Do prawidłowego funkcjonowania grzejniki elektryczne potrzebują wypełnienia właściwym czynnikiem grzewczym (nośnikiem ciepła). Czynnikiem tym może być woda lub olej.
Jakie warunki powinien spełniać czynnik grzewczy, aby zapewnić prawidłowe funkcjonowanie grzejnika elektrycznego?
- Nie powinien zawierać substancji powodujących korozję. Chodzi o trwałość grzejnika i elementu grzejnego.
- Czynnik powinien być odporny na wysoką temperaturę. Powierzchnia elementu grzejnego, gdzie czynnik osiąga najwyższe temperatury pracy jest miejscem, w którym może dojść do jego rozkładu poprzez wydzielanie gazów lub substancji stałych. Wydzielanie gazów może podnieść ciśnienie wewnątrz grzejnika ponad punkt krytyczny co w efekcie przyczyni się do uszkodzenia grzejnika. Substancje stałe z kolei najczęściej odkładają się na elemencie grzejnym, a tym samym pogarszają oddawanie ciepła do czynnika. W efekcie takich zjawisk grzejnik od początku działa niewłaściwie (zbyt powolne osiąganie zadanych temperatur lub niedogrzewanie). Im dłużej taka sytuacja ma miejsce tym większe zagrożenie całkowitym uszkodzeniem elementu grzejnego.
- Czynnik powinien mieć niską lepkość kinematyczną. Lepkość kinematyczna – to własność fizyczna, która ma fundamentalny wpływ na cyrkulację czynnika wewnątrz grzejnika. Im lepkość będzie niższa, tym czynnik będzie szybciej krążył w grzejniku zapewniając równomierny rozkład temperatury w grzejniku.
- Czynnik powinien mieć odpowiednie ciepło właściwe (pojemność cieplną). Pojemność cieplna czynnika ma wpływ na równomierny rozkład temperatury w grzejniku. Czynnik przepływając w okolicy elementu grzejnego zawsze nagrzewa się. Gdy tylko opuści tą strefę zaczyna oddawać ciepło. Czynnik o małej pojemności cieplnej szybko wytraca temperaturę i przez resztę drogi jest chłodny. Ogrzewa się znowu w strefie elementu grzejnego. Takie zachowanie czynnika możemy obserwować w dużych grzejnikach.
- Czynnik powinien być odporny na zamarznięcie (zestalenie) przy najniższej przewidywanej temperaturze otoczenia grzejnika.
Czynniki, które nie zwiększają swojej objętości w trakcie zamarzania (nie zawierają wody) mogą podczas magazynowania i transportu zestalić się. Zawsze jednak przed włączeniem grzejnika (grzałki) trzeba sprawdzić czy czynnik już rozmarzł.
Nie można dopuszczać do zamarzania czynników, które zwiększają swoją objętość (zawierają wodę lub inne czynniki z wodą) ponieważ spowoduje to uszkodzenie grzejnika oraz kapilary elementu grzejnego.
Czynniki
Woda
Woda jest najlepszym czynnikiem grzewczym ze względu na swoje właściwości, ale… może być używana tylko w przypadku gdy nie ma ryzyka spadku temperatury poniżej „0+”:
- ma bardzo niską lepkość,
- ma dużą pojemność cieplną (ciepło właściwe),
- jest powszechnie dostępna,
- jest tania,
- jest nieszkodliwa dla środowiska.
Oleje
Oleje wykorzystywane do pracy jako nośniki ciepła powinny spełniać określone wymogi: optymalna lepkość do 5 mm2/s w temp. 40°C, dopuszczalna jest też lepkość nie przekraczająca 9 mm2/s w temp. 40°C. Temperatura zestalenia nie powinna być wyższa niż minimalna temperatura, która może wystąpić w miejscu użytkowania grzejnika.
Poniżej zestawienie przykładowych olei :
| Producent | Nazwa | Lepkość [mm2/s] w temp. 40°C | Temperatura zestalenia [°C] |
| Dobra lepkość | |||
| FUCHS | Renolin Heatingfive | 4,0-5,0 | -30 |
| Total | Hydrosel G3H | 4,1 | -19 |
| Mobil | Mobiltherm 594 | 4,9 | -57 |
| Shell | Flavex 909 | 4,5 | -3 |
| Shell | Flavex 709 | 3,9 | -9 |
| Zadowalająca lepkość | |||
| Shell | Thermia A | 8,5 | -60 |
| BP | Transcal LT | 8,2 | -39 |