Предыдущая статья Следующая статья
Устройство масляного обогревателя
Содержание:
Масляные радиаторы бывают плоскими и гармошчатыми, причем первые достаточно тяжело найти. Форма обогревателя выбрана не случайно. Мы уже рассказывали, как можно собрать и разобрать батарею отопления, но, несмотря на внешнее сходство, с масляным обогревателем такой номер не пройдет. Дело в том, что секции привальцованы друг к другу, более того, крайние отличаются от средних. Поэтому нельзя перепутать, что и куда ставить. Понятно, что сборка ведется на станках, однако мы полагаем, что опытный кузнец смог бы осилить задачу и удлинить существующий обогреватель. Что это дало бы? Более благоприятные условия для работы ТЭНа. Мощность масляного обогревателя почти не меняется, однако температуру масла и спирали можно было бы чуть понизить, увеличив объем. Но это кузнец. А простой гражданин устройство масляного обогревателя изменить не в силах.
Как работает масляный обогреватель
Про плюсы и минусы масляных обогревателей сказано немало. Несомненным остается одно — они лучший выбор для небольших каптерок. Масляным обогреватель называется потому, что внутри бака налито масло. Оно является рабочей средой, которая удовлетворяет сразу многим требованиям:
- У масла не очень высокий коэффициент температурного расширения. Например, для водонагревателей это целая проблема. Когда из стояка сделан забор, и начинается цикл поднятия температуры, то все расширяется с разной скоростью. У воды тепловой коэффициент увеличения размеров много выше, нежели у стали. Более того поверхность бака часто покрывается эмалью, у которой должны быть температурные характеристики в точности такие же как у металла. Это делает прибор долговечным, потому что если слой краски покроется трещинами, то начнется коррозия и бак потечет. Так вот, чтобы избежать таких проблем внутрь масляного обогревателя воду не заливают. А при кипении (100 ºС) дело стало бы и вовсе табак, поскольку началось бы образование пара. Видели как взрываются котлы? Лучше и не видеть…
- Весь мир нагревательной техники беспокоит такое явление, как электрохимическая коррозия. Это когда два металла помещаются в воду (с растворами солей), в результате между ними начинает течь ток. Один кусок восстанавливается, другой разрушается. По этой причине медные заклепки в авиации запрещены. Иначе плоскости крыла и поверхность фюзеляжа начали бы разрушаться. Почти всегда донором является алюминий, но если ТЭН из меди, то нехорошо почувствует себя и стальной корпус-гармошка. В результате масло вытечет на пол при очередном включении. Если бы внутрь была налита жидкость, которая проводит ток, то электрохимическая коррозия стала бы и бичом обогревателей, но это не происходит.
- С предыдущим свойством тесно связана безопасность. ТЭН представляет собой трубку, в которую напрессован порошок. В самом сердце находится спираль, по которой течет ток и дает тепло. Если трубка пробивается, порошок намокает, осыпается, то получается потенциал на корпусе. Короткого замыкания при этом может и не быть, все зависит от характера повреждения. Следовательно, в водной среде всегда была бы возможность получить удар током, если прибор не заземлен должным образом. В случае с масляным обогревателем такой шанс меньше. Однако клемму заземления не стоит оставлять висеть в воздухе, хотя бы усадите ее на нулевой провод фазы. В этом случае при появлении потенциала на корпусе произойдет короткое замыкание. В результате сгорит ТЭН или предохранитель на электрическом щитке.
- Ко всему прочему масло кипит при более высокой температуре. Поэтому сам радиатор может быть нагрет более чем до 100 ºС, работоспособность при этом не потеряется. Фактически верхний предел работы определяется термопредохранителем, который обычно крепится с внутренней стороны корпуса в районе ТЭНа. Он нужен на случай, когда откажет термостат прибора. В отличие от водонагревателей в этом случае датчик на самом ТЭНе не устанавливается. Биметаллическая пластина располагается в электронном блоке и контролирует температуру воздуха. Если ее заклинит, или собьются настройки, то ситуацию спасет термопредохранитель. Таким образом принцип действия масляного обогревателя коренным образом отличается от водонагревателя. Это необходимо помнить при необходимости замены ТЭНа.
Однако внутри бака находится не только масло. На примерно одну восьмую часть бак содержит обычный воздух. Разумеется, азот был бы лучше, но это и стоило бы дороже.
Дело в окислении. В любом случае масло будет подгорать, но если еще перевернуть масляный обогреватель кверху ногами и включить, что ТЭН окажется в агрессивной кислородной среде. Что ни к чему хорошему не приведет. Для начала появится нагар, затем ТЭН начнет выходить из строя. Сначала повысится его рабочая температура, затем процесс пройдет по нарастающей, начнет выгорать масло. Некоторые приборы снабжаются датчиками падения еще и поэтому. Пожар-то невозможен, потому что температура масляного обогревателя обычно не так высока, а от перегрева его защитит термопредохранитель. Последний стоит на корпусе именно близ ТЭНа, чтобы уберечь прибор, если масло вытечет, или радиатор упадет, а трубка нагревателя окажется в воздухе.
Как именно работает масляный обогреватель. ТЭН обычно состоит из двух спиралей, которые могут работать по отдельности или вместе. Выход на аварийный режим контролируется термопредохраниетелем. Термостат строится на основе биметаллической пластины, совсем как в обычном утюге. Поворотом ручки изменяется натяг, за счет чего температура срабатывания получается другая. Биметаллическая пластина не касается корпуса, и в этом отличие от утюга. Обычно она располагается на кожухе электронной части, который крепится на радиатор сбоку. Воздух через щели проходит от пола к потолку отсека, минуя датчик. В нужный момент происходит срабатывание. Мы полагаем, что кожух за счет кондукции также нагревается, но температура его явно ниже масла. В этом легко убедиться собственной рукой на ощупь, когда прибор включен.
Особенности масляных обогревателей таковы, что режим не зависит напрямую от температуры спирали. И в этом отличие от утюга, где биметаллическая пластина крепится на подошву прямо рядом с термопредохранителем. Еще поэтому мы думаем, что нельзя заменять датчики напрямую в этом случае. Хотя это и было бы очень удобно. Итак:
- Прибор включается.
- Выходит на режим.
- Отключается в нужный момент биметаллической пластиной.
- Остывает какое-то время.
- Включается вновь.
Мы считаем, что именно поэтому датчик и не приделывается на корпус. Слишком уж быстро (несмотря на значительный объем) гармошка меняет свою температуру. В результате реле срабатывало бы чаще, и ресурс его в часах уменьшился бы. Кроме того пропала бы возможность контролировать температуру воздуха. Радиатор, конечно же, чтобы отдавать свою мощность должен иметь фиксированную разницу температур между атмосферой комнаты и своей поверхностью, но мерить в таком случае логично было бы именно снизу. На наш взгляд осуществленный производителями метод контроля смотрится более эффективным, к тому же удобнее выводить регулировки на лицевую панель.
В итоге принцип работы масляного обогревателя сводится к естественной циркуляции масла внутри радиатора.
Особенности устройства масляных обогревателей
Мы описали устройство масляного обогревателя, а теперь обсудим детали. Во-первых, воздушная подушка. Без нее бы радиатор разорвало в ближайшее время. Масло все же имеет какой-то температурный коэффициент расширения, который нужно компенсировать. И воздушная подушка не единственный шаг в этом направлении. Почему гармошка так хорошо поет? Меха запросто набирают и отдают воздух, меняя объем. Точно тот же самый эффект используется и в этом случае. Даже при возникновении внутри давления корпус просто становится чуть длиннее, что обычным глазом заметить сложно, но на слух удается определить тихие скрежещущие звуки.
Масляный обогреватель неразборный, не пытайтесь вскрыть корпус. При появлении отверстий самым лучшим методом будет микросварка. Пайка в этом случае не лучший выход, потому что температура работы обычных электронных приборов обычно не выходит даже на 150 ºС. В частности, термопредохранители трансформаторов DVD-плееров Elenberg рассчитаны на 135 ºС.
В точности то же самое можно сказать и про другую аппаратуру, где идет контроль именно температуры. В том смысле, что пайка обычно не рассчитана на более жесткие условия и может дать течь. Температура же плавления олова чуть выше 200 ºС.
Если уж требуется такая починка, то лучше всего бесконтактным термометром измерить поверхность работающего прибора. Режим должен быть максимальным. Затем измеряется комнатная температура и находится разница с самым теплым местом, где будет вестись эксплуатация. Необходимо на найденную величину дополнить показания на корпусе масляного обогревателя. Это нужно для все того же равенства. Мощность масляных обогревателей почти не зависит от климата, поэтому для поддержания обмена теплом поверхности и среды разница температур между ними должна быть одной и той. Пример: в комнате 17 ºС, а температура обогревателя 65 ºС. Тогда в условиях 25 ºС поверхность радиатора прогреется до 73 ºС. Разница в то и другом случае составляет 48 ºС.
Преимущества масляных обогревателей в том, что они легко позволяют сушить на себе вещи. И не стоит забывать про тепловые режимы. Недостатки масляных обогревателей условны, например, многие говорят, что эти приборы сушат воздух. На самом деле просто их система регулировки далека от совершенства, за счет чего и возникают побочные эффекты.
