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电暖器原理和故障维修(上)

2004-03-18王德沅

电子世界 2004年3期
关键词:取暖器电热元件

王德沅

电取暖器具有体积小巧、使用方便而又利于环保等特点,虽然耗电较大,但电暖器不同于空调,一般不会连续长时间使用,再加上很多大城市开始分时计量电费,实际耗电并不太多,所以电暖器已为越来越多的消费者接受和喜爱。尽管近年来空调器已进入了许多城市家庭,但主要用于夏季降温,在冬季使用空调器来取暖的家庭不多,许多人还是喜欢用取暖器作冬之伴侣。随着社会经济的进步,科研及生产技术的发展,电暖器的性能和功能在不断改进及完善,同时不少消费者对电暖器的认识也有了改变和提高。现在许多家庭,尤其是在气候湿冷的南方家庭,已经不仅仅局限于在冬季使用电暖器,在春秋季也经常使用电暖器了,当然主要是在浴室和婴儿室等场合使用,这对家有小孩、老人或病人的家庭是特别适合的。而且许多电暖器已设计成凉、暖风两用机型,既能取暖,又可像风扇一样送出凉风,这样夏天也可以发挥作用了。

电暖器是一种比较特别的小家电,由于机内零部件大部分工作在高温环境下,而且经常在浴室等高潮湿场合使用,因此故障率较高。安装或维修不良的电暖器,当然也包括伪劣产品,除了不能发挥出正常的取暖作用,浪费电能外,更重要的是可能导致机件或周围物体被烧坏,甚至引起火灾,危及人身安全,所以安装、检查和维修时要切实重视安全性。下面就来介绍电暖器的种类、构造、工作原理、安装和维修等实用知识。实践表明,电暖器的不少故障都是安装或使用不当造成的,所以正确安装及合理使用电暖器十分重要,鉴于此,本文先在上半部分重点介绍电暖器的种类、 特点和安装使用注意事项,后半部分再讲解电暖器的维修要领和技巧。

电暖器的种类和特点

通常,电暖器可按热传递方式进行分类,主要有传导式、辐射式和对流式等三大类。

1.传导式电暖器

图1所示为几种较有代表性的传导式电暖器的外形图,这类电暖器主要有电暖袋、电热饼(电汤婆子)、电热怀炉、电暖手器、电暖脚器(电暖鞋)、电暖台板和电暖被等。它们的共同特点是用途明确、适应性强、使用方便、用电较省、价格低廉等,但通常只适应人体某部位或小面积取暖之用,对房间或较大面积的对象的取暖就不合适了。

2.辐射式电暖器

此类电暖器主要由密封或非密封电热元件、抛物面或圆弧面辐射板、防护罩、功率(火力)调节器和底座等零部件所组成。这类电暖器一般以电热辐射元件的不同而进行分类,主要有:石英管型、微晶管远红外型、电热丝型、卤素管型、PTC陶瓷型等。此外还有台式、立式;普通型和遥控型;双发热管和三发热管(或多发热管);长方形(方形)和圆形;普通网罩和小太阳(雷达型)网罩等之分。几种较为典型的常见辐射式电暖器外形如图2所示。其中,石英管型、微晶管远红外型电暖器因为石英电热管的抗冲击力较差、容易破裂,故怕受撞击,或是在高温中受到冷水浇淋而爆裂,而且护网罩的高温容易烫伤使用者﹔如果外壳隔热绝缘不良,有些塑料壳体还可能熔毁变形,有引起火灾之虞,所以现在已逐渐趋于淘汰。但价格低廉是其优势,通常仅数十元一台,因而还是有一部分消费者愿意用这种电暖器。

电热丝取暖器的价格也低廉,但热效率低、用电较费,故市场份额较小。

卤素管取暖器采用卤素发热管,其内充注高纯度氩(AR)气和卤素气体,发热钨丝通常经过抗氧化处理,因而比起石英发热管来,寿命可延长。一些卤素管取暖器则采用高级晶格网光栅,从而使透光柔和,发热均匀,感受舒适。

PTC陶瓷电暖器是应用正温度系数陶瓷元件为发热元件的取暧器。由于这种发热元件具有诸多优点(具体见下述),所以在辐射式电暖器中,PTC陶瓷型产品占了较大比例。

3.对流式电暖器

对流式电暖器的主要特点是对房间加热升温较为均匀。产品主要有电热油汀和PTC陶瓷暖风机两大类。

(1) 电热油汀

电热油汀又称作充油式电暖器,它是由密封式电热元件、金属散热管或散热片和控温器件等组成的。现在的电热油汀大多外观精美,图3所示就是几种较为典型、造型精美的电热油汀外形图。这种电暖器的散热片腔体内充有新型导热油,接通电源后,电热管周围的导热油被加热,升至腔体上方,并沿着散热片进行对流循环,使热量通过大面积的散热片表面向外散发出去,达到升温取暖的目的。

电热油汀的散热片有7、9、10、12片等多种,消耗功率在800~2500W。一般家庭选用较多的为7~9片散热片、额定功率1500~2000W的电热油汀。

电热油汀的主要特点是安全性较强、升温匀称、感受舒适柔和、无味无烟等,缺点是价格较高、发热升温速度不如辐射式电暖器,耗电量也大。不过,现在不少新型电热油汀已增设了加热风扇,因而使升温速度得以提高;而且还设置了温度自控装置,从而使用更加方便自如。

(2) PTC陶瓷暖风机

PTC陶瓷暖风机实际上是PTC陶瓷电暖器和电风扇的结合体,因而兼具PTC电暖器和电热油汀的一些主要特点。PTC陶瓷发热元件具有省电、自动恒温、不发红无明火、使用较安全及使用寿命长(通常在3年以上)等优点,对大多数普通家庭而言,堪称是一种较为理想的高效节能电暖器,目前已成为电暖器中的主流产品之一。但是,PTC陶瓷暖风机也存在热风出口集中、出口面积小、感受舒适度不如电热油汀等不足。现在市场上的PTC暖风机可谓五花八门、琳琅满目,图4和图5示出其中较有代表性的产品,其中有方形、长方形、圆形、箱形、壁炉形、窗形、双喇叭形、立式、卧式、挂壁式等等。虽然具体品种繁多,但基本原理和主要内结构相似,差别大都在外形和辅助功能上。

PTC陶瓷暖风机的额定功率通常为800~2200W,过去一般家庭多选用1000~1300W的品种,现在随着许多家庭住房条件的改善,已倾向于选购采用1800~2200W的大功率PTC陶瓷暖风机。PTC暖风机大都具备温度调节、超温断电保护和倾倒自停等功能,有些产品还有风速及风向调节、红外线遥控、负离子空气净化、转(摆)头、定时开关等附加功能。

安装和使用

1.电暖器的安装

大部分电暖器不需要安装,购回家后,通常只要选好放置地点,如桌子、地面或其它合适的支架上就可以了。但如果房间内的电源插座不符合要求,就需要安装。安装时需注意,电源插座不要位于电暖器正上方,以防止热量上升烧损插座,引起电源故障。若有容易使电流发生骤变且较为频繁的电器,如微波炉、电火锅、冲击钻或电锤等,不要与电暖器的插座同时使用。电源插座应使用带地线的三孔插座。选购使用的电源插座或插线板上要有长城标志,以确保安全。插线板最好使用带有过流保护装置的正规产品。还有家用电表、电源线路和插座(包括电源开关等)的电流容量一定要足够,一般2000W左右的电暖器,对应的电流容量要在10A左右。

需要安装的电暖器是如图5所示的挂壁式PTC暖风器。这种取暖器与普通电暖器相比,外形美观,挂壁式设计,与挂壁式空调相似,但安装远比空调简单,适合挂在房间一角,不占地方,尤其是浴室或儿童房间。因为在寒冷的冬季洗澡,取暖是个大问题。前些年较为普遍的浴室取暖方法是在浴室的顶部安装浴霸,这比较适宜层高适中的卫生间。但现在一些高层建筑层高偏低,吊完顶后再安装浴霸,与头顶的距离就非常近了,沐浴时被一二千瓦的大“灯泡”烤着的滋味很不好受。如果采用挂壁式暖风机就比较好了。由于价格不高,当然在浴室和其它房间各安装一台就更理想了。

下面以华生NP180-20(A)型挂壁式暖风机为例,介绍安装方法,其它牌号产品的安装同样可参考。

NP180-20(A)型挂壁式暖风机是采用PTC陶瓷发热材料作为发热元件,以强制空气对流的方式输送暖风的新一代产品。适合在浴室、卧室、书房和会客室等处使用,既可用于取暖,又可当风扇送出凉风,用于取凉。NP180-20为普通(机械控制)型挂壁式暖风机,NP180-20A为遥控型挂壁式暖风机。该机的外形示意如图6所示,控制窗内的开关和指示灯的布局及说明请参见图7。

安装时,首先在距离地面1.8米的水平线上,按图8所示的位置处,打3个孔,并打入木塞(木榫),再将随机附件的两个挂攀用木螺钉牢固地固定在水平两孔的木塞上。随后,把挂壁式暖风机挂在挂攀上。挂牢靠后,用木螺钉将防撞落安全定位块固定在挂壁式暖风机的上方,以防止暖风机因为意外情况而脱钩掉落下来。最后,把暖风机电源插头插入交流220V电源插座,就可以试机和使用了。电源插座的安装要求同上面讲的相同,不再赘述。

2.电暖器使用注意事项

一般电暖器的使用方法可以参考随机说明书。这里主要讲解使用注意要领,如果不注意这些要领,使用不当,就很可能使电暖器发生故障。下面仍主要以华生NP180-20(A)型挂壁式暖风机为例介绍(参见图6和图7),适当兼顾电热油汀等型取暖器。

(1)应该严格执行正确的开机和关机操作程序,具体如下:

A.开机操作:打开导风门,一般可与出风口呈垂直状,开启“风”开关,开启“半热”开关,根据室温要求,调节温控器旋钮。

B.关机操作:关闭“半热”开关,2~3分钟后关闭“风”开关关闭导风门。

上面操作中,特别要注意在开机时打开导风门和关闭“半热”开关2~3分钟后关闭“风”开关。这样做有利于PTC元件的散热,延长其使用寿命。如果经常不注意,就可能使PTC等元件过早损坏。

(2)如果开启了“风”开关之后,风机不转或转动不畅,没有风送出或风很微弱时,不能开启“半热”开关进行加热,应该排除故障后再使用,不然容易损坏PTC等机件或造成自保护。

(3)挂壁式电暖器通常都设有温度控制器(温控器),调节它可以控制室温。对于图7中左图的温控器旋钮,顺时针方向扭动时,温度上升,逆时针方向旋转时则温度下降。使用时不要过度拧动,否则容易损坏温控器。

(4)在夏季,将电暖器用作“风扇”时,只要开启“风”开关,不要打开“半热”开关,这时就会有徐徐凉风从出风口送出。

(5)对于遥控型挂壁式暖风机,通常只要参照说明书,按动遥控器上相应的按键就可以操作电暖器。图7右边是华生NP180-20A型遥控暖风机的控制窗示意,其遥控器按键的功能与普通型的NP180-20暖风机上的按键相同,只是没有“风”开关,风机是按别的键钮的操作要求自动开关运行的。

(6)在浴室安装使用挂壁式电暖器时,应离开浴缸安装,或安装在在淋浴器水花溅不到的地方,并且安装高度一般不低于1.8米。在使用过程中,应防止异物插入或水溅入进、出风口。同时严禁用潮湿的手去操作电暖器的开关和插头。

(7)无论是何种电暖器,通常在机子上不能覆盖任何物品。因为覆盖物品容易使电暖器的热量不能及时散发而造成烧机等故障。如果使用专用烘衣架烘干衣物时,一定要把水拧干,避免水滴落在电暖器里而造成事故。

(8)电热油汀一定要直立放置使用,不能倒放、斜放。因为电热油汀是通过下端发热管对发热管周围的导热油进行加热,使导热油在导流管内流动来传递热量的,如果倒放或斜放,就可能造成空烧,把发热管烧坏。

(9)清洗电暖器不能用汽油等稀释溶剂,以免外壳受损,影响美观或使电暖器生锈。最好用软布蘸家用洗涤剂或肥皂水进行擦拭,

(10)电暖器出现故障或意外时应立即停止使用。在使用时如果发现漏油、声音异常、没有热风等情况,要马上停止使用,进行维修。具体请见下篇分解。

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