Отопительные аппараты: виды, типы современных бытовых устройств, выбор, классификация

виды, типы современных бытовых устройств, выбор, классификация


Содержание:


Какие бывают
Устройство водяной системы отопления
Батареи из чугуна
Батареи из алюминия
Биметаллические батареи
Электрические виды обогревателей
Конвекционный тип отопительных приборов
Масляные радиаторы
Инфракрасный обогрев
Обогрев газом
Видео


Обогрев помещения невозможно представить без отопительных приборов, представленных на рынке в достаточно широком видовом разнообразии. Для того чтобы выбрать для себя наиболее подходящий вариант, приходится взять в учет целый ряд факторов.


Какие бывают


Классификация отопительных приборов осуществляется по следующим критериям:

  • Тип теплоносителя. Может быть жидким или газообразным.

  • Материал изготовления.

  • Технические характеристики. Имеются в виду размеры, мощность, особенности установки и наличие регулируемого нагрева.


При выборе оптимального варианта необходимо отталкиваться от особенностей отопительной системы дома и эксплуатационных условий. При этом должен соблюдаться весь перечень требований и норм, касающихся приборов обогрева. Наряду с мощностью изделий большое значение имеет специфика их монтажа. При отсутствии подачи газа и возможности обустройства водяного отопления остается еще вариант с электрическими обогревателями.

Устройство водяной системы отопления


Водяное отопление является наиболее распространенным способом обогрева зданий. Это объясняет наличие в продаже значительного разнообразия разновидностей приборов отопления для водяных контуров. Причины кроются в хорошем уровне КПД этих изделий, а также разумными расходами на покупку, установку и эксплуатацию обслуживания. Конструкции этих обогревающих приборов очень схожи между собой. Сердцевиной каждого из них является полость: по ней циркулирует горячая вода, нагревающая поверхность батареи. Далее в действие вступает процесс конвекции, транслирующий тепло на всю комнату.



Радиаторы для водяных систем отопления могут изготовляться из следующих материалов:

  1. Чугуна.

  2. Стали.

  3. Алюминия.

  4. Комбинации материалов (т.н. «биметаллические батареи»).


Любой из этих видов отопительных приборов обладает своей спецификой. В каждом конкретном случае нужно учитывать площадь обогреваемого помещения, особенности установки, качество и тип используемого теплоносителя (к примеру, в некоторых случаях используют антифриз). Для регуляции мощности батарей предусмотрена возможность наращивания или отсоединения секций. Желательно, чтобы длина одного радиатора не превышала 1,5-2 метра.

Батареи из чугуна


Чугунный тип отопительных приборов относится к наиболее распространенным вариантам комплектации отечественных централизованных систем. Его предпочитали другим разновидностям в основном из-за дешевизны. В дальнейшем приборы данного типа стали постепенно вытесняться устройствами с более высоким коэффициентом теплоотдачи (у чугунных батарей он всего 40%). В настоящее время радиаторами из чугуна в основном оснащаются системы старого образца. Что касается современных интерьеров, то в них можно встретить дизайнерские чугунные модели.



К сильным сторонам устройства отопительных приборов можно отнести значительную площадь поверхности, через которую происходит передача энергии от теплоносителя в окружающее пространство. Еще одно заметное преимущество – долговечность чугунных батарей: они способны прослужить без проблем 50 и более лет. Недостатки также имеются, и их немало. Во-первых, теплоноситель используется в очень больших объемах (до 1,5 л на каждую секцию). Разогревается чугун не спеша, поэтому приходится ожидать, пока после включения котла тепло начнет поступать в комнаты.


Ремонтировать такие батареи непросто, и чтобы максимально снизить вероятность поломок, их приходится чистить каждые 2-3 года. Монтажные работы утруднены большим весом радиаторов.

Батареи из алюминия

Совет: Используйте наши строительные калькуляторы, и вы выполните расчеты строительных материалов быстро и точно.


Алюминиевые устройства отличаются очень высокой теплоотдачей, что позволяет доводить мощность одной секции до 200 Вт. Этого вполне достаточно для полноценного обогрева 1,5–2 м2 жилой площади. К достоинствам батарей из алюминия можно отнести также их дешевизну и небольшую массу, что заметно упрощает монтажные работы. По длительности эксплуатации алюминиевые приборы почти в два раза уступают своим чугунным аналогам (могут прослужить не более 25 лет).

Биметаллические батареи


Сильной стороной биметаллических конструкций являются специальные конвекционные панели, способствующие увеличению качества циркуляции воздушных потоков. Кроме того, приборы данного типа могут оснащаться специальными регуляторами, с помощью которых можно увеличивать или уменьшать расход теплоносителя. Установочные работы по своей простоте напоминают монтаж алюминиевых радиаторов. Каждая из секций обладает мощностью на уровне 180 Вт, обеспечивая отопление 1,5 м2 площади.



В некоторых случаях использование приборов водяного типа отопления встречается с серьезными трудностями. К примеру, биметаллические радиаторы нельзя устанавливать в системах, где в качестве теплоносителя применяют антифриз. Эти незамерзающие жидкости, оберегающие трубы от размерзания, способны оказывать разрушающее воздействие на внутренность батарей. Также следует брать во внимание дороговизну этого варианта отопления.

Электрические виды обогревателей


В тех случаях, когда с организацией водяного отопления возникают проблемы, принято использовать электрические обогреватели. Они также представлены несколькими разновидностями, отличаясь друг от друга мощностью и способом отдачи тепла. Наиболее весомым недостатком бытовых отопительных приборов такого рода являются большие затраты потребляемого электричества. При этом нередко требуется прокладка новой проводки, рассчитанной на возросшие нагрузки. Если общая мощность всех электронагревателей превосходит 12 кВт, технические нормы предусматривают организацию сети с напряжением 380 В.


Конвекционный тип отопительных приборов


Для электрических обогревателей конвекционного типа характерна способность обогревать помещения с большой скоростью, чему содействуют циркулирующие потоки теплого воздуха. Нижняя часть приборов оснащается специальными отверстиями для засасывания воздушных потоков, для нагревания которых используются ТЭНы (теплый воздух выходит через верхнюю насечку). Мощность современных отопительных приборов данного типа колеблется в пределах 0,25-2,5 кВт.

Масляные радиаторы


В работе масляных электронагревателей также применяется принцип конвекции. Внутрь аппарата заливают специальное масло для нагрева ТЭНом. Для регулировки нагревания зачастую применяется термостат, выключающий питание по достижению нужной температурной отметки. Приборы на масле отличаются высокой инерционностью. Это проявляется в медленном разогреве прибора и в таком же медленном остывании после прекращения подачи электричества.



Температура поверхности обычно нагревается до 110–150 градусов, что предусматривает соблюдение правил безопасности. Такой прибор запрещается устанавливать впритык к возгораемым поверхностям. Масляные радиаторы оснащены удобной регулировкой интенсивности нагрева, рассчитанной на 2–4 режима работы. Держа в памяти мощность одной секции (150–250 кВт), выбрать оптимальную модель для обогрева конкретной комнаты совсем не сложно. Максимальная мощность такого прибора ограничена 4,5 кВт.

Инфракрасный обогрев


Выбор отопительных приборов инфракрасного типа приносит следующие дивиденды:

  • Экономия электроэнергии до 30%, если сравнивать с обычными электрическими приборами.

  • Кислород в воздухе не сгорает.

  • Помещение нагревается за считанные минуты.


Классифицируют инфракрасные приборы по способу трансляции волн. В новых отопительных приборах передача излучения в окружающее пространство осуществляется благодаря резисторным проводникам, установленным на специальной пленке. Мощность теплых матов может достигать 800 Вт/м2. Пленочные обогреватели удобны тем, что с их помощью можно организовывать теплые полы.


Что касается карбоновых излучателей, то в них волны испускаются спиралями из герметичной прозрачной колбы. Мощность таких приборов находится в пределах 0,7-4,0 кВт. Мощность карбоновых обогревателей на порядок выше, что предусматривает более жесткие меры пожарной безопасности.

Обогрев газом


В целях экономии финансов можно использовать газовые обогреватели. Простейшая их разновидность — газовый конвектор, который коммутируется к магистральному газопроводу или баллону со сжиженным пропаном. Горелка прибора полностью защищена от контакта с окружающей атмосферой: для подачи кислорода в этом случае используют специальную трубку, которую выводят на улицу через отверстие в стене. Для данных приборов характерна большая мощность (не менее 8 кВт) и дешевизна эксплуатации. Среди слабых сторон газовых обогревателей можно выделить обязательность постановки на учет в контролирующих ведомствах, необходимость эффективного вентилирования и потребность в регулярной чистки форсунок.

Отопительные приборы

Отопительные приборы – ключевой элемент любой системы отопления, на который возложена задача обогрева помещений. Чем лучшей теплоотдачей обладают батареи, тем более эффективно работает вся система, поэтому к расчету и выбору радиаторов следует подходить с особой тщательностью. Сегодня на рынке присутствует обширный ассортимент отопительных элементов различных типов, изготовленных из разных материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наибольшее распространение получили алюминиевые радиаторы, популярны также стальные, чугунные и биметаллические. Каждый из этих материалов обладает определенными преимуществами и недостатками, поэтому специфика их применения обусловлена условиями работы и характеристиками конкретной отопительной системы.

Одним из лучших материалов в данной сфере является алюминий – недорогой металл, значительно (в 4-5 раз) превосходящий сталь и чугун по своей теплопроводности, а также по способности отдавать тепло воздуху. Однако использовать его можно только в индивидуальных отопительных системах с высококачественным теплоносителем. Неочищенная вода централизованной системы отопления достаточно быстро приводит алюминиевые батареи в негодность.

При подключении к городской системе отопления лучше использовать батареи из стали или чугуна. Они нечувствительны к химически активным примесям технической воды и хорошо переносят скачки давления при опрессовке, которая нередко разрушает алюминиевые батареи. Хорошей альтернативой являются также современные биметаллические радиаторы, набирающие популярность, несмотря на относительно высокую цену.

Характеристики и типы отопительных элементов

Поскольку задача любого отопительного элемента – обогрев помещения, в котором он установлен, ключевой характеристикой является эффективная мощность этого прибора. Измеряется она в киловаттах и указывается производителем в паспорте каждого экземпляра. Там же задаются условия (температуры теплоносителя и воздуха в помещении), при которых батарея отдает указанное количество энергии.

Теплоотдача любого отопительного прибора зависит от его конструкции. При этом существует всего два механизма передачи тепла в окружающее пространство: конвекция и инфракрасное излучение. Конвекционный обогрев заключается в непосредственном нагревании воздуха от поверхности отопительной батареи. Контактируя с металлом, воздух нагревается и движется вверх вдоль ребер радиатора, освобождая место для более холодного. Таким образом, постепенно прогревается весь объем помещения.

Любой отопительный прибор сочетает в себе оба механизма обогрева, но в зависимости от того, какой из них преобладает, все обогреватели делятся на радиаторы и конвекторы. При этом конвектор основную часть тепла отдаёт, нагревая воздух контактным способом, а радиатор в значительной степени прогревает помещение за счет инфракрасного излучения своей поверхности. По этой же причине возле радиатора всегда проще согреться.

 

Чтобы отопительный прибор можно было называть радиатором, он должен отдавать не менее 25% своей тепловой мощности посредством поверхностного излучения. Однако этим термином сегодня называется практически любой отопительный прибор. В частности, современные радиаторы из алюминия с большим количеством ребер основную часть тепла отдают с конвекционными потоками воздуха, однако конвекторами их никто не называет.

Установка и подключение радиаторов

От места установки отопительного элемента существенным образом зависит эффективность его работы. Если теплоотдачу радиатора, открыто установленного у стены, принять за 100%, то будучи установленным под широким подоконником, этот же радиатор будет выдавать только 70% этой мощности. Эффективность батареи отопления зависит от места установки, наличия ниши, подоконника, декоративной панели или короба, которые могут стать существенными препятствиями как для излучения, так и для конвекции.

Повлиять на мощность радиатора может и способ подключения, а также правильное соотношение характеристик с другими устройствами в отопительном контуре. Так большие радиаторы с высокой заявленной теплоотдачей будут бесполезны, если мощность котла недостаточна, или циркуляционный насос прокачивает слишком малый объём теплоносителя в единицу времени.

                                

Выбор радиаторов по мощности

Рассчитать требуемую мощность отопительной системы достаточно просто, зная климатические условия выбранного региона, площадь и некоторые другие характеристики отапливаемого помещения. На основе полученного значения определяется мощность котла, производительность циркуляционного насоса и суммарная мощность радиаторов.

Существуют специальные калькуляторы, позволяющие производить точные расчеты с учетом климата, особенностей расположения, высоты потолков, периметра здания, размеров окон и других факторов. Но для упрощения расчетов можно исходить из соотношения 0,1 кВт на каждый квадратный метр. Такой мощности с определенным запасом хватит для современного утепленного дома с высотой потолков порядка 3 метров.

 

Преимущества и недостатки разных материалов

Наиболее привычными и традиционными в нашем быту стали чугунные радиаторы. За счет своей массивности, а также большого внутреннего объема они удерживают существенное количество тепла, которое эффективно отдают в помещение посредством излучения. Кроме того, для них характерно низкое гидравлическое сопротивление, что важно как для зданий советской застройки, так и для современных многоэтажных домов.

 

 

По надежности и долговечности с чугунными радиаторами могут сравниться лишь некоторые стальные панели. Чугун хорошо выдерживает химическую активность технической воды, без последствий переносит скачки давления при опрессовке. Именно поэтому этот материал до сих пор актуален и предпочтителен для установки в современных новостройках. А благодаря минимальному гидравлическому сопротивлению радиаторы этого типа лучше всего подходят для систем с естественной циркуляцией теплоносителя.

 

Алюминиевые радиаторы среди всех отопительных приборов отличаются наилучшей теплоотдачей. Сам алюминий имеет очень высокую теплопроводность (в 4-5 раз выше, чем у стали и чугуна), благодаря чему все рёбра радиатора хорошо прогреваются и эффективно отдают тепло в окружающий воздух. Микроструктура поверхности алюминия также способствует высокой теплоотдаче (как посредством конвекции, так и посредством инфракрасного излучения).

 

Хорошие потребительские характеристики сделали алюминиевые батареи самыми популярными для установки в частных домах, поскольку только в этом случае есть уверенность в качестве теплоносителя. Однако алюминий очень чувствителен к солям и другим химическим примесям, которые могут быть растворены в технической воде, поэтому для применения в централизованной системе отопления данный тип радиаторов совершенно не подходит. Но для индивидуальных отопительных систем это лучший материал.

 

 

 

Выбирая радиаторы из алюминия, учитывайте также и то, что они могут иметь разные градации качества. Устройства, изготовленные из первичного алюминия, гораздо надежнее и долговечнее, однако и цена у них несколько выше. Вторичный алюминий, полученный после переработки, несколько дешевле, однако изделия из него не так прочны и долговечны.

 

Полностью решить проблему плохой химической стойкости алюминия позволяют биметаллические радиаторы, внутренняя часть которых изготовлена из нержавеющей стали. Стальной сердечник запрессован в алюминиевый радиатор, благодаря чему удается совместить преимущества стали и алюминия в одном отопительном приборе.

 

По уровню теплоотдачи биметаллические батареи сопоставимы с алюминиевыми аналогами. При этом они отличаются долговечностью, высокой коррозионной стойкостью и устойчивостью к скачкам давления в системе. Единственный их недостаток – сравнительно высокая цена.

 

 

 

Неплохим бюджетным вариантом является сталь. Радиаторы стальные панельные представляют собой компактные отопительные приборы с привлекательным дизайном и хорошими потребительскими характеристиками. На переднюю панель можно нанести красивый рисунок или аэрографию, что значительно улучшит эстетические свойства и никак не повлияет на тепловую эффективность.

 

Нержавеющая сталь, из которой изготавливаются панельные радиаторы, отличается высокой прочностью и долговечностью, благодаря чему стальной радиатор способен выдерживать значительные скачки давления и отлично подходит для подключения к централизованной системе отопления.

 

 

 

 

Конвекторы

Конвекторами называются отопительные приборы, обогревающие помещение преимущественно за счет контакта поверхности с циркулирующим воздухом. Для повышения теплоотдачи на него может устанавливаться вентилятор, обеспечивающий принудительный воздухообмен.

Одно из главных преимуществ конвекторов перед радиаторами – нетребовательность к температуре теплоносителя. Так радиатору стальному панельному для эффективной работы требуется, чтобы теплоноситель был разогрет до температур порядка 100 °C, конвектор же эффективен при гораздо меньших температурах.

Конвекционные нагреватели обычно имеют малую высоту и размещаются над самой поверхностью пола или даже внутри него. Обычно конвектор имеет большое количество ребер, плотно надетых на трубы с теплоносителем. Излучающих поверхностей практически нет, зато поверхность, контактирующая с воздухом, составляет несколько квадратных метров для каждого отдельно взятого элемента. Нагреваясь, воздух поднимается вверх, обеспечивая непрерывную передачу тепла в помещение.

Напольные водяные конвекторы компактны и эффективны. Модели, оснащенные вентилятором, при весьма компактных размерах справляются с обогревом достаточно больших помещений. Визуально напольные конвекционные обогреватели хорошо сочетаются с высокими панорамными окнами и остекленными террасами, а благодаря своим компактным размерам могут стать удачным элементом любого современного интерьера.

В особую группу можно выделить встраиваемые конвекторы, которые устанавливаются внутри пола. Это современное высокотехнологичное решение, позволяющее обеспечить эффективное отопление в помещениях, где по каким-либо причинам невозможна установка обычных радиаторов или конвекторов. Такие конструкции проектируются индивидуально и позволяют перенаправлять воздушные потоки для эффективной циркуляции теплого воздуха и создания воздушных завес перед большими остекленными поверхностями.

Нагревательные устройства

В большинстве лабораторий используется как минимум один тип нагревательных устройств, таких как печи, конфорки, колбонагреватели и ленты, масляные ванны, соляные ванны, песчаные ванны, воздушные ванны, горячие трубчатые печи, фены и т.д. микроволновые печи. Устройства с паровым нагревом обычно предпочтительнее, когда требуется температура 100 o C или ниже, потому что они не представляют опасности поражения электрическим током или искрения и могут быть оставлены без присмотра с гарантией того, что их температура никогда не превысит 100 o C. Обеспечьте подачу воды для образования пара достаточно перед прекращением реакции в течение любого продолжительного периода времени.

Общие меры предосторожности

При работе с нагревательными приборами необходимо учитывать следующее: 

  • Фактический нагревательный элемент в любом лабораторном нагревательном устройстве должен быть закрыт таким образом, чтобы предотвратить случайное прикосновение работника лаборатории или любого металлического проводника провод, по которому течет электрический ток.
  • Если нагревательное устройство изнашивается или повреждается настолько, что открывается его нагревательный элемент, отремонтируйте устройство перед повторным использованием или утилизируйте его.
  • Использование регулируемого автотрансформатора на лабораторном нагревательном устройстве для управления входным напряжением путем подачи некоторой части общего сетевого напряжения, обычно 110 В.
  • Расположите внешние корпуса всех регулируемых автотрансформаторов так, чтобы на них нельзя было пролить воду и другие химические вещества, а также где они не будут подвергаться воздействию легковоспламеняющихся жидкостей или паров.

Отказоустойчивые устройства могут предотвратить возгорание или взрыв, которые могут возникнуть, если температура реакции значительно возрастет из-за изменения сетевого напряжения, случайной потери растворителя реакции или потери охлаждения. Некоторые устройства отключают электроэнергию, если температура нагревательного устройства превышает заданный предел или если поток охлаждающей воды через конденсатор прекращается из-за потери давления воды или ослабления шланга подачи воды к конденсатору.

Духовки

Печи с электрическим нагревом обычно используются в лаборатории для удаления воды или других растворителей из химических проб и для сушки лабораторной стеклянной посуды. Никогда не используйте лабораторные печи для приготовления пищи для людей .

  • Лабораторные печи сконструированы таким образом, что их нагревательные элементы и регуляторы температуры физически отделены от их внутренней атмосферы.
  • Лабораторные печи редко имеют приспособления для предотвращения сброса веществ, испаряющихся в них. Подключение вентиляционного отверстия печи напрямую к вытяжной системе может снизить вероятность утечки веществ в лабораторию или образования взрывоопасной концентрации внутри печи.
  • Не используйте печи для сушки каких-либо химических образцов, которые могут представлять опасность из-за острой или хронической токсичности, если не были приняты специальные меры предосторожности для обеспечения непрерывного выпуска атмосферы внутри печи.
  • Во избежание взрыва перед сушкой в ​​печи ополаскивайте стеклянную посуду дистиллированной водой после ополаскивания органическими растворителями.
  • Не сушите стеклянную посуду, содержащую органические соединения, в невентилируемой печи.
  • Биметаллические ленточные термометры предпочтительны для контроля температуры печи. Не устанавливайте ртутные термометры через отверстия в верхней части духовки так, чтобы колба свешивалась в духовку. Если ртутный термометр разбился в духовке любого типа, немедленно выключите и закройте духовку. Держите его закрытым до остывания. Удалите всю ртуть из холодной духовки с помощью соответствующего чистящего оборудования и процедур, чтобы избежать воздействия ртути.

Нагреватели

Лабораторные нагреватели обычно используются для нагрева растворов до 100 o C или выше, когда нельзя использовать более безопасные паровые бани. Убедитесь, что все вновь приобретенные конфорки сконструированы таким образом, чтобы избежать возникновения электрических искр. Старые конфорки представляют опасность возникновения электрической искры, возникающей либо из-за выключателя, расположенного на конфорке, либо из-за биметаллического термостата, используемого для регулирования температуры, либо из-за того и другого.

В дополнение к опасности возникновения искры старые и корродированные биметаллические термостаты в этих устройствах могут в конечном итоге перекрыть предохранитель и подавать полный непрерывный ток на нагревательную пластину.

  • Не храните летучие горючие материалы рядом с плитой
  • Ограничьте использование старых конфорок для горючих материалов.
  • Проверка на коррозию термостатов. Поврежденные коррозией биметаллические термостаты можно отремонтировать или перенастроить, чтобы избежать искрового разряда. Свяжитесь с EHS для получения дополнительной информации.

Колбонагреватели

Колбонагреватели обычно используются для нагрева круглодонных колб, реакционных котлов и связанных с ними реакционных сосудов. Эти кожухи заключают нагревательный элемент в ряд слоев ткани из стекловолокна. Пока покрытие из стекловолокна не изношено и не сломано, а вода или другие химические вещества не пролиты на кожух, нагревательные кожухи не представляют опасности поражения электрическим током.

  • Всегда используйте колбонагреватель с регулируемым автотрансформатором для контроля входного напряжения. Никогда не подключайте их напрямую к сети 110 В.
  • Будьте осторожны, не превышайте входное напряжение, рекомендованное производителем кожуха. Более высокое напряжение вызовет его перегрев, расплавит изоляцию из стекловолокна и обнажит оголенный нагревательный элемент.
  • Если нагревательный кожух имеет внешний металлический корпус, который обеспечивает физическую защиту от повреждения стекловолокна, рекомендуется заземлить внешний металлический корпус для защиты от поражения электрическим током в случае короткого замыкания нагревательного элемента внутри кожуха на металлический корпус.
  • Некоторое старое оборудование может иметь изоляцию из асбеста, а не из стекловолокна. Обратитесь в EHS для замены изоляции и надлежащей утилизации асбеста.

Масляные, соляные и песчаные бани

Масляные бани с электрическим подогревом часто используются для нагрева небольших сосудов или сосудов неправильной формы или когда требуется стабильный источник тепла, который можно поддерживать при постоянной температуре. Для температур ниже 200 °C часто используется насыщенное парафиновое масло; для температур до 300 °C следует использовать силиконовое масло. Следует соблюдать осторожность при использовании ванн с горячим маслом, чтобы не образовывался дым или чтобы масло не воспламенилось от перегрева. Ванны с расплавленной солью, как и ванны с горячим маслом, обладают преимуществами хорошей теплопередачи, но имеют более широкий рабочий диапазон (например, от 200 до 425°С).0003 o C) и может иметь высокую термическую стабильность (например, 540 o C). При работе с этими типами нагревательных устройств следует соблюдать некоторые меры предосторожности:

  • При использовании масляных, солевых или песочных ванн, не проливайте воду или летучие вещества в ванны. В результате такого несчастного случая горячий материал может разбрызгиваться на большую площадь и вызывать серьезные травмы.
  • Будьте осторожны с горячими масляными ваннами, чтобы не образовывался дым или чтобы масло не воспламенялось от перегрева.
  • Всегда контролируйте масляные ванны с помощью термометра или других термодатчиков, чтобы убедиться, что их температура не превышает температуру вспышки используемого масла.
  • Оснащение масляных ванн, оставленных без присмотра, датчиками температуры, которые отключат электропитание в случае перегрева ванны.
  • Тщательно перемешайте масляные ванны, чтобы убедиться, что вокруг элементов нет «горячих точек», нагревающих окружающее масло до неприемлемой температуры.
  • Содержать нагретое масло в сосуде, способном выдержать случайный удар твердым предметом.
  • Аккуратно устанавливайте ванны на устойчивую горизонтальную опору, например, на лабораторный домкрат, который можно поднимать или опускать без опасности опрокидывания ванны. Железные кольца не являются приемлемыми опорами для горячих ванн.
  • Закрепите оборудование над горячей ванной достаточно высоко, чтобы, если реакция начнет перегреваться, ванну можно было бы немедленно опустить и заменить охлаждающей ванной без необходимости повторной настройки оборудования.
  • Обеспечьте вторичную локализацию в случае разлива горячего масла.
  • При работе в горячей ванне надевайте термостойкие перчатки.
  • Реакционный контейнер, используемый в ванне с расплавленной солью, должен выдерживать очень быстрый нагрев до температуры выше точки плавления соли.
  • Следите за тем, чтобы соляные ванны оставались сухими, так как они гигроскопичны, что может привести к взрыву и разбрызгиванию, если поглощенная вода испарится во время нагрева.

Бани с горячим воздухом и трубчатые печи

Бани с горячим воздухом используются в лаборатории в качестве нагревательных устройств. Азот предпочтителен для реакций с горючими материалами. Воздушные бани с электрическим подогревом часто используются для нагрева небольших сосудов или сосудов неправильной формы. Одним из недостатков бань с горячим воздухом является их низкая теплоемкость. В результате эти ванны обычно должны быть нагреты до 100 o C или более выше заданной температуры. Трубчатые печи часто используются для высокотемпературных реакций под давлением. При работе с любым прибором учитывайте следующее:

  • Убедитесь, что нагревательный элемент полностью закрыт.
  • Для воздушных бань, изготовленных из стекла, оберните сосуд термостойкой лентой, чтобы удержать стекло, если оно разобьется.
  • Песочные ванны обычно предпочтительнее воздушных ванн.
  • Для трубчатых печей тщательно выбирайте стеклянную посуду, металлические трубы и соединения, чтобы убедиться, что они способны выдерживать давление.
  • Соблюдайте меры безопасности, изложенные как для электробезопасности, так и для систем давления и вакуума.

Тепловые пушки

Лабораторные тепловые пушки состоят из вентилятора с приводом от двигателя, который нагнетает воздух на электрически нагреваемую нить. Они часто используются для сушки стеклянной посуды или для нагревания верхних частей перегонного аппарата при перегонке высококипящих материалов.

Для получения дополнительной информации о правильном выборе и использовании теплового пистолета для исследовательских операций прочтите рекомендации по использованию теплового пистолета.

Микроволновые печи

Используйте микроволновые печи, специально предназначенные для лабораторного использования. Бытовые микроволновые печи не подходят. Микроволновый нагрев представляет несколько потенциальных опасностей, которые обычно не встречаются при использовании других методов нагрева: чрезвычайно быстрое повышение температуры и давления, перегрев жидкости, искрение и утечка микроволн. Микроволновые печи, предназначенные для лабораторий, имеют встроенные функции безопасности и процедуры эксплуатации для смягчения или устранения этих опасностей. Микроволновые печи, используемые в лаборатории, могут представлять несколько различных типов опасностей.

  • Как и в случае большинства электрических устройств, существует риск образования искр, которые могут воспламенить легковоспламеняющиеся пары.
  • Металлы, помещенные внутрь микроволновой печи, могут создавать дугу, которая может воспламенить легковоспламеняющиеся материалы.
  • Материалы, помещенные внутрь печи, могут перегреться и воспламениться.
  • Герметичные контейнеры, даже если они неплотно закрыты, могут создавать давление при расширении во время нагревания, создавая риск разрыва контейнера.

Чтобы свести к минимуму риск этих опасностей, 

  • Никогда не используйте микроволновые печи с открытыми дверцами, чтобы избежать воздействия микроволн.
  • Не размещайте провода и другие предметы между уплотняющей поверхностью и дверцей на передней панели печи. Уплотнительные поверхности должны содержаться в абсолютной чистоте.
  • Никогда не используйте микроволновую печь как для лабораторных целей, так и для приготовления пищи.
  • Электрически заземлить микроволновую печь. Если необходимо использовать удлинитель, следует использовать только трехжильный шнур с номиналом, равным или большим, чем у духовки.
  • Не используйте металлические контейнеры и металлосодержащие предметы (например, мешалки) в микроволновой печи. Они могут вызвать искрение.
  • Не нагревайте герметичные контейнеры в микроволновой печи. Даже нагревание контейнера с ослабленной крышкой или крышкой представляет значительный риск, поскольку микроволновые печи могут нагревать материал так быстро, что крышка может прижаться к резьбе вверх, и контейнеры могут взорваться.
  • Снимите завинчивающиеся крышки с контейнеров, предназначенных для разогрева в микроволновой печи. Если необходимо сохранить стерильность содержимого, используйте ватные или поролоновые тампоны. В противном случае заткните контейнер салфетками для уменьшения вероятности разбрызгивания.
  • Не модифицируйте микроволновую печь для экспериментального использования.

Полезные советы по безопасному использованию лабораторных нагревательных приборов

Водяная баня для нагревания круглодонной колбы

Нагревание является обязательным требованием в лабораториях для выполнения обычных операций, таких как:

  • Очистка растворителей дистилляцией
  • Экстракция с использованием роторных испарителей
  • Исследования по кинетике химических реакций
  • Определение физических параметров, таких как точка кипения, точка плавления, температура вспышки и т. д.
  • Образцы переваривания
  • Сушка очищенной стеклянной посуды для последующего использования
  • Сушка осадков или определение потери при сушке

Обычными нагревательными устройствами, используемыми в лабораториях, являются горелки Бунзена, печи с горячим воздухом, нагревательные плиты, колбонагреватели, муфельные печи, ванны с горячим маслом и системы микроволнового разложения. Выбор устройства зависит от решаемой задачи. Нагревание подвергает вас ожогам и кипению в результате контакта с горячими поверхностями, кипящими жидкостями, парами или пламенем. Опасности прикосновения обычно затрагивают только пользователя, но пожары и взрывы могут причинить травмы другим людям в дополнение к широкомасштабному ущербу. В статье кратко обсуждаются риски, связанные с обычными нагревательными устройствами, и меры предосторожности, которые необходимо соблюдать при обращении с ними.

Горелки Бунзена

Горелка Бунзена является обычным и удобным средством для нагревания жидкостей в пробирках и небольших стаканах. Однако открытое пламя может привести к пожарам и взрывам, если такой нагрев осуществляется в непосредственной близости от легковоспламеняющихся жидкостей или взрывоопасных материалов. Большинство лабораторий не разрешают нагрев открытым пламенем из-за связанных с этим рисков, поэтому горелки Бунзена вытесняются другими нагревательными устройствами.

Нагревательные плитки

Нагревательные плитки являются следующим предпочтительным недорогим вариантом после горелки Бунзена. Перед использованием рекомендуется осмотреть конфорки. Прежде всего посмотрите, отключена ли подача тока или нет. Будьте осторожны, так как пластина может быть горячей, даже если подача тока была отключена совсем недавно. На верхней пластине не должно быть пятен, трещин или других повреждений, а шнур электропитания не должен находиться близко к нагревательной пластине. Особую осторожность необходимо соблюдать при использовании старых конфорок из-за искрения, которое может возникнуть из-за изношенных двухпозиционных выключателей или биметаллических термостатов. Горячие плиты следует использовать вдали от летучих легковоспламеняющихся материалов

Колбонагреватели

Колбонагреватели обычно используются для нагрева круглодонных колб для перегонки или экстракции растворителем в процедурах роторного выпаривания. Перед использованием проверьте на наличие повреждений изоляционного материала и на предмет попадания воды или любого другого растворителя на кожух. В таком случае его следует использовать только после надлежащей очистки и проверки. Во время работы не превышайте входное напряжение, так как это может привести к повреждению из-за перегрева

Духовки с горячим воздухом

Термостаты с горячим воздухом используются для определения потерь при сушке и для сушки очищенной лабораторной посуды. Лабораторная печь никогда не должна использоваться для разогрева пищевых продуктов, так как это может представлять серьезную опасность заражения. Всегда держите мерные колбы открытыми, так как в противном случае они могут разбиться из-за расширения горячего воздуха внутри. Используйте термостойкие перчатки для снятия стеклянной посуды, предназначенной для сушки. Не нагревайте летучие органические жидкости, так как это может привести к образованию летучих или токсичных паров внутри печи. 90 C\) необходимо использовать силиконовое масло. При использовании масляных ванн необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

  • Предотвращайте попадание летучих горячих веществ в ванну. Это может привести к разбрызгиванию горячего материала, что может привести к ожогам тех, кто находится в лаборатории

    • .