第5章电加热器解析
发布时间:2020-09-23 来源:文档文库
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第5章 电加热器
本章教学提要
教学重点:
1.熟知各类电加热器具的电气工作原理。
2.掌握各类电加热器具的故障排除方法与维修技巧。
教学难点:
各类电加热器具的维修技巧。
本章教学内容
5.1 电热水器
封闭式储水电热水器(FCD)是利用电加热元件将常温的水加热至沸点以下的电热器具。
5.1.1 电热水器的结构与工作原理
1. 电热水器的结构
电热水器主要由水箱、发热元件、温控器和过热保护器以及外壳、指示灯、温控器旋钮、淋浴喷头等组成,如图5—1所示。
图5—1 电热水器的结构和电路原理图
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(1)水箱
水箱是储存热水的容器,采用耐腐蚀的材料,如不锈钢、铜材或塑料制造,要求能承受一定的实验压力。
(2)加热元件
加热元件多采用管状电热元件,金属保护管有铜或不锈钢管。发热元件的形状由水箱结构来决定。加热元件的表面负荷设计值为6~8W/㎝2。
(3)温控器
大多采用压力式温控器或双金属片式温控器。温控器的温度控制范围为30~85℃。 (4)过热保护器
过热保护器是电热水器必须装有的一种装置,当温控器失灵后,水温不断升高,此时,过热保护器动作,切断电源,起到保护作用。过热保护器应是非自动复位的热断路体或热熔断体。过热保护器切断电源时,热水器流出热水的温度不超过98℃。
2. 电热水器的工作原理
当接通电热水器电源后,电流流过管状电热元件,将电能转化为热能,然后经管壁与水的接触把热量传递给需加热水 。
3. 电热水器的使用
(1)电热水器的安装
电热水器的安装分水路和电器控制两部分。安装挂壁式电热水器时,先将安装板牢固地装于墙上后,再挂上电热水器。混水阀装在电热水器的进、出口上,用水管螺母和密封圈连接。最后用连接件将自来水管连接牢固。
注意:
安装板的位置应使电热水器的顶面与天花板之间有10㎝以上的间距;电源开关应安装在离热水器1m以外,高出地面1.5m以上。安装完成后,应检查水路系统安装质量,即打开各水阀,检查各环节有无漏水,如图5—2所示。
图5—2 电热水器的安装图
(2)电热水器的使用
首先,将电源开关、温控器旋钮转到“OFF”位置。然后打开自来水阀,使水箱满水。再接通电源,将温控器旋至所需要的温度,指示灯亮,表示加热正在进行。当指示灯熄灭时,
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表示水温已达到预选温度,即可使用。使用时,先旋转冷水阀旋钮,再旋转热水阀旋钮,然后反复调节两旋钮,直到有合适温度的水流流出为止。在调节过程中,切勿过度旋转热水阀旋钮,以免热水温度过高而烫伤人体。
4. 注意事项
在使用之前应仔细阅读使用说明书,严格按照使用要求操作。
(1)电热水器长期使用后,如发现温度上升慢,一般情况是发热元件表面有水垢生成, 可取出发热元件,清除水垢。
(2)发现漏水,应更换相应的橡胶密封圈。
(3)加热时,有蒸汽溢出,说明温控失效。此时,应断开电源,检修、排除故障后再用。
5.1.2 电热水器的常见故障与维修方法
电热水器的常见故障与维修方法,见表5—1。
表5—1 电热水器的常见故障分析与维修方法
5.2 空气电加热器
一般室内加热器有电热油汀、对流式电暖器、PTC暖风机等,其外形如图5—3所示。
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电油汀,取暖器
电油汀,取暖器
图5—3 常见的空气电加热器外型示意图
5.2.1 空气电加热器的结构与工作原理
1. 电热油汀的结构
电热油汀是一种充油的散热式电暖器。采用油液为导热介质的辐射取暖电热器具,具有散热面积大、热惯性大、热效率高、移动方便以及使用安全等特点。它主要由温控器旋钮、散热片、电热元件等部件组成,其主要部件和电原理图,如图5—4所示。
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图5—4 电热油汀的主要部件与电气原理图
(1)温控器旋钮
当油温达到设定温度时,控温元件自动断开电源。电热油汀的表面温度一般不超过100℃(一般为80~85℃),使接触人体时不易造成灼伤。
(2)功率选择开关
电热油汀的功率选择开关用于控制其加热工作状态。 (3)电热元件
装于腔体内,采用管状电热元件,周围注有变压器油等传热较好的介质油,以进一步提高热传导性。
(4)散热片
电热油汀的散热片有较大的散热面积,使管状电热元件的散热效果显著提高,增加了自然对流动态热效果。接通电源后,管状电热元件周围的变压器油被加热,升到腔体上部,通过散热片将热量辐射出去,加热周围空气。
2. 对流式电暖器的结构
对流式电暖器是以自然对流方式的热交换形式的电暖器具。它主要由电热元件、功率转换开关、温度调节旋钮、温控元件、带有散热片的腔体、小轮等部件组成,如图5—5所示。
图5—5 对流式电暖气的结构
(1)电热元件
安装于外壳体内,采用管状电热元件对周围的空气加热后,从上方流出,而较冷的周围空气从下部流入。这样就构成电暖气冷、热空气热循环,使室内空气温度升高。
(2)温度调节旋钮
用于调节室内温度的装置,当通过电暖气的对流室内空气温度过高时,控温元件会自动切断电源。
(3)功率转换开关
用于控制管状电热元件的热效率,以调节室内温度的升温速度。
3. PTC暖风机的结构
PTC暖风机是一种能够360°自动旋转的家用电热取暖器具。它利用风机鼓动空气流经PTC电热元件,以强迫对流为其主要热交换形式。PTC暖风机主要由提手、反射板、PTC电热元件、风机、温控器、后滤网、摇头开关、出风口、电源开关、自动/手动开关、功率旋钮等部件构成,其外形结构如图5—6所示。
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图5—6 PTC暖风机的外形结构示意图
(1)PTC电热元件
是一种具有自动恒温特性的钛酸钡陶瓷电热元件。刚通电时,电阻值小,从而电流大,