Grzałki do grzejników: przeznaczenie, rodzaje, kryteria doboru, cechy podłączenia

Wraz z nadejściem chłodów kwestia ogrzewania mieszkań staje się bardziej aktualna. W wilgotnym okresie przejściowym systemy centralnego ogrzewania często nie są włączane «do ostatniej chwili», i wtedy z pomocą marznącym mieszkańcom przychodzą alternatywne systemy grzewcze.

Jednym z prostych rozwiązań są grzałki do grzejników, zdolne stać się efektywnym uzupełnieniem systemu grzewczego. W niektórych sytuacjach urządzenie poradzi sobie również z rolą głównego źródła ciepła, na przykład w pomieszczeniach sezonowego zamieszkania.

Zanim zdecyduje się Pan/Pani na zakup urządzenia, należy dowiedzieć się o nim więcej, prawda? Przygotowaliśmy artykuł przeglądowy na temat budowy grzałek do grzejników, ich klasyfikacji, zalet i wad. W materiale wskazano główne kryteria wyboru urządzenia elektrycznego i opisano specyfikę jego montażu.

Grzałka do grzejnika: po co jest potrzebna?

Jak każda inna grzałka do ogrzewania, grzałka do grzejnika służy do podgrzewania czynnika grzewczego i utrzymywania jego temperatury roboczej. Urządzenie można zamontować w praktycznie każdym urządzeniu grzewczym mającym wypełnioną cieczą komorę wewnętrzną. Dzięki temu zakres jego zastosowania jest dość szeroki.

Grzałki do grzejników mogą pełnić rolę głównego lub dodatkowego źródła ogrzewania. Są bardzo dobre jako źródła ciepła dla pomieszczeń o stosunkowo niewielkiej powierzchni, które są okresowo używane w zimnych porach roku.

Na przykład różne pomieszczenia gospodarcze lub do ogrzewania garażu. W tym przypadku grzałka montowana jest w autonomiczny grzejnik, zwykle ma imponujące rozmiary.

Grzejnik z wbudowaną grzałką zewnętrznie praktycznie nie różni się od tradycyjnych kaloryferów. W okresie przejściowym, gdy centralne ogrzewanie nie jest jeszcze włączone, pomoże mieszkańcom nie zmarznąć.

Grzejnik nie jest podłączony do systemu grzewczego i napełniany jest czynnikiem grzewczym, który krąży wyłącznie w obrębie obudowy grzejnika.

W takich przypadkach jako czynnik grzewczy wybiera się olej techniczny o obniżonej lepkości, co pozwala nie obawiać się całkowitego zamarznięcia grzejnika w czasie, gdy nie jest używany. Otrzymujemy odpowiednik grzejnika olejowego, tylko o większych rozmiarach.

Dość dobrze sprawdziły się grzałki do grzejników jako główne źródło ciepła dla domków letniskowych, które są ogrzewane okresowo. System urządza się podobnie do opisanego powyżej, ale grzałki montuje się w grzejnikach zainstalowanych w każdym pomieszczeniu.

Możliwe jest zorganizowanie takiego ogrzewania również dla domów zamieszkałych na stałe. W takim przypadku grzejniki można napełnić zwykłą wodą, ponieważ nie planuje się dopuścić do zamarznięcia systemu. Jednak takie rozwiązania są stosowane niezwykle rzadko ze względu na wysokie koszty energii elektrycznej.

Grzejnikowe elementy grzewcze (TEN) są szerzej stosowane jako dodatkowe źródła ciepła. Mogą być wbudowane w istniejący system grzewczy z płynnym nośnikiem ciepła i uruchamiane, gdy główne ogrzewanie z jakichś powodów nie działa.

Szczególnie korzystne jest to rozwiązanie dla domów z centralnym ogrzewaniem. W okresie, gdy jest ono wyłączone, elementy grzewcze dosłownie ratują mieszkańców przed zamarzaniem.

Tak zwane rejestry grzewcze są bardzo popularne wśród domowych majsterkowiczów. Można je łatwo złożyć samodzielnie i w ten sposób urządzić praktyczne ogrzewanie dla garażu lub pomieszczenia gospodarczego.

Kolejna niezła opcja – podłączenie urządzeń do autonomicznego systemu grzewczego z kotłem na paliwo stałe. Pozwoli to utrzymać komfortową temperaturę w pomieszczeniach nawet wtedy, gdy właściciel nie ma możliwości na czas załadować paliwa.

Jeśli istnieje możliwość korzystania z licznika wielotaryfowego, praktycznym rozwiązaniem może okazać się przejście na nocne ogrzewanie elektryczne, gdy jest ono stosunkowo tanie. W ciągu dnia kocioł ponownie zacznie działać.

Praktyka pokazuje, że ekonomicznie nieopłacalne jest stosowanie grzejnikowych elementów grzewczych jako dodatkowego źródła ciepła dla autonomicznych systemów działających na gaz. Ten rodzaj paliwa jest sam w sobie stosunkowo tani, więc zastępowanie go droższą energią elektryczną nie ma sensu.

Jeśli natomiast w pomieszczeniu używane są kotły na gaz płynny lub na olej napędowy, korzyść będzie oczywista. Ale tylko przy posiadaniu dwufazowego licznika energii elektrycznej.

Jak zbudowane jest urządzenie elektryczne

Konstrukcja urządzenia praktycznie nie różni się od innych rodzajów elementów grzewczych. Obudowa rurowego grzejnika elektrycznego wykonana jest z ciągnionej lub spawanej elektrycznie cienkościennej rurki metalowej. Jej średnica może się zmieniać, a przekrój może być płaski lub okrągły.

Jako materiał do produkcji obudowy najczęściej używana jest stal węglowa, ale może być również wybrana stal nierdzewna, jeśli powierzchnia robocza urządzenia będzie się nagrzewać do temperatur powyżej +45°C.

Aby chronić metal przed korozją i przedłużyć żywotność samego elementu grzewczego, stalowa obudowa jest chromowana lub niklowana. Jako element grzejny stosowana jest spirala z drutu nichromowego.

Element ma wysoki opór właściwy, dzięki czemu szybko się nagrzewa. Spirala umieszczona jest wewnątrz obudowy, w pozostałej wolnej wewnętrznej przestrzeni – wypełniacz.

W konstrukcji grzałki grzejnikowej koniecznie występuje spirala, która odpowiada za nagrzewanie urządzenia. Charakteryzuje się wysoką opornością, dlatego przy przepływie prądu szybko się nagrzewa (+)

Obudowa ma wysokie właściwości izolacji elektrycznej, a jednocześnie dobrze przewodzi ciepło. Jako wypełniacz może być używany oczyszczony piasek kwarcowy lub peryklaz – tak nazywa się mieszanina krystalicznych tlenków magnezu.

Po wypełnieniu obudowy wypełniaczem jest ona prasowana i zginana, nadając jej odpowiedni kształt. Wszystkie izolatory są pokrywane krzemoorganicznym związkiem hydroizolacyjnym.

Takie urządzenie może być instalowane w grzejniku dowolnego typu: miedzianym, żeliwnym, bimetalicznym itp. Urządzenie jest w stanie wytworzyć do 2,5 kW mocy. Modele przeznaczone do użytku przemysłowego generują do 6 kW.

Konstrukcja grzałki elektrycznej jest taka, że całą dostarczoną energię elektryczną urządzenie bez reszty przekształca w ciepło, przy czym straty są praktycznie nieobecne.

Zasada działania urządzenia jest niezwykle prosta. Po aktywacji zaczyna się szybko nagrzewać, podgrzewając czynnik grzewczy znajdujący się w bezpośrednim sąsiedztwie. Zgodnie z prawami fizyki ogrzana ciecz jest lżejsza od zimnej, więc zaczyna się przemieszczać w górę.

Na jej miejsce opada chłodniejszy czynnik grzewczy. Po dotarciu do górnej części grzejnika rozgrzana ciecz oddaje tam swoje ciepło, ochładza się i opada w dół.

Głównym wrogiem grzałek dowolnego typu jest kamień kotłowy. Powstaje on nieuchronnie na elemencie grzejnym i stopniowo prowadzi do awarii urządzenia.

Cykl powtarza się wielokrotnie. W ten sposób urządzenie elektryczne wytwarza wewnątrz baterii jednokierunkowy przepływ cieczy. Jego prędkość jest tym wyższa, im większa jest moc urządzenia.

Z praktyki wynika, że jednym z najlepszych rodzajów czynnika grzewczego jest olej transformatorowy. Ciecz szybko się nagrzewa i dość długo nie stygnie, stopniowo oddając swoje ciepło obudowie grzejnika.

Wady i zalety grzałki do grzejnika

Elektryczne grzałki rurowe umożliwiają zbudowanie praktycznego i wystarczająco wydajnego systemu grzewczego do ogrzewania podstawowego lub dodatkowego.

Do zalet urządzeń można zaliczyć:

1. Ekstremalną prostotę montażu. Z tą pracą poradzi sobie każdy początkujący majsterkowicz.
2. Niską cenę urządzenia, przy czym chodzi o cenę jednej grzałki, bez dodatkowego wyposażenia.
3. Dużą niezawodność w porównaniu z grzejnikami olejowymi. Ponadto baterie z grzałkami są łatwe w naprawie. W przypadku awarii urządzenia wystarczy wymienić grzałkę.
4. Dostępność dodatkowych opcji i funkcji.
5. Możliwość automatycznego sterowania systemem grzewczym, ale będzie do tego potrzebne dodatkowe wyposażenie.

Wymieniliśmy główne zalety grzałek radiatorowych, teraz przyjrzyjmy się ich istotnym wadom. Jest ich całkiem sporo. Przede wszystkim są to znaczne koszty eksploatacji, co wynika z wysokiej ceny energii elektrycznej. Można je obniżyć, jeśli w pełni zautomatyzuje się zarządzanie systemem ogrzewania.

W takim przypadku grzałki będą włączane tylko wtedy, gdy temperatura w pomieszczeniu spadnie do określonej minimalnej wartości. I będą wyłączane po osiągnięciu temperatury uznanej za komfortową. Praca w takim trybie jest maksymalnie ekonomiczna.

Najprostsze konstrukcyjnie grzałki radiatorowe nie są wyposażone w automatyczne sterowanie. Aby zautomatyzować taki system, konieczny będzie zakup dodatkowego wyposażenia.

Jednakże sprzęt do automatyzacji będzie wymagał nakładów finansowych. Jeśli rozpatrzyć zakup grzałki w komplecie z grzejnikiem i automatyką, koszt takiego zestawu będzie znacznie wyższy niż cena konwektora elektrycznego lub grzejnika olejowego.

Jednak te ostatnie pod względem oferowanego komfortu w niczym nie ustępują, a pod pewnymi względami nawet przewyższają grzejniki z grzałkami. Na przykład te ostatnie wymagają stałego montażu, podczas gdy konwektory elektryczne i grzejniki olejowe są bardziej mobilne i kompaktowe.

Ponadto, jak każde inne urządzenie elektryczne, podczas pracy grzałki generują pole magnetyczne. Jego szkodliwość dla organizmu nie została udowodniona, podobnie jak bezpieczeństwo. Dlatego obecność takiego pola należy uznać za negatywną cechę tych urządzeń, ponieważ są one montowane w grzejnikach, a więc znajdują się w bezpośrednim sąsiedztwie ludzi.

W innych systemach grzewczych zasilanych energią elektryczną ta wada jest w pewnym stopniu niwelowana. Na przykład kotły elektryczne znajdują się w pomieszczeniach niemieszkalnych, gdzie obecność człowieka jest krótkotrwała.

Jedną z najważniejszych wad grzałek radiatorowych – jest stosunkowo niska wydajność. Jeśli porównać ją z wydajnością tradycyjnych systemów pracujących z płynnym nośnikiem ciepła, okazuje się ona znacznie niższa.

Wiąże się to z tym, że w pierwszym przypadku nośnik ciepła porusza się z dość dużą prędkością. Dzięki temu grzejnik nagrzewa się wystarczająco szybko i w pełni.

Aby zwiększyć oddawanie ciepła przez grzejniki wyposażone w grzałki, można przykryć ścianę, na której zamocowane jest urządzenie, refleksyjnym ekranem z folii. Promieniowanie cieplne będzie skierowane tylko do pomieszczenia.

Funkcjonowanie grzałki nie jest w stanie zapewnić tak wysokiej prędkości. W rezultacie nagrzewanie obudowy grzejnika będzie nierównomierne. W dolnej części temperatura będzie znacznie wyższa niż w górnej.

Ze względów bezpieczeństwa nie należy dopuścić do nagrzania grzałki powyżej +70°C. Taka temperatura będzie występować jedynie w dolnej części grzejnika, gdzie znajduje się element grzejny. W związku z tym, aby uniknąć przegrzania urządzenia, należy zmniejszyć jego moc o około jedną trzecią.

Rodzaje grzałek rurowych do grzejników

Mimo prostej konstrukcji, na rynku dostępne są różne warianty grzałek do grzejników. Przede wszystkim różni się moc urządzeń grzewczych. Modele o minimalnej mocy oferują około 0,3 kW, a maksymalnej – 6 kW.

Urządzenia różnią się wykonaniem obudowy. Ze względu na różną konfigurację i położenie grzejników, dostępne są grzałki z gwintem lewym lub prawym.

Różna może być również średnica urządzenia. Wynika to z przekroju korka zaślepiającego grzejnik, w miejsce którego montowane jest urządzenie. Standardowy rozmiar to 40 mm.

Nie ma zasadniczej różnicy między urządzeniami przeznaczonymi do montażu w grzejnikach z różnych materiałów. Ich konstrukcja jest podobna, może różnić się jedynie średnica. W sprzedaży dostępne są grzałki pojedyncze i podwójne.

Podwójne grzałki są wygodniejsze w użytkowaniu. Pozwalają znacznie zwiększyć szybkość nagrzewania czynnika grzewczego, ale różnią się od pojedynczych odpowiedników wyższą ceną.

Ten ostatni jest wygodniejszy w eksploatacji. Po włączeniu aktywowane są od razu oba elementy, co zapewnia maksymalnie szybkie nagrzanie czynnika grzewczego. Następnie jeden z elementów wyłącza się, co pozwala oszczędzać energię. Niektóre modele są wyposażone w dodatkowe funkcje.

Producent stosuje tylko dwie funkcje:

1. Turbo ogrzewanie. Umożliwia maksymalne przyspieszenie wzrostu temperatury w pomieszczeniu. W urządzeniu obowiązkowo zamontowany jest termoregulator, który pozwala zmieniać intensywność ogrzewania.
2. Zabezpieczenie przed zamarzaniem. Ten tryb zapobiega ewentualnemu rozmrożeniu całego systemu w przypadku spadku temperatury poniżej zera. Grzałka automatycznie utrzymuje minimalną dopuszczalną temperaturę, zużywając przy tym niewielką ilość energii elektrycznej.

Ponadto grzałki do grzejników różnią się długością oraz obecnością lub brakiem termoregulatora.

Jak nie popełnić błędu przy wyborze

Grzejniki do grzałek są dość proste w wyborze, ponieważ nie zakładają szczególnego zróżnicowania wykonania i parametrów technicznych. Przed zakupem należy wziąć pod uwagę następujące kwestie.

Obliczanie mocy grzałki elektrycznej

Aby prawidłowo określić wymaganą moc urządzenia, warto znać obowiązujące w danym regionie normy cieplne. W ostateczności można skorzystać ze średniego wskaźnika, który może być stosowany w środkowej strefie Rosji i w razie potrzeby wprowadzić pewne korekty.

Z tego wynika, że na 10 m² ogrzewanej powierzchni, przy założeniu, że grzałka będzie używana jako główne ogrzewanie, potrzebna jest moc 1 kW.

Jeżeli grzałki do grzejników zostały wybrane jako podstawowe ogrzewanie domu, niezwykle wskazane jest nabycie modeli z termostatem. W ten sposób będzie można regulować moc urządzenia i tym samym zmniejszać wydatki na energię.

Jeżeli natomiast urządzenie będzie stosowane jako dodatkowe ogrzewanie, wymagana moc będzie 3-4 razy niższa. Ponadto przy wyborze urządzenia należy uwzględnić specyfikę grzałki grzejnikowej.

Ze względu na swoje cechy konstrukcyjne będzie ono mogło działać bezawaryjnie tylko przy 75% wydajności cieplnej grzejnika. Przy większej mocy nastąpi przegrzewanie urządzenia i będzie się ono stale wyłączać.

Na tej podstawie oblicza się moc urządzenia. Dokładne wartości wydajności cieplnej danego grzejnika można poznać z jego dokumentacji technicznej. Średnio jedna sekcja grzejnika aluminiowego ma wydajność cieplną 180 W, a żeliwnego – 140 W.

Obliczymy dla przykładu, jaka grzałka będzie odpowiednia dla grzejnika 10-sekcyjnego. Mnożymy dane przez 10 i otrzymujemy, że dla grzejnika aluminiowego warto wziąć grzałkę o mocy do 1,35 kW, a dla żeliwnego – do 1 kW.

Cechy konstrukcyjne urządzenia

Do każdego grzejnika należy dobierać grzałkę odpowiednią pod względem wymiarów i kierunku gwintu. Urządzenie ma różną długość pręta, co może wpłynąć na efektywność jego działania.

Przy niewystarczającej długości grzałki urządzenie nie jest w stanie zapewnić odpowiednio wysokiej prędkości cyrkulacji czynnika grzewczego, w wyniku czego nagrzewanie grzejnika będzie nierównomierne i niewystarczające.

Długość urządzenia jest chyba jedną z najważniejszych cech, bezpośrednio wpływającą na efektywność działania. Przed zakupem należy zmierzyć grzejnik i obliczyć potrzebną długość wbudowywanej grzałki.

Za optymalny uważa się wariant, w którym pręt grzałki nie sięga od 60 do 100 mm do wewnętrznej ściany przeciwległego brzegu grzejnika. Ważne jest również prawidłowe dobranie kształtu obudowy i średnicy urządzenia.

W różnych modelach może różnić się materiał zaślepki. Dla prawidłowego wyboru należy zapoznać się z zaleceniami producenta, w których opisuje on typy urządzeń grzewczych odpowiednich do użycia z daną grzałką.

Obecność automatycznego sterowania

Do sprzedaży trafiają urządzenia z wbudowanym automatycznym sterowaniem lub bez niego. Pierwszy wariant jest maksymalnie wygodny i nie wymaga wydatków na zakup dodatkowego wyposażenia. W tym przypadku w dolną część obudowy grzałki wbudowuje się termostat z czujnikiem mierzącym temperaturę czynnika grzewczego.

Jeśli nie ma wbudowanej automatyki, urządzenie elektryczne nie ma termostatu. W takim przypadku zaleca się podłączenie z użyciem detektora mierzącego temperaturę powietrza w pomieszczeniu.

Trzeba przyznać, że to urządzenie nie jest na tyle popularne i poszukiwane, aby duże europejskie firmy zajęły się jego produkcją.

W sklepach można znaleźć grzałki do grzejników produkowane przez tureckie, polskie i ukraińskie marki. Pod względem jakości i funkcjonalności są one mniej więcej podobne.

Trudno powiedzieć, której firmy produkt warto preferować. Ale należy z ostrożnością podchodzić do chińskich grzałek, ponieważ często można otrzymać produkt niskiej jakości.

Dodatkowe informacje dotyczące wyboru grzałki do ogrzewania znajdują się w tym artykule.

Specyfika montażu grzałek do grzejników

Zainstalowanie urządzenia jest dość proste. Aby operacja przebiegła bez żadnych trudności, należy jeszcze w sklepie zapoznać się z jego wyposażeniem. W idealnym przypadku wraz z grzałką w pudełku znajdą się wszystkie elementy i mocowania niezbędne do bezpiecznego podłączenia. Jeśli brakuje jakichś części, należy je natychmiast dokupić.

Grzałki z termostatami są bardziej funkcjonalne niż ich standardowe odpowiedniki. Przy tym ich montaż w zasadzie niczym się nie różni i przebiega równie prosto i szybko.

Jeszcze jedna ważna kwestia: przed rozpoczęciem montażu należy upewnić się, że system jest pozbawiony wody. Z tego powodu w budynkach wielorodzinnych optymalnie jest przeprowadzać prace w okresie letnim, kiedy centralne ogrzewanie jest wyłączone.

Sam montaż polega na demontażu zaślepki znajdującej się w dolnej części grzejnika, a następnie zamontowaniu w jej miejscu urządzenia grzewczego. Aby połączenie było szczelne, obowiązkowo montuje się uszczelkę gumową. Niezbędne będzie również wstępne pokrycie obszaru połączenia uszczelniaczem.

Grzałkę można montować tylko w dolnej części grzejnika, aby cyrkulacja cieczy mogła odbywać się bez przeszkód. Część wkłada się do grzejnika ściśle poziomo, w przeciwnym razie mogą wystąpić problemy z eksploatacją.

Do podłączenia grzałki dozwolone jest użycie gniazda z uziemieniem. Wskazane jest zainstalowanie stabilizatora napięcia, aby zabezpieczyć urządzenie przed wahaniami w sieci.

Podłączać urządzenie do sieci można dopiero po napełnieniu grzejnika cieczą, w przeciwnym razie ulegnie awarii. Konstrukcja z grzałką jest naprawialna. W razie potrzeby urządzenie jest łatwo wyjmowane i naprawiane, a częściej zastępowane nowym.

Ze względu na twardość wody technicznej, specjaliści zalecają regularne czyszczenie grzałki z kamienia. W tym celu urządzenie jest wyjmowane z grzejnika, a następnie przeprowadzane jest czyszczenie.

Grzejnik z wbudowaną grzałką będzie służył długo i bezproblemowo, jeśli nie zapomni się o regularnej konserwacji, a mianowicie wyjmowaniu grzałki i ostrożnym czyszczeniu jej z kamienia.

Można zastosować metodę mechaniczną, polegającą na ostrożnym usuwaniu kamienia papierem ściernym lub sztywną metalową szczotką. Należy to robić bardzo ostrożnie, ponieważ grzałki są bardzo wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne i mogą ulec awarii.

Oprócz tego można zastosować metodę chemiczną. W takim przypadku urządzenie jest traktowane specjalnymi substancjami. Bardzo ważne jest, aby nie uszkodzić przy tym uszczelki gumowej.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

W filmikach prezentowane są praktyczne porady dotyczące użytkowania i podłączania urządzeń grzewczych.

Jak samodzielnie zamontować grzałkę w grzejniku:

Przedstawiamy przegląd grzałki do grzejnika żeliwnego:

Element grzejny do grzejnika aluminiowego:

Elektryczne grzałki grzejnikowe to dobry sposób na dodatkowe ogrzewanie pomieszczeń o różnym przeznaczeniu. Są one odpowiednie do domków letniskowych, garaży i budynków użytkowanych od czasu do czasu.

Jako główne ogrzewanie rzadko zaleca się takie grzałki. Jednak zużywają one dość dużo energii elektrycznej, dlatego można znaleźć inny, mniej kosztowny sposób ogrzewania swojego domu.

Czy poszukuje Pan/Pani skutecznego urządzenia do dodatkowego ogrzewania? Czy ma Pan/Pani doświadczenie w stosowaniu grzałek grzejnikowych? Prosimy zostawiać komentarze i zadawać pytania na ten temat. Blok kontaktowy znajduje się poniżej.