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      電暖器原理和故障維修(上)

      2004-03-18 12:01王德沅
      電子世界 2004年3期
      關鍵詞:取暖器電熱元件

      王德沅

      電取暖器具有體積小巧、使用方便而又利于環(huán)保等特點,雖然耗電較大,但電暖器不同于空調(diào),一般不會連續(xù)長時間使用,再加上很多大城市開始分時計量電費,實際耗電并不太多,所以電暖器已為越來越多的消費者接受和喜愛。盡管近年來空調(diào)器已進入了許多城市家庭,但主要用于夏季降溫,在冬季使用空調(diào)器來取暖的家庭不多,許多人還是喜歡用取暖器作冬之伴侶。隨著社會經(jīng)濟的進步,科研及生產(chǎn)技術的發(fā)展,電暖器的性能和功能在不斷改進及完善,同時不少消費者對電暖器的認識也有了改變和提高?,F(xiàn)在許多家庭,尤其是在氣候濕冷的南方家庭,已經(jīng)不僅僅局限于在冬季使用電暖器,在春秋季也經(jīng)常使用電暖器了,當然主要是在浴室和嬰兒室等場合使用,這對家有小孩、老人或病人的家庭是特別適合的。而且許多電暖器已設計成涼、暖風兩用機型,既能取暖,又可像風扇一樣送出涼風,這樣夏天也可以發(fā)揮作用了。

      電暖器是一種比較特別的小家電,由于機內(nèi)零部件大部分工作在高溫環(huán)境下,而且經(jīng)常在浴室等高潮濕場合使用,因此故障率較高。安裝或維修不良的電暖器,當然也包括偽劣產(chǎn)品,除了不能發(fā)揮出正常的取暖作用,浪費電能外,更重要的是可能導致機件或周圍物體被燒壞,甚至引起火災,危及人身安全,所以安裝、檢查和維修時要切實重視安全性。下面就來介紹電暖器的種類、構造、工作原理、安裝和維修等實用知識。實踐表明,電暖器的不少故障都是安裝或使用不當造成的,所以正確安裝及合理使用電暖器十分重要,鑒于此,本文先在上半部分重點介紹電暖器的種類、 特點和安裝使用注意事項,后半部分再講解電暖器的維修要領和技巧。

      電暖器的種類和特點

      通常,電暖器可按熱傳遞方式進行分類,主要有傳導式、輻射式和對流式等三大類。

      1.傳導式電暖器

      圖1所示為幾種較有代表性的傳導式電暖器的外形圖,這類電暖器主要有電暖袋、電熱餅(電湯婆子)、電熱懷爐、電暖手器、電暖腳器(電暖鞋)、電暖臺板和電暖被等。它們的共同特點是用途明確、適應性強、使用方便、用電較省、價格低廉等,但通常只適應人體某部位或小面積取暖之用,對房間或較大面積的對象的取暖就不合適了。

      2.輻射式電暖器

      此類電暖器主要由密封或非密封電熱元件、拋物面或圓弧面輻射板、防護罩、功率(火力)調(diào)節(jié)器和底座等零部件所組成。這類電暖器一般以電熱輻射元件的不同而進行分類,主要有:石英管型、微晶管遠紅外型、電熱絲型、鹵素管型、PTC陶瓷型等。此外還有臺式、立式;普通型和遙控型;雙發(fā)熱管和三發(fā)熱管(或多發(fā)熱管);長方形(方形)和圓形;普通網(wǎng)罩和小太陽(雷達型)網(wǎng)罩等之分。幾種較為典型的常見輻射式電暖器外形如圖2所示。其中,石英管型、微晶管遠紅外型電暖器因為石英電熱管的抗沖擊力較差、容易破裂,故怕受撞擊,或是在高溫中受到冷水澆淋而爆裂,而且護網(wǎng)罩的高溫容易燙傷使用者﹔如果外殼隔熱絕緣不良,有些塑料殼體還可能熔毀變形,有引起火災之虞,所以現(xiàn)在已逐漸趨于淘汰。但價格低廉是其優(yōu)勢,通常僅數(shù)十元一臺,因而還是有一部分消費者愿意用這種電暖器。

      電熱絲取暖器的價格也低廉,但熱效率低、用電較費,故市場份額較小。

      鹵素管取暖器采用鹵素發(fā)熱管,其內(nèi)充注高純度氬(AR)氣和鹵素氣體,發(fā)熱鎢絲通常經(jīng)過抗氧化處理,因而比起石英發(fā)熱管來,壽命可延長。一些鹵素管取暖器則采用高級晶格網(wǎng)光柵,從而使透光柔和,發(fā)熱均勻,感受舒適。

      PTC陶瓷電暖器是應用正溫度系數(shù)陶瓷元件為發(fā)熱元件的取曖器。由于這種發(fā)熱元件具有諸多優(yōu)點(具體見下述),所以在輻射式電暖器中,PTC陶瓷型產(chǎn)品占了較大比例。

      3.對流式電暖器

      對流式電暖器的主要特點是對房間加熱升溫較為均勻。產(chǎn)品主要有電熱油汀和PTC陶瓷暖風機兩大類。

      (1) 電熱油汀

      電熱油汀又稱作充油式電暖器,它是由密封式電熱元件、金屬散熱管或散熱片和控溫器件等組成的?,F(xiàn)在的電熱油汀大多外觀精美,圖3所示就是幾種較為典型、造型精美的電熱油汀外形圖。這種電暖器的散熱片腔體內(nèi)充有新型導熱油,接通電源后,電熱管周圍的導熱油被加熱,升至腔體上方,并沿著散熱片進行對流循環(huán),使熱量通過大面積的散熱片表面向外散發(fā)出去,達到升溫取暖的目的。

      電熱油汀的散熱片有7、9、10、12片等多種,消耗功率在800~2500W。一般家庭選用較多的為7~9片散熱片、額定功率1500~2000W的電熱油汀。

      電熱油汀的主要特點是安全性較強、升溫勻稱、感受舒適柔和、無味無煙等,缺點是價格較高、發(fā)熱升溫速度不如輻射式電暖器,耗電量也大。不過,現(xiàn)在不少新型電熱油汀已增設了加熱風扇,因而使升溫速度得以提高;而且還設置了溫度自控裝置,從而使用更加方便自如。

      (2) PTC陶瓷暖風機

      PTC陶瓷暖風機實際上是PTC陶瓷電暖器和電風扇的結(jié)合體,因而兼具PTC電暖器和電熱油汀的一些主要特點。PTC陶瓷發(fā)熱元件具有省電、自動恒溫、不發(fā)紅無明火、使用較安全及使用壽命長(通常在3年以上)等優(yōu)點,對大多數(shù)普通家庭而言,堪稱是一種較為理想的高效節(jié)能電暖器,目前已成為電暖器中的主流產(chǎn)品之一。但是,PTC陶瓷暖風機也存在熱風出口集中、出口面積小、感受舒適度不如電熱油汀等不足?,F(xiàn)在市場上的PTC暖風機可謂五花八門、琳瑯滿目,圖4和圖5示出其中較有代表性的產(chǎn)品,其中有方形、長方形、圓形、箱形、壁爐形、窗形、雙喇叭形、立式、臥式、掛壁式等等。雖然具體品種繁多,但基本原理和主要內(nèi)結(jié)構相似,差別大都在外形和輔助功能上。

      PTC陶瓷暖風機的額定功率通常為800~2200W,過去一般家庭多選用1000~1300W的品種,現(xiàn)在隨著許多家庭住房條件的改善,已傾向于選購采用1800~2200W的大功率PTC陶瓷暖風機。PTC暖風機大都具備溫度調(diào)節(jié)、超溫斷電保護和傾倒自停等功能,有些產(chǎn)品還有風速及風向調(diào)節(jié)、紅外線遙控、負離子空氣凈化、轉(zhuǎn)(擺)頭、定時開關等附加功能。

      安裝和使用

      1.電暖器的安裝

      大部分電暖器不需要安裝,購回家后,通常只要選好放置地點,如桌子、地面或其它合適的支架上就可以了。但如果房間內(nèi)的電源插座不符合要求,就需要安裝。安裝時需注意,電源插座不要位于電暖器正上方,以防止熱量上升燒損插座,引起電源故障。若有容易使電流發(fā)生驟變且較為頻繁的電器,如微波爐、電火鍋、沖擊鉆或電錘等,不要與電暖器的插座同時使用。電源插座應使用帶地線的三孔插座。選購使用的電源插座或插線板上要有長城標志,以確保安全。插線板最好使用帶有過流保護裝置的正規(guī)產(chǎn)品。還有家用電表、電源線路和插座(包括電源開關等)的電流容量一定要足夠,一般2000W左右的電暖器,對應的電流容量要在10A左右。

      需要安裝的電暖器是如圖5所示的掛壁式PTC暖風器。這種取暖器與普通電暖器相比,外形美觀,掛壁式設計,與掛壁式空調(diào)相似,但安裝遠比空調(diào)簡單,適合掛在房間一角,不占地方,尤其是浴室或兒童房間。因為在寒冷的冬季洗澡,取暖是個大問題。前些年較為普遍的浴室取暖方法是在浴室的頂部安裝浴霸,這比較適宜層高適中的衛(wèi)生間。但現(xiàn)在一些高層建筑層高偏低,吊完頂后再安裝浴霸,與頭頂?shù)木嚯x就非常近了,沐浴時被一二千瓦的大“燈泡”烤著的滋味很不好受。如果采用掛壁式暖風機就比較好了。由于價格不高,當然在浴室和其它房間各安裝一臺就更理想了。

      下面以華生NP180-20(A)型掛壁式暖風機為例,介紹安裝方法,其它牌號產(chǎn)品的安裝同樣可參考。

      NP180-20(A)型掛壁式暖風機是采用PTC陶瓷發(fā)熱材料作為發(fā)熱元件,以強制空氣對流的方式輸送暖風的新一代產(chǎn)品。適合在浴室、臥室、書房和會客室等處使用,既可用于取暖,又可當風扇送出涼風,用于取涼。NP180-20為普通(機械控制)型掛壁式暖風機,NP180-20A為遙控型掛壁式暖風機。該機的外形示意如圖6所示,控制窗內(nèi)的開關和指示燈的布局及說明請參見圖7。

      安裝時,首先在距離地面1.8米的水平線上,按圖8所示的位置處,打3個孔,并打入木塞(木榫),再將隨機附件的兩個掛攀用木螺釘牢固地固定在水平兩孔的木塞上。隨后,把掛壁式暖風機掛在掛攀上。掛牢靠后,用木螺釘將防撞落安全定位塊固定在掛壁式暖風機的上方,以防止暖風機因為意外情況而脫鉤掉落下來。最后,把暖風機電源插頭插入交流220V電源插座,就可以試機和使用了。電源插座的安裝要求同上面講的相同,不再贅述。

      2.電暖器使用注意事項

      一般電暖器的使用方法可以參考隨機說明書。這里主要講解使用注意要領,如果不注意這些要領,使用不當,就很可能使電暖器發(fā)生故障。下面仍主要以華生NP180-20(A)型掛壁式暖風機為例介紹(參見圖6和圖7),適當兼顧電熱油汀等型取暖器。

      (1)應該嚴格執(zhí)行正確的開機和關機操作程序,具體如下:

      A.開機操作:打開導風門,一般可與出風口呈垂直狀,開啟“風”開關,開啟“半熱”開關,根據(jù)室溫要求,調(diào)節(jié)溫控器旋鈕。

      B.關機操作:關閉“半熱”開關,2~3分鐘后關閉“風”開關關閉導風門。

      上面操作中,特別要注意在開機時打開導風門和關閉“半熱”開關2~3分鐘后關閉“風”開關。這樣做有利于PTC元件的散熱,延長其使用壽命。如果經(jīng)常不注意,就可能使PTC等元件過早損壞。

      (2)如果開啟了“風”開關之后,風機不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動不暢,沒有風送出或風很微弱時,不能開啟“半熱”開關進行加熱,應該排除故障后再使用,不然容易損壞PTC等機件或造成自保護。

      (3)掛壁式電暖器通常都設有溫度控制器(溫控器),調(diào)節(jié)它可以控制室溫。對于圖7中左圖的溫控器旋鈕,順時針方向扭動時,溫度上升,逆時針方向旋轉(zhuǎn)時則溫度下降。使用時不要過度擰動,否則容易損壞溫控器。

      (4)在夏季,將電暖器用作“風扇”時,只要開啟“風”開關,不要打開“半熱”開關,這時就會有徐徐涼風從出風口送出。

      (5)對于遙控型掛壁式暖風機,通常只要參照說明書,按動遙控器上相應的按鍵就可以操作電暖器。圖7右邊是華生NP180-20A型遙控暖風機的控制窗示意,其遙控器按鍵的功能與普通型的NP180-20暖風機上的按鍵相同,只是沒有“風”開關,風機是按別的鍵鈕的操作要求自動開關運行的。

      (6)在浴室安裝使用掛壁式電暖器時,應離開浴缸安裝,或安裝在在淋浴器水花濺不到的地方,并且安裝高度一般不低于1.8米。在使用過程中,應防止異物插入或水濺入進、出風口。同時嚴禁用潮濕的手去操作電暖器的開關和插頭。

      (7)無論是何種電暖器,通常在機子上不能覆蓋任何物品。因為覆蓋物品容易使電暖器的熱量不能及時散發(fā)而造成燒機等故障。如果使用專用烘衣架烘干衣物時,一定要把水擰干,避免水滴落在電暖器里而造成事故。

      (8)電熱油汀一定要直立放置使用,不能倒放、斜放。因為電熱油汀是通過下端發(fā)熱管對發(fā)熱管周圍的導熱油進行加熱,使導熱油在導流管內(nèi)流動來傳遞熱量的,如果倒放或斜放,就可能造成空燒,把發(fā)熱管燒壞。

      (9)清洗電暖器不能用汽油等稀釋溶劑,以免外殼受損,影響美觀或使電暖器生銹。最好用軟布蘸家用洗滌劑或肥皂水進行擦拭,

      (10)電暖器出現(xiàn)故障或意外時應立即停止使用。在使用時如果發(fā)現(xiàn)漏油、聲音異常、沒有熱風等情況,要馬上停止使用,進行維修。具體請見下篇分解。

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