De website www.boiler-info.be maakt gebruik van cookies. Kom hier meer te weten over ons cookiebeleid.

Elektrisch element

Het elektrisch element wat wij hier beschrijven / bedoelen is er een om vloeistof te verwarmen, in ons geval is die vloeistof water.  De juiste benaming in het Vlaams voor een dergelijk element is ‘Dompelaar’. In het Engels noemt men dit een immersion heater.

Door een element in een vat te monteren kun je dus eigenlijk zelf min of meer een boiler creëren. Voor tapwater moet dit dus wel een koper, RVS of geëmailleerd vat zijn.  Stel dat je cv-water wilt verwarmen dan kan het ook met bijvoorbeeld stalen vaten.

Als je spanning op het element zet gaat er een stroom lopen waardoor het element warmte afgeeft aan het water en zodoende verwarmd.  Een elektrisch element tref je  bijvoorbeeld ook aan in een  elektrische frietpan (friteuse),  koffiezetapparaat, en waterkoker.

afbeelding: 3 elementen in één unit, inschroefbaar (2″) in een tank  U ziet 8 aansluitingen;  2 voor aarde en 2 per element.

Als eerste voorbeeld een element schakelbaar op 3 en 6 kW;

Voorbeeld van een element op 3 fase,   inzetbaar op 3 of 6 kW vermogen.
In bovenstaand schema is :

  • A = Het element
  • B = Regelthermostaat en maximaal thermostaat
  • C = keuze schakelaar (met daaronder de stand bij 3 kW en die bij 6 kW)
  • D = Voeding aansluiting van de spanning.

Bovenstaand een voorbeeld van de schakeling van elementen.

Deze ‘element-unit’ bestaat in werkelijkheid uit 3 elektrische elementen, onze zuiderburen zeggen ‘3 elektrische weerstanden’.
Daarmee zeggen ze eigenlijk meteen wat het zijn, je kunt de elementen nl. zien als elektrische weerstanden.

In dit voorbeeld 3 weerstanden (elementen) van elk 26,7 Ohm,  (of wel 2 kW bij 230 Volt).

Als eerste kijken we even naar de 6 kW schakeling;

Bij een 400 volt / 3 fase net en een schakeling van weerstand is de formule:   P = U x I x Wortel3  (vermogen in Watt = spanning  in Volt x stroom in Ampere x   wortel 3)

-( Cosinus phi is hier niet van toepassing omdat het ‘weerstanden’ betreft en geen spoelen / motoren)

Dus 6000 Watt (6 kW) = 400 Volt x 8,6 Amp x 1,732  (afgerond)

De 2e formule is U = I x R  (Spanning in Volt = Stroom in Ampere x Weerstand in Ohm)

Omdat de weerstanden gelijk zijn ontstaat tussen het zgn. sterpunt (daar waar de weerstanden aan elkaar zitten) en de fase aansluiting een spanning van 230 Volt.

230 Volt = 8,6 x R  , R is dus 26,7 ohm !

De 3 kW schakeling:

Hierbij schakelen we 1 fase uit, hierdoor zal één element niets doen, eigenlijk ontstaat dus de volgende situatie:

Tussen 2 fase staat 400 Volt en komen de weerstanden dus eigenlijk in serie te staan.

Weerstanden in serie mogen worden opgeteld !

26,7 + 26,7 Ohm = 53,4 Ohm.

Dan volgt U = I x R ,  dus 400 Volt = stroom x 53,4 Ohm
I is dus 7,49 Ampere

Dan volgt P = U x I , dus 400 Volt x 7,49 Ampere = 2996 Watt Afgerond dus zo’n  3 kW .

Voor de rekenaar:  Over één element staat in dit voorbeeld 200 Volt
Bij een serie schakeling van weerstanden blijft de stroom gelijk, maar het voltage verdeelt zich over de weerstanden (denk aan de kerstboom verlichting).

Voor 1 element geldt dus nu P = U x I  ,  P = 200 Volt x 7,49 Amp = 1498 Watt.


Onderstaand heeft geen betrekking meer op bovenstaand schema, maar is bedoeld om het verhaal af te maken;

Bij een parallel schakeling blijft de spanning gelijk over de weerstanden, de stromen kunnen worden opgeteld.

Als we deze 3 elementen parallel zetten krijgen we dus totaal 25,8 Ampere.
P = U x I,     P = 230 Volt x 25,8 Ampere = 5934 Watt (ca. 6 kW)

Door 3 schakelaars te plaatsen zou je dus een element in 3 stappen kunnen maken,  2, 4, of 6 kW.

Voorbeeld met 3 gelijke elementen 400 volt /  230 Volt schakelingen;

In onderstaand voorbeeld een unit die bestaat uit 3 elementen, deze elementen kun je op 230 Volt zetten, dan doen ze ca. 1 kW, en je kunt ze met 400 Volt voeden, dan doen ze 3 kW.

Als 3 gelijke elementen in driehoek worden geschakeld is er spraken van Symmetrische belasting en dan geld P = U x I x Wortel3 x Cos.phi  (Omdat het elementen zijn en geen draaistroom motor, is de cosinus phi 0).

Let op, als er elementen uitgeschakeld worden, of er over een Lijn zowel een 230 Volt circuit als 400 Volt circuit loopt is er spraken van Asymmetrische belasting. (Ongelijke belasting). In een test fase voor goede werking kun je dan in de praktijk beter de zgn. Fase stromen meten (Over een element zelf) om vermogens te bepalen. De lijn stroom kan immers afwijken omdat er een faseverschuiving is en deels ook stroom over de NUL kan terug vloeien naar het net.

Met 6 schakelaars / hulprelais maken we dus een element dat in schakelbaar is op 1,2,3,4,5,6,7 en 9 kW (uit + 8 stappen). Zo zijn er met verschillende weerstanden en verschillende hoeveelheden elementen meerdere vermogens-schakelingen te maken.