italia. La calidad de sus productos es aproximadamente la misma, por lo que no tiene sentido pagar de más por la marca.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Video #1. Revisión práctica de TEN de diferentes tipos:

Video #2. Revisión de un TEN con termostato:

Video #3. Características del TEN de bloque utilizado en calderas eléctricas de calefacción:

Comprar un TEN para aparatos de calefacción es una tarea difícil. Para ello, es necesario conocer claramente las características del equipo en el que se instalará el calentador eléctrico. Por lo tanto, debe elegir un modelo específico solo después de un análisis cuidadoso de sus parámetros.

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