Принцип очень простой и не простой если приглядеться.
Принцип очень простой и не простой если приглядеться. Почему работает? Исключены потери. И не только. Нагрев теплоносителя производится с двух сторон. При необходимости. От центрального патрона и внешним нагревателем. То есть греем еще корпус (трубу, емкость – как кому удобно понимать). Но и не в этом тоже особое дело. Толщина стенки теплоносителя и знакопеременная скорость по ходу теплоносителя по горячей зоне. Горячая зона – это путь, который проходит теплоноситель, подвергаясь нагреву. Кто бы как не говорил, мощность мощности большая рознь. Пример. В лаборатории работают короткие волны. Мощность номинальная 1.5 кВт*час. Не справляются при низких температурах. Катал ТЭНовый котел. Вроде все нормально. Но. Есть НО. Большое. Блок ТЭНов как то эффективен, когда работает в тройке. В три ТЭНа. Но, кипит. Пробелов масса, в виде не прогреваемой части, где теплоноситель не греется и потом смешивается на выходе с нагретым. Грубо, емкость велика. То есть, есть прямая зависимость и она найдена, от температуры нагревателя и площади теплового обмена. При чем, эта зависимость на прямую связана с площадью тепловой передачи от радиаторов в помещение. Так вот, упоминал про работу ТЭНов в тройке. Теперь посмотрим как они работаю в двойке и по одному. Для начала зададимся вопросом, а зачем в блоке три ТЭНа? Это максимальная мощность для создания температуры теплоносителя в самый холодный период. Сколько длится этот период? Максимум две недели в холодный период. И еще бытует мнение, что бы максимально быстро нагреть помещение. Возможно. Но не факт. Потери в котле перекрываются избыточной мощностью. Холодный период закончился. Наступил щадящий. Что делать? Оставлять котел на максимальной мощности? Можно. Но в итоге он будет потреблять столько же и грузить при этом сеть. Что делает потребитель? Отключает один ТЭН. Мощность снижается. Но при этом снижается площадь теплообмена на ТЭНах. Она при этом и так не велика. И увеличиваются потери. То есть, мощность котла снижена на 33.33 %, и тут начинаются чудеса. Котел перестает быть эффективным. Суточное потребление увеличивается в 1.5 – 2.0 раза. А если отключить два ТЭНа из трех? Оставить один. На улице ±0. Дом 120 квадратов. Нужно на него 12 кВт*час. Оставим ТЭН 4.0 кВт*час. Температура на котле просто встанет. Если ТЭН дает температуру 650°С на поверхности, а площадь тепловой передачи стала меньше на 30 %. Что делают? Включают еще один ТЭН. Еще 4 кВт*час И будет лучше, если потребитель включит соседствующие ТЭНы. Почему? Потому что вся эффективность состоит из стенки теплоносителя, которая формируется между рядом стоящими ТЭНами. По нормам расстояние между ТЭНами должно быть не меньше 5 мм. Но производители хитрят или просто не учитывают это. Встречались блоки ТЭН, где ТЭНы имеют расстояние между собой меньше 2 мм или вообще касались друг друга. Какие последствия? Кипение теплоносителя и выход из строя ТЭНов. В этом месте появляется накипь, которая уменьшает и так низкую площадь тепловой передачи от ТЭНа теплоносителю. То есть, если включить только один ТЭН из всего блока в три ТЭНа, то эффективность падает уже на 60%. Промежуточный вывод: блок ТЭН эффективен, если можно назвать эффективностью кипение и избыточную мощность, частично перекрывающую недостаточную площадь тепловой передачи и недогрев теплоносителя, часть теплоносителя просто не касается ТЭНа и уходит на выход. При этом, при кипении теплоносителя на стенках ТЭНа образуются пузырьки, которые отталкивают «холодный» теплоноситель от стенки ТЭНа. Эффект. Сам эффект состоит из 7 факторов, не следующих друг за другом по типу 1-2-3-4-5-6-7…. Подача, скорость, длинна, время, толщина слоя, двухсторонний нагрев, турбулентность. 1. Подача. Расход. Количество жидкости, проходящей через «горячую» зону. 2. Скорость. Скорость жидкости. Переменная величина. 3. Длинна. Размерная величина «горячей» зоны. Протяженность. 4. Время. Время нахождения жидкости в «горячей» зоне.