Topná tělesa pro topné radiátory: účel, druhy, kritéria výběru, specifika připojení

S příchodem chladného počasí se otázka vytápění bydlení stává aktuálnější. V chladném přechodném období centrální systémy často nezapínají „do poslední chvíle“, a tehdy přicházejí na pomoc mrznoucím obyvatelům alternativní systémy vytápění.

Jedním z jednoduchých řešení jsou topná tělesa pro radiátory vytápění, která se mohou stát účinným doplňkem systému vytápění. V některých situacích si zařízení poradí i s rolí hlavního zdroje tepla, například v místnostech sezónního bydlení.

Než se rozhodnete pro koupi zařízení, je nutné se o něm dozvědět více informací, souhlasíte? Připravili jsme přehledový článek o konstrukci radiátorových topných těles, jejich klasifikaci, výhodách a nevýhodách. V materiálu jsou uvedeny hlavní kritéria výběru elektrického spotřebiče a popsány zvláštnosti jeho montáže.

Topné těleso pro radiátor: k čemu je potřeba?

Stejně jako jakékoli jiné topné těleso pro vytápění, i radiátorové je určeno k ohřevu teplonosného média a udržování jeho pracovní teploty. Zařízení lze instalovat prakticky do jakéhokoli topného zařízení, které má vnitřní dutinu naplněnou kapalinou. Díky tomu je oblast jeho použití poměrně široká.

Radiátorová topná tělesa mohou sloužit jako hlavní nebo doplňkový zdroj vytápění. Jsou velmi vhodná jako zdroje tepla pro místnosti s relativně malou plochou, které jsou pravidelně využívány v chladném období.

Například různé technické místnosti nebo vytápění garáže. V tomto případě se topné těleso montuje do autonomního radiátoru, který má obvykle impozantní rozměry.

Radiátor s vestavěným topným tělesem se vzhledově prakticky neliší od tradičních baterií. V přechodném období, dokud ještě není zapnuto centrální vytápění, pomůže obyvatelům nezmrznout.

Baterie není připojena k topnému systému a je naplněna teplonosným médiem, které cirkuluje výhradně v tělese radiátoru.

V takových případech se jako teplonosné médium volí technický olej se sníženou viskozitou, což umožňuje nebát se úplného zamrznutí radiátoru mimo provozní dobu. Vzniká tak analogie radiátoru olejového typu, jen větších rozměrů.

Dostatečně dobře se osvědčila radiátorová topná tělesa i jako hlavní zdroj tepla pro chaty, které jsou vytápěny pravidelně. Systém je uspořádán podobně jako výše popsaný, ale topná tělesa se montují do baterií instalovaných v každé místnosti.

Je možné zařídit takové vytápění i pro domy s trvalým pobytem. V tomto případě lze baterie naplnit běžnou vodou, protože se neplánuje dovolit zamrznutí systému. Pravda, tyto varianty se používají velmi zřídka kvůli drahotě elektřiny.

Radiátorová topná tělesa (TEN) se používají šířeji jako doplňkové zdroje tepla. Mohou být zabudována do stávajícího topného systému s kapalným nosičem tepla a zapínat se, když hlavní vytápění z nějakých důvodů nefunguje.

Obzvláště vhodné je toto řešení pro domy s centrálním vytápěním. V období, kdy je vypnuto, topná tělesa (TEN) doslova zachraňují obyvatele bytu před zamrznutím.

Takzvané topné registry jsou velmi oblíbené mezi domácími kutilmi. Lze je snadno sestavit vlastníma rukama a zařídit tak praktické vytápění pro garáž nebo technickou místnost.

Další dobrou možností je připojení zařízení do autonomního topného systému s kotlem na tuhá paliva. To umožní udržovat příjemnou teplotu v místnostech i v době, kdy majitel nemá možnost včas naložit palivo.

Pokud je možnost využít více tarifní elektroměr, praktická může být varianta přechodu na noční vytápění elektřinou, kdy je relativně levná. Přes den pak kotel opět začne pracovat.

Praxe ukazuje, že ekonomicky nevýhodné je používat radiátorová topná tělesa jako doplňkový zdroj tepla pro autonomní systémy pracující na plyn. Tento druh paliva je sám o sobě relativně levný, takže nemá smysl ho nahrazovat dražší elektřinou.

Pokud se v místnosti používají kotle na zkapalněný plyn nebo na naftu, výhoda je zřejmá. Ale pouze při použití dvoufázového elektroměru.

Jak je elektrický spotřebič uspořádán

Konstrukce zařízení se prakticky neliší od jiných typů topných těles. Těleso trubkového elektrického ohřívače je vyrobeno z bezešvé nebo elektrosvařované tenkostěnné kovové trubky. Její průměr se může lišit a průřez může být plochý nebo kulatý.

Jako materiál pro výrobu tělesa se nejčastěji používá uhlíková ocel, ale lze zvolit i nerez, pokud se pracovní plocha zařízení zahřeje na teploty nad +45°C.

Aby se ochránil kov před korozí a prodloužila životnost samotného topného tělesa, ocelové těleso se chromuje nebo niklu. Jako topný prvek se používá spirála z nichromového drátu.

Prvek má vysoký měrný odpor, díky čemuž se rychle zahřívá. Spirále je umístěna uvnitř tělesa, ve zbývající volné vnitřní dutině – výplň.

V konstrukci radiátorového topného tělesa je vždy přítomna spirála, která zajišťuje ohřev zařízení. Má vysoký odpor, takže při průchodu proudu se rychle zahřívá (+)

Tělo má vysoké elektroizolační vlastnosti a zároveň dobře přenáší teplo. Jako náplň lze použít čištěný křemenný písek nebo periklaz – tak se nazývá směs krystalických oxidů hořčíku.

Poté, co je tělo naplněno náplní, je lisováno a ohýbáno, aby získalo potřebný tvar. Všechny izolátory jsou potaženy silikonovou vodotěsnou směsí.

Takový přístroj lze instalovat do jakéhokoli typu radiátoru: měděného, litinového, bimetalového atd. Zařízení je schopno vyrábět až 2,5 kW výkonu. Modely určené pro průmyslové použití dosahují až 6 kW.

Konstrukce elektrického topného tělesa je taková, že veškerou přicházející elektrickou energii beze zbytku přeměňuje na teplo, přičemž ztráty jsou prakticky nulové.

Princip činnosti zařízení je velmi jednoduchý. Po aktivaci se začne rychle zahřívat, čímž ohřívá teplonosnou látku nacházející se v jeho bezprostřední blízkosti. Podle fyzikálních zákonů je ohřátá kapalina lehčí než studená, a proto se začne pohybovat vzhůru .

Na její místo klesá chladnější teplonosná látka. Poté, co vystoupí do horní části radiátoru, ohřátá kapalina zde odevzdá své teplo, ochladí se a klesá dolů.

Hlavní nepřítel topných těles všech typů – vodní kámen. Ten se nevyhnutelně tvoří na topném elementu a postupně vede k tomu, že zařízení přestane fungovat

Cyklus se mnohokrát opakuje. Tímto způsobem vytváří elektrický spotřebič uvnitř baterie jednosměrný tok kapaliny. Jeho rychlost je tím vyšší, čím větší je výkon zařízení.

Na základě praxe je za jeden z nejlepších druhů teplonosné látky považován transformátorový olej. Kapalina se rychle zahřeje a poměrně dlouho nevychladne, přičemž postupně odevzdává své teplo tělu radiátoru.

Nevýhody a výhody radiátorového topného tělesa

Elektrická topná tělesa trubkového typu umožňují sestavit praktický a poměrně účinný topný systém pro hlavní nebo doplňkové vytápění.

K přednostem přístrojů lze zařadit:

1. Maximální jednoduchost montáže. S touto prací si poradí každý začínající mistr.
2. Nízkou cenu zařízení, pravda, je myšlena cena jednoho topného tělesa, bez přídavného vybavení.
3. Vysokou spolehlivost ve srovnání s olejovými radiátory. Kromě toho jsou baterie s topnými tělesy opravitelné. Pokud zařízení selže, bude stačit vyměnit topné těleso.
4. Dostupnost dalších funkcí a funkčnosti.
5. Možnost automatického řízení topného systému, ale k tomu bude potřeba další vybavení.

Vypsali jsme hlavní výhody radiátorových topných těles, podívejme se na jejich významné nevýhody. Je jich poměrně mnoho. Především jsou to značné provozní náklady, což je dáno vysokou cenou elektrické energie. Ty lze snížit, pokud plně zautomatizujete řízení systému vytápění.

V tomto případě se topná tělesa zapnou až poté, co teplota v místnosti klesne na předem stanovenou minimální hodnotu. A vypnou se po dosažení teploty, která je definována jako komfortní. Práce v tomto režimu je maximálně úsporná.

Nejjednodušší radiátorová topná tělesa z hlediska konstrukce nejsou vybavena automatickým řízením. K automatizaci takového systému bude zapotřebí pořízení dalšího vybavení.

Vybavení pro automatizaci však bude vyžadovat finanční investice. Pokud uvažujete o koupi topného tělesa v kompletu s radiátorem a automatikou, cena takového kompletu bude mnohem vyšší než cena elektrického konvektoru nebo olejového radiátoru.

Ale přitom ty druhé (elektrické konvektory a olejové radiátory) úrovní poskytovaného komfortu nijak nezaostávají, a v některých ohledech dokonce předčí radiátory s topnými tělesy. Například radiátory s topnými tělesy vyžadují pevnou instalaci, zatímco elektrické konvektory a olejové radiátory jsou mobilnější a kompaktnější.

Kromě toho, stejně jako jakékoli jiné elektrické zařízení, topná tělesa během provozu generují magnetické pole. Jeho nebezpečnost pro organismus není prokázána, stejně jako jeho bezpečnost. Proto je vhodné považovat přítomnost takového pole za negativní vlastnost těchto zařízení, protože se montují do radiátorů, a jsou tedy v bezprostřední blízkosti lidí.

U jiných topných systémů napájených elektřinou je tento nedostatek do určité míry eliminován. Například elektrické kotle jsou umístěny v nebytových prostorách, kde je přítomnost člověka krátkodobá.

Jednou z nejvýznamnějších nevýhod radiátorových topných těles – je jejich relativně nízká účinnost. Pokud ji srovnáte s účinností tradičních systémů pracujících s kapalným teplonosným médiem, bude výrazně nižší.

Je to způsobeno tím, že v prvním případě se teplonosné médium pohybuje poměrně vysokou rychlostí. Díky tomu se radiátor ohřeje dostatečně rychle a úplně.

Pro zvýšení tepelného výkonu radiátorů vybavených topnými tělesy můžete zakrýt stěnu, na které je zařízení upevněno, odraznou fólií. Tepelné záření pak bude směřovat pouze do místnosti.

Fungování topného tělesa není schopno zajistit tak vysokou rychlost. V důsledku toho bude ohřev tělesa radiátoru nerovnoměrný. Ve spodní části bude teplota mnohem vyšší než v horní.

Vzhledem k tomu, že z bezpečnostních důvodů by nemělo být dovoleno zahřátí baterie nad +70 °C, tato teplota bude přítomna pouze ve spodní části radiátoru, kde se nachází topné těleso. Aby nedošlo k přehřátí zařízení, bude nutné snížit jeho výkon přibližně o třetinu.

Druhy trubkových ohřívačů pro radiátory

Přes veškerou jednoduchost konstrukce lze na trhu nalézt různé varianty radiátorových topných těles. Především se liší výkon topných zařízení. Modely s minimálním výkonem dosahují přibližně 0,3 kW, s maximálním až 6 kW.

Zařízení se liší provedením tělesa. Vzhledem k tomu, že konfigurace a umístění radiátorů může být různé, existují topná tělesa s levým nebo pravým závitem.

Může se lišit i průměr zařízení. To souvisí s průřezem ucpávky radiátoru, na jejíž místo se zařízení montuje. Standardní velikost je 40 mm.

Zásadní rozdíl mezi zařízeními určenými pro montáž do radiátorů z různých materiálů neexistuje. Jejich konstrukce je obdobná, lišit se může pouze průměr. Na trhu lze nalézt jednoduchá a dvojitá topná tělesa.

Dvojitá topná tělesa jsou pohodlnější k použití. Umožňují výrazně zvýšit rychlost ohřevu teplonosné látky, ale zároveň se liší od jednoduchých analogů vyšší cenou.

Poslední jmenovaný je pohodlnější k obsluze. Při zapnutí se aktivují oba prvky najednou, čímž dojde k co nejrychlejšímu ohřevu teplonosné látky. Poté se jeden z prvků vypne, což umožňuje šetřit energetické zdroje. Některé modely jsou vybaveny dalšími funkcemi.

Výrobce používá pouze dvě funkce:

1. Turboohřev. Umožňuje maximálně urychlit zvýšení teploty v místnosti. Do zařízení je bezpodmínečně zabudován termoregulátor, který umožňuje měnit intenzitu vytápění.
2. Ochrana proti zamrznutí. Tento režim umožňuje zabránit možnému rozmrazení celého systému při poklesu teploty do záporných hodnot. Topné těleso automaticky udržuje minimální přípustnou teplotu, přičemž spotřebovává malé množství elektrické energie.

Kromě toho se topná tělesa pro radiátory liší délkou a přítomností nebo nepřítomností termoregulátoru.

Jak se při výběru nezmýlit

Radiátory pro topná tělesa jsou při výběru poměrně jednoduché, protože nepředpokládají zvláštní rozmanitost provedení a technických parametrů. Před nákupem je třeba zvážit následující body.

Výpočet výkonu elektrického topného tělesa

Pro správné určení potřebného výkonu zařízení je vhodné znát tepelnětechnické normy platné v dané oblasti. V krajním případě lze použít průměrnou hodnotu, která se může používat ve středním pásmu Ruska a v případě potřeby provést nějaké úpravy.

Z toho vyplývá, že na 10 m² vytápěné plochy za předpokladu, že topné těleso bude použito jako hlavní vytápění, je potřeba 1 kW jeho výkonu.

Pokud jsou topná tělesa pro radiátory zvolena jako hlavní vytápění domu, je velmi žádoucí pořídit modely s termostatem. Tímto způsobem lze regulovat výkon zařízení a tím snižovat náklady na energii.

Pokud bude zařízení používáno jako doplňkové vytápění, požadovaný výkon bude 3–4krát nižší. Kromě toho je při výběru zařízení třeba vzít v úvahu specifika topného tělesa pro radiátor.

Vzhledem ke svým konstrukčním vlastnostem může nepřetržitě pracovat jen při 75% tepelném výkonu radiátoru. Při vyšším výkonu dojde k přehřátí zařízení a bude se neustále vypínat.

Na základě toho se vypočítává výkon zařízení. Přesné hodnoty tepelného výkonu daného radiátoru lze zjistit z jeho technické dokumentace. V průměru má však jeden článek hliníkového radiátoru tepelný výkon 180 W, litinového 140 W.

Vypočítejme například, jaké topné těleso se hodí pro 10článkový radiátor. Vynásobíme údaje 10 a získáme, že pro hliníkový radiátor je vhodné topné těleso o výkonu do 1,35 kW, pro litinový do 1 kW.

Konstrukční vlastnosti zařízení

Pro každý radiátor je třeba vybrat topné těleso vhodné svými rozměry a směrem závitu. Zařízení má různou délku tyče, což může ovlivnit účinnost jeho práce.

Při nedostatečné délce topného tělesa není zařízení schopno zajistit dostatečně vysokou rychlost cirkulace teplonosné látky, v důsledku čehož bude ohřev radiátoru nerovnoměrný a nedostatečný.

Délka zařízení je pravděpodobně jednou z jeho nejdůležitějších vlastností, přímo ovlivňující účinnost práce. Před nákupem byste měli změřit radiátor a vypočítat potřebnou délku vestavěného topného tělesa.

Za optimální se považuje varianta, kdy tyč topného tělesa nedosahuje 60–100 mm k vnitřní stěně protějšího okraje radiátoru. Důležité je také správně zvolit tvar tělesa a průměr zařízení.

U různých modelů se může lišit materiál zátky. Pro správný výběr byste měli prostudovat doporučení výrobce, kde popisuje typy topných zařízení vhodných pro použití konkrétního topného tělesa.

Přítomnost automatického řízení

Do prodeje se dodávají zařízení s vestavěným automatickým řízením nebo bez něj. První varianta je maximálně pohodlná a nevyžaduje náklady na pořízení dalšího zařízení. V tomto případě je do spodní části tělesa topného tělesa vestavěn termostat s čidlem, který měří teplotu teplonosné látky.

Pokud není vestavěná automatika, elektrické zařízení nemá termostat. V tomto případě je žádoucí připojit s použitím detektoru, který měří teplotu vzduchu v místnosti.

Je třeba uznat, že toto zařízení není natolik populární a žádané, aby se jeho výrobou zabývaly velké evropské společnosti.

V obchodech lze najít radiátorová topná tělesa vyrobená tureckými, polskými a ukrajinskými značkami. Kvalitou a funkcionalitou jsou přibližně srovnatelná.

Těžko říct, jakou značku upřednostnit. Ke čínským topným tělesům je však třeba přistupovat s opatrností, protože často lze získat výrobek nízké kvality.

Další informace o výběru topného tělesa pro vytápění jsou uvedeny v tomto článku.

Zvláštnosti montáže radiátorových topných těles

Instalace zařízení je poměrně jednoduchá. Aby proběhla bez potíží, je vhodné se již v obchodě seznámit s jeho obsahem balení. V ideálním případě budou spolu s topným tělesem v krabici uloženy všechny potřebné prvky a upevnění pro bezpečné připojení. Pokud nějaké díly chybí, je třeba je okamžitě dokoupit.

Topná tělesa s termoregulátory jsou funkčnější než jejich standardní protějšky. Jejich montáž se však v zásadě nijak neliší a probíhá stejně jednoduše a rychle.

Další důležitý bod: před zahájením montáže je třeba se ujistit, že systém je bez vody. Z tohoto důvodu je v bytových domech optimální provádět práce v letním období, kdy je centrální vytápění vypnuto.

Samotná montáž spočívá v demontáži zátky umístěné ve spodní části radiátoru a následné instalaci topného zařízení na její místo. Aby byl spoj těsný, je nutné nainstalovat pryžové těsnění. Nebude na škodu ani předběžné ošetření místa spoje tmelem.

Topné těleso lze instalovat pouze do spodní části radiátoru, aby mohla kapalina volně cirkulovat. Díl se vkládá do baterie přísně vodorovně, jinak mohou nastat problémy s provozem.

Pro připojení topného tělesa je povoleno použít zásuvku s uzemněním. Je vhodné nainstalovat stabilizátor napětí, aby bylo zařízení chráněno před síťovými výkyvy.

Zařízení lze zapojit do sítě až po naplnění radiátoru kapalinou, jinak dojde k jeho poškození. Konstrukce s topným tělesem je opravitelná. V případě potřeby lze zařízení snadno vyjmout a opravit, častěji se však nahrazuje novým.

Vzhledem k tvrdosti technické vody odborníci doporučují pravidelně čistit topné těleso od vodního kamene. Zařízení se za tímto účelem vyjme z baterie a poté se provede čištění.

Radiátor s vestavěným topným tělesem bude sloužit dlouho a bez problémů, pokud nezapomeneme na jeho pravidelnou údržbu, konkrétně vyjmutí topného tělesa a jeho pečlivé očištění od vodního kamene.

Lze použít mechanický způsob, kdy se vodní kámen opatrně odstraní smirkovým papírem nebo tvrdým kovovým kartáčem. Je třeba to provádět velmi opatrně, protože topná tělesa jsou velmi citlivá na mechanické poškození a mohou se poškodit.

Kromě toho lze použít chemickou metodu. V tomto případě se zařízení ošetřuje speciálními látkami. Je velmi důležité přitom nepoškodit pryžové těsnění.

Závěry a užitečné video k tématu

Ve videích jsou uvedeny racionální rady ohledně použití a připojení otopných zařízení.

Jak samostatně nainstalovat topné těleso do radiátoru:

Nabízíme přehled ohřívače pro litinový radiátor:

Topný článek pro hliníkový radiátor:

Radiátorová elektrická topná tělesa jsou dobrým způsobem, jak zařídit doplňkové vytápění pro místnosti nejrůznějšího určení. Jsou vhodná pro chaty, garáže a budovy, které jsou používány jen čas od času.

Jako hlavní vytápění se taková topná tělesa doporučují jen zřídka. Přece jen spotřebovávají poměrně hodně elektrické energie, takže lze najít jiný, méně nákladný způsob vytápění svého bydliště.

Hledáte účinné zařízení pro zajištění doplňkového vytápění? Nebo máte zkušenosti s použitím radiátorových topných těles? Prosím, zanechte komentáře a ptejte se na dané téma. Blok pro kontakt se nachází níže.