Тены – виды, принцип действия, правила выбора

виды, принцип действия, правила выбора

Электрические ТЭНы десятилетиями не меняют свою конструкцию и остаются востребованными в отопительном оборудовании. Меняется форма этих приборов, конструктивные материалы, но остается неизменным принцип действия и эффективность. Для грамотного подбора пригодятся сведения об отличиях и характеристиках. Согласны?

Вы узнаете, что собой представляют и как действуют ТЭНы для отопления. Мы детально описали разновидности нагревательных элементов, привели бесспорные аргументы для обоснованного выбора оптимального типа. С учетом наших рекомендаций вы без ошибок приобретете требующийся прибор.

Содержание статьи:

Предназначение отопительных ТЭНов

Электрические ТЭНы снискали популярность благодаря своей универсальности и высокому КПД. Вся потребляемая ими электроэнергия расходуется по прямому назначению – на обогрев окружающего пространства.

Основными отопительными приборами, где используются ТЭНы являются:

1. Переносные и стационарные масляные электрообогреватели.
2. Водяные радиаторы отопления.
3. Полотенцесушители для ванной.
4. Электрокамины.
5. Электроконвекторы.
6. Электрические котлы.

Указанное оборудование может использоваться в качестве основного или дополнительного источника обогрева. Стоит оно недорого, легко монтируется и не требует специальных навыков при эксплуатации.

Подключить ТЭН к чугунному радиатору центрального отопления можно после отсоединения общего стояка. Такой прибор можно использовать для основного и дополнительного обогрева

Внутреннее устройство электронагревателей

Устройство удобно рассматривать на примере трубчатой модели. Электронагреватель представляет собой заполненную термопроводником керамическую или металлическую трубку с расположенной внутри спиралью. В месте фиксации трубки к фланцу находятся изолирующие втулки, которые делают невозможным контакт токопроводящей спирали с корпусом ТЭНа.

В большинстве моделей ТЭНов используются аналогичные комплектующие, однако их долговечность может отличаться в зависимости от качества сборки

Крепится электронагреватель преимущественно фланцевым соединением, которое позволяет герметизировать внутреннюю среду отопительного прибора от внешнего пространства. Недостатком такой конструкции является невозможность замены спирали при её внутреннем перегорании.

Принцип работы нагревательных элементов

Работает ТЭН по следующему принципу. При подключении к сети происходит нагрев внутренней спирали и передача энергии термопроводнику и наружной оболочке. В дальнейшем тепло передается окружающей жидкости, воздуху или твердому материалу.

При нагревании ТЭНа, погруженного в масло или воду, вокруг трубки создаются конвекционные потоки, которые перемешивают теплоноситель и способствуют его равномерному нагреву.

Электрические котлы известны своей надежностью и ремонтопригодностью. В них нет множества сложных деталей, поэтому они просты при эксплуатации и обслуживании

В безжидкостных отопительных приборах температура нагрева обычно ограничена, чтобы не повредить окружающие детали и не спровоцировать пожар.

Для ускорения теплообмена в них часто используется вентилятор, который обеспечивает циркуляцию воздуха как внутри прибора, так и в окружающем его помещении.

Виды ТЭНов для отопительных приборов

Простота изготовления ТЭНов не всегда оборачивается удобством для пользователей. Многие производители выпускают электронагреватели со специфической формой и креплением. В случае поломки их довольно сложно купить в магазине. Поэтому для правильного выбора необходимо изучить все возможные конструктивные варианты.

Трубчатые модели для бытового отопления

Трубчатая конструкция электронагревателей является самой распространенной в мобильных , переносных и настенных . Передача тепла в них может происходить с помощью: конвекции, ИК-излучения или теплопроводности.

Готовые ТЭНы с регулятором и собственным шнуром питания можно покупать только при уверенности, что длины провода будет достаточно

Форма и длина трубки в таких устройствах может быть любой и диктуется лишь конструктивными особенностями. К примеру, ТЭН представляет собой змеевик, расположенный за минеральной пластиной. Нагреваясь, пластина излучает инфракрасное тепло.

Наиболее распространены такие его характеристики:

• диаметр – 5-18 мм;
• длина – 200-6000 мм;
• материал оболочки – сталь, нержавейка, керамика, медь;
• мощность – 0,3-2,5 кВт.

ТЭНы мощностью более 2,5 кВт в бытовых отопительных приборах не применяются, потому что квартирная проводка просто не выдержит большей нагрузки.

Оребренный вариант электронагревателей

Оребренные приборы представляют собой модификацию трубчатого ТЭНа. Их особенностью является наличие множества тонких стальных пластин, расположенных вдоль всей длины устройства. Такая конструкция резко увеличивает площадь контакта с окружающей средой, обеспечивая высокую скорость её нагрева.

Оребренные ТЭНы стоят дороже, требовательны к объему рабочего пространства, но обеспечивают более высокие потребительские характеристики отопительного оборудования

Используются оребренные модели преимущественно в обогревателях для . Они обеспечивают быстрое повышение температуры в помещении, особенно при наличии встроенного вентилятора.

Блочные конструкции ТЭНов

Блочный вариант представляет собой несколько совмещенных на базе единого крепления трубчатых нагревателей.

Особенное внимание при выборе блочных ТЭНов необходимо обращать на их мощность и способность котла с насосом обеспечить отвод тепла

Такая конструкция используется при сочетании двух факторов:

1. Потребность в повышенной мощности прибора и высокой скорости нагрева рабочей среды.
2. Невозможность быстрой передачи тепловой энергии от спирали к окружающей среде из-за малой площади наружной оболочки.

Фактически в блочном ТЭНе снижается нагрузка на каждую нагревательную трубку и увеличивается скорость теплопередачи. Такие устройства входят в состав и промышленных электронагревательных установок.

Мощность блочных моделей может составлять 5-10 кВт, поэтому при их размещении в квартире требуется протягивать в помещение дополнительный электрокабель.

Приборы патронного типа

Патронные ТЭНы имеют вид трубки с одним свободным концом, что обусловлено особенностью их установки. Наружная оболочка выполнена обычно из полированной стали, чтобы обеспечивать максимальный контакт с окружающим материалом. Такие трубки плотно вставляются в соответствующее отверстие отопительного прибора.

Главным недостатком патронных ТЭНов является малая площадь теплоотдающей поверхности, что требует применения специфических способов отведения тепловой энергии

Фиксация патронных моделей производится преимущественно с помощью фланцевого соединения. Используются они обычно в промышленности для нагрева рабочих частей экструдеров.

Существуют и другие конструкционные виды ТЭНов, но они применяются в основном в промышленном производстве и не затрагивают рассматриваемую тему.

Дополнительные функции электронагревателей

Выше были рассмотрены простейшие конструкции приборов, которые не имеют каких-либо встроенных регулировочных механизмов.

Блок терморегуляции может иметь механическую или электронную автоматику. Последняя более точна, но требовательна к параметрам домашней электросети

Но могут оборудоваться простейшей автоматикой, обеспечивающей устройству дополнительные функции.

К таковым относятся:

1. Терморегуляция. ТЭНы со встроенным терморегулятором для отопления имеют датчик температуры, который срабатывает при нагреве рабочей среды до определенного уровня. Регулировка электронагревателя происходит с наружной стороны фланца.
2. Антизамерзание. Эта функция обеспечивается упрощенным терморегулятором, который срабатывает только при понижении температуры до 0-2°C. Она препятствует замерзанию воды в трубах отопления, потребляя минимум электроэнергии.
3. Турбонагрев, который обеспечивает форсированный нагрев рабочей среды при первоначальном пуске оборудования. Необходимо помнить, что электропроводка помещения должна выдержать кратковременное повышение мощности.

Приборов, поддерживающих дополнительные функции, не так много, потому что зачастую регулирование работы отопительных приборов в целом производится с помощью отдельного блока автоматики.

Как выбрать ТЭН для отопительного оборудования?

Выбирая или в радиаторе, необходимо обращать внимание на его мощность, конструкцию, длину трубки и наличие дополнительных возможностей. Поэтому перед покупкой необходимо узнать как можно больше обо всех его характеристиках.

Расчет мощности прибора

Большая мощность ТЭНа не всегда является положительным качеством.

При выборе важно учитывать несколько факторов, которые связаны с уровнем энергопотребления:

• предельная мощность теплоотдачи отопительного прибора в целом;
• возможности электропроводки;
• объем помещения.

Нельзя покупать устройство с мощностью, которая больше 75% максимального уровня теплоотдачи отопительного оборудования.

Например, имеется радиатор с 10 секциями, каждая из которых отдает воздуху 150 Вт тепла, всего 1,5 кВт. При установке в него электронагревателя с мощностью 2 кВт поверхность батареи не сможет быстро отдать всю образующуюся энергию. В результате ТЭН будет постоянно отключаться из-за перегревания.

Причиной быстрой поломки ТЭНа может быть неправильный выбор мощности прибора. В результате системного перегрева спирали она со временем перегорает

В квартирах с изношенной проводкой постоянная нагрузка на розетку не должна превышать 1,5-2 кВт, иначе она может загореться и привести к печальным последствиям. Поэтому перед покупкой ТЭНа нужно проверить состояние проводки и при необходимости демонтировать старую и .

Когда вопрос с электрикой и возможностями оборудования решен, можно приступать к расчету требуемой мощности для поддержания комфортной температуры в помещении.

В хорошо утепленных домах и квартирах будет достаточно уровня 40 Вт/м³. А при наличии щелей в окнах мощность обогрева должна быть увеличена до 60-80 Вт/м³. Покупать конкретную модель можно только после учета всех вышеописанных энергетических факторов.

Учет особенностей конструкции

Большинство ТЭНов отопления имеет оболочку из легированной стали, которая обеспечивает прочность и стойкость к коррозии. Медные устройства применяются преимущественно в нагревателях воды, хотя ограничений на их использование в самодельных радиаторах нет.

В чугунных и стальных радиаторах использование ТЭНов из цветных металлов нежелательно. Это может привести к ускорению износа материалов и соединений

Также при выборе необходимо учитывать направление резьбы заглушки, которое может быть правым или левым. Разные модели электронагревателей отличаются и диаметром фланцев. Они могут иметь размер от 0,5 до 1,25 дюйма.

Обычно к ТЭНу хорошего производителя прилагается краткая инструкция, в которой описываются его конструкционные параметры. Их изучение поможет купить устройство, которое точно подойдет к имеющемуся отопительному оборудованию.

Длина нагревательной трубки

Протяженность трубки является одной из главных характеристик, которые определяют эффективность работы устройства.

Большая её длина при равной мощности приводит к увеличению площади поверхности электронагревателя и ускорению теплообмена с рабочей средой. Это положительно сказывается на долговечности ТЭНа и скорости циркуляции теплоносителя.

ТЭНы с длинной трубкой идеально подходят для установки в самодельные регистры, которыми удобно обогревать большие помещения и хозяйственные постройки

Желательно, чтобы трубка проходила по всей длине рабочей зоны отопительного прибора, не дотягиваясь до противоположной стенки на 6-10 см. Эта рекомендация позволит быстро и равномерно прогревать теплоноситель.

Наличие дополнительного функционала

Переплачивать за дополнительные возможности ТЭНов не всегда нужно. Если отопительный прибор используется в качестве вспомогательного и не имеет собственной встроенной автоматики, то покупка модели с термостатом имеет смысл.

Но при наличии в радиаторе или электроконвекторе собственных термодатчиков и механизмов контроля температуры дополнительные функции так и останутся невостребованными.

Встроенная в заглушку ТЭНа электроника должна иметь предохранительные механизмы, чтобы в случае поломки регулирующей платы не случился пожар

Поэтому приобретать дорогостоящие электронагреватели со встроенной автоматикой рекомендуется только при явной необходимости в таком оборудовании. При необходимости в индивудальном подборе температурного фона лучше купить , который можно использовать периодически.

Что касается производителей ТЭНов, то их выбор не принципиален. Основными поставщиками являются фирмы из России, Украины, Турции и Италии. Качество их продукции примерно одинаково, поэтому нет смысла переплачивать за бренд.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Практический обзор ТЭНов различных типов:

Видео #2. Обзор ТЭНа с терморегулятором:

Видео #3. Особенности блочного ТЭНа, используемого в отопительных электрокотлах отопления:

Покупка ТЭНа для отопительных приборов является непростой задачей. Для этого требуется четко знать характеристики оборудования, в которое встраивается электрический нагреватель. Поэтому останавливать свой выбор на конкретной модели нужно только после тщательного анализа её параметров.

Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фотоснимки по теме статьи в находящемся ниже блоке. Расскажите о том, как подбирали ТЭН для замены в электрокотле или в мобильном обогревателе. Поделитесь, что лично для вас стало решающим аргументом в выборе.

sovet-ingenera.com

Типы электрических ТЭНов

Конструкция ТЭНа

 

Довольно подробно конструкция трубчатого электронагревателя показана на изображении ниже.

Самый важный элементом всех ТЭНов – это нагреватель, им служит чаще всего нить нихрома (1), расположенная в середине трубки по всей ее длине, она прикреплена к выходной шпильке (6).

Нить имеет определенное внутреннее сопротивление и когда по ней протекает электрический ток, она нагревается.

Материал для нагревателя должен обладать большим сопротивлением протекающему по нему току, их также выполняют из сплавов, включающих в свой состав нихром или константан.

Сопротивление нагревателя подбирается в соответствии с необходимой мощностью ТЭН. Здесь работает главный закон электротехники – закон Ома, и известная формула:

P = U*I

, где I – сила тока, U – напряжение сети, P – мощность.  

Так, например, чтобы мощнсть ТЭНа была 1кВт (1000Вт), в однофазной сети 220В, сопротивление нити находится следующим образом:

Сначала определяем ТОК:

I= P/U=1000Вт/220В=4,55А

Непосредственно сопротивление определяем по фомуле:

R = U / I, где R – сопротивление ТЭНа в Омах U — напряжение в вольтах I — сила тока в амперах

Соответственно сопротивление нихромовой нити электронагревателя R=220/4,55=48,4 Ом.

Как вы поняли, чем ниже сопротивление трубчатого электронагревателя, тем выше его мощность, при этом практически вся она расходуется на нагрев нити. КПД ТЭНов близок к 100%, т.е. чем он мощнее, тем больше и быстрее нагревается.

Между нитью нихрома и трубкой расположен изолятор (2), выдерживающий высокие температуры.

Для изготовления трубки ТЭН (3) выбирают низко коррозийные металлы именно такие ТЭН наиболее часто применяются в быту и промышленности.

Стеклянные ТЭН используются в агрессивных средах, например, в лабораториях, где необходимо подогревать химические смеси.

Стеклянные трубки в нагревателях можно встретить и бытовых обогревателях, использующих инфракрасное излучение. Керамические трубки в нагревателях применяются крайне редко.

Диаметр трубок может быть разным, но применение нашли трубки диаметром от шести до двадцати четырех миллиметров.

Изолятор должен обладать высокими изоляционными свойствами и одновременно быть эффективным для передачи тепла от нагревателя к трубке.

Электропитание ТЭН осуществляется с помощью клемм (4) расположенных на изолирующих вставках (5).

Клеммы могут быть расположены как с одного конца, так и с двух концов ТЭН. Некоторые виды ТЭН оснащаются встроенным предохранителем. Такие нагреватели используются в стиральных и посудомоечных машинах.

Основные типы ТЭНов и их назначение

Тэны чаще всего классифицируются по виду и основному применению, различают:

1. ТЭН для обогрева воздуха

Температура таких ТЭНов достигает 450 градусов по Цельсию. Такие трубчатые электронагреватели используются для обогрева воздуха промышленных и бытовых помещений.

Они являются основой конвекторов, воздушных тепловых завес, различных сушильных камер. Подобные электронагреватели изготавливаются с гладкими трубками и с трубками, у которых есть ребра.

Ребра у таких тепло электронагревателей производятся из стальной ленты, крепящейся к трубке по спирали. Применение ребер увеличивает площадь поверхности ТЭН и поэтому нагрузка на нить нагрева ТЭН снижается почти в три раза, что в свою очередь, увеличивает срок службы.

2. ТЭН для воды

Такие тепло электронагреватели используются в бойлерах, стиральных машинах. В таких агрегатах вода может нагреваться до ста градусов по Цельсию.  

Для больших объемов воды, где требуется большая мощность нагрева, применяют блочные ТЭН.

Кстати, довольно подробно мы уже описывали как подключать ТЭНы электрокотла.

Часто в электронагревателях используют терморегулятор. Он отключает электронагреватель от сети питания при нагреве воды до нужной температуры. При остывании воды терморегулятор снова подключает электропитание ТЭН для нагрева.

3. Гибкие ТЭНы

Они находят применение в пресс-формах и горячеканальных системах. Они очень удобны, когда требуется придать форму контура горячеканальных систем. Изготавливаются такие электронагреватели любых размеров.

Разновидностью гибкого электронагревателя, знакомого нам в быту, является саморегулирующийся кабель для системы «теплых полов». Такой кабель используется для отопления помещений.

4. Патронные ТЭНП

К отдельному виду можно отнести патронные ТЭНы, выводы для подключения электропитания у них расположены, чаще всего, с одной стороны. Размер таких нагревателей может достигать 350 сантиметров. Главное их отличие от остальных типов — компактный корпус, чаще всего они представляют собой гильзу их нержавеющей стали с электровыводами.

Данный тип выделяется большой удельной мощностью. Тепло от нагревателя передается как контактным методом, так и путем конвекции.

Эти тепло электронагреватели широко применяются в промышленности для разогрева масел, для нагрева различных металлических форм, смонтировав их в высверленном отверстии. Ими оборудуются агрегаты в обувной отрасли, литейном производстве, автомобильной промышленности.

Если же у вас остались вопросы о классификации трубчатых нагревателей, их строении или основных сферах применения – обязательно оставляйте их в комментариях к статье, так же приветствуются мнения, здоровая критика, либо любая дополнительная информация и личный опыт, буду рад общению.

rozetkaonline.ru

Сухие ТЭНы. Устройство и особенности. Виды и преимущества

Холодная вода нагревается в бойлере ТЭНом. Это трубчатый электронагреватель. Он состоит из трубки, в которой расположена спираль из проволоки, нагревающейся от электрического тока. Между проволокой и трубкой засыпан песок с диэлектрическими свойствами для предотвращения замыкания.

Бойлер состоит из емкости с выводами для горячей и холодной воды. ТЭН находится в емкости, нагревает воду. На ТЭНе со временем появляется налет в виде солей магния и кальция. Слой соли становится все больше, передача тепла ухудшается, затрачивается больше времени на нагрев, а следовательно, повышаются расходы на электроэнергию.

Есть решения этой проблемы в виде различных фильтров воды и магниевых стержней. Но появились бойлеры с инновационным решением в виде сухого ТЭНа. В бойлерах располагают металлическую колбу, соприкасающуюся с водой. В колбу помещены сухие ТЭНы для нагревания. Все чаще изготовители оснащают водонагреватели таким сухим ТЭНом. Он продлевает работу устройства, упрощает обслуживание. Большинство изготовителей перешли на сухие нагреватели, так как это является перспективным направлением, снижающим затраты на электроэнергию и покупку бойлера.

Конструкция сухих ТЭНов постоянно совершенствуется. Существует несколько типов исполнения:

• В колбу с ТЕНом залито масло. Его теплопроводность выше воздуха, возникает экономия энергии для нагревания воды.
• Наиболее простой вариант. ТЭН находится в колбе в воздухе. Это дешевая конструкция, техническое обслуживание и замену ТЭНа легко произвести.

При работе на сухом ТЭНе нет контакта с водой и опасности поражения током. Когда спираль из проволоки перегорит, то она может прикоснуться к стенкам трубки, возникнет напряжение на корпусе бойлера. Качественные сухие ТЭНы надежные в плане безопасности. При выходе из строя они просто не работают, проволока не касается трубки. Но опасность все равно существует.

Обычные трубчатые нагреватели применяются в бытовой технике для нагрева жидкостей. Воздушные сухие ТЭНы применяются реже, но его свойства все чаще используются в различных сферах промышленности и быта. Они применяются для нагревания смесей газа, воздуха, в электрокалориферах, печах для сауны, конвертерах, пушках в тепловых завесах.

Виды сухих ТЭНов

Классы нагревателей основаны на принципиальных схемах работы в различных средах. Они отличаются тем, что могут работать в спокойных или движущихся средах. От этого зависит прочность конструкции, ее долговечность. Нагреватели для спокойных условий выполняют менее прочными и защищенными от температуры.

По сферам использования воздушные нагреватели разделяются по значению поддерживаемого напряжения, в зависимости от решаемой задачи. Универсальным ТЭНом классического типа можно считать воздушный нагреватель на 220 вольт. Его применяют в бытовых приборах, в областях производства для нагревания жидкостей согласно технологических процессов. В специальных сферах промышленности применяют сухие ТЭНы на 380 или 660 вольт.

Материалы изолятора

Обычный воздушный сухой нагреватель состоит из металлической трубки со спиралью из проволоки с высоким сопротивлением внутри нее. Для поддержания хорошей герметичности, составные части плотно прилегают друг к другу, использован специальный изоляционный материал.

Покупатели должны знать, какой материал входит в состав элемента. Сухие тэны с металлическими ребрами выполняются из нержавеющей или углеродной стали. В каждом случае подходит индивидуальный вариант, так как рабочая среда предназначена для своих параметров действия на материал. Универсальным свойством материала является коррозионная стойкость. Для воздушных сухих нагревателей такие требования не высоки, по сравнению с нагревателями для жидкостей.

Устройство сухого ТЭНа

В обычных нагревателях воды (трубчатых) элемент нагрева помещается непосредственно в воду. В водонагревателях с вариантом сухого ТЭНа элемент нагрева располагают в запаянной трубке, контакта с водой нагреватель не имеет.

Обычный водяной нагреватель комплектуется анодом из магния, для защиты от накипи в баке. При использовании сухого нагревателя анод помещается в бак через отдельное отверстие.

По форме также нагреватели разных типов имеют отличия. Сухой нагреватель тонкий и прямой, так как он располагается в металлической трубе, а обычный ТЭН бывает самой разной формы.

Сухой нагреватель входит в комплект баков выше 50 литров, так как по своим размерам он не подойдет для бака меньшего размера.

Особенности конструкции гибких сухих нагревателей

Элементы нагревателя со свойствами гибкости показывают подход высоких технологий к осуществлению нагрева среды. Их отличие от обычных нагревателей в том, что человек может без специального инструмента задать ТЭНу любую необходимую форму. Свойство гибкости не снижает эксплуатационные качества изделия. Нагреватель конкурирует в свойствах мощности и термической стойкости с обычными моделями, в том числе и с жидкостными.

Гибкие сухие воздушные нагреватели используются в специальном оборудовании и пресс-формах с горячими каналами. Специфика производства создала условия необходимости конструирования гибкой структуры.

Технические данные

Сухие тэны выпускаются в огромном ассортименте, несмотря на малую распространенность в сравнении с аналогами для жидкости. Их характеристики различны по рабочим свойствам и по конструкции. Длина контактного стержня достигает длины 60 см, от этого значения зависит сфера применения. По месту использования выбирают нагревательный элемент по конфигурации, свойствам и размерам.

Диаметр трубки колеблется в пределах 8-16 мм. Существуют разные варианты моделей нагревателей по быстродействию нагревания, которое обуславливается мощностью. Широкое распространение получил нагреватель воздушного сухого типа мощностью 2 кВт, на напряжение 380 вольт. Модели более 40 см могут работать в сети 220 вольт. Также применяются и другие нагреватели в широком диапазоне мощностей от 0,2 до 10 кВт.

Установка сухих нагревателей

Монтаж и крепление производится механическими фиксаторами в виде хомутов, втулок, зажимов и скоб. Широко применяется способ пайки, который нужно выполнять осторожно. Точки пайки необходимо размещать от торца нагревателя на 50 мм. Сухой нагреватель гибкого типа закрепляется на раствор клея или механическим методом укладки в пазы.

Особенности обслуживания

Фирмы изготовители производят все более качественные изделия для нагревания воды с высокими защитными свойствами. Но, если вовремя не проводить обслуживание оборудования, то долговечная эксплуатация их невозможна. Необходимо чистить поверхности нагрева от загрязнений с интервалом времени, зависящим от условий работы и свойств среды.

При использовании гибкого воздушного электронагревателя требуется защитная смазка мест прилегания элемента. Перед началом запуска оборудования необходимо удалить с него консервационную смазку, которая будет мешать для оптимальной тепловой отдачи.

Сухие ТЭНы имеют недостатки

Бытует мнение, что сухой нагреватель не экономичный, так как в металлической трубке есть зазор между спиралью и стенкой трубки. Сначала греется трубка, а потом греется вода. Но это утверждение можно опровергнуть. Нагрев проходит внутри среды, потери для нагрева наименьшие. Диаметр ТЭНа меньше диаметра трубки на 2 мм, прослойка воздуха минимальная.

Мощность сухих нагревателей меньше обычных. Их мощность достигает 1200 ватт, по сравнению с обычными на 2 кВт. Зато сухие ТЭНы устанавливают 2 штуки на один бойлер, общая разница в мощности получается незначительная.

Недостаток, с которым не поспоришь, это высокая цена. Разница в стоимости примерно в 1,5 раза.

Преимущества

• Простое обслуживание. Для замены элемента будет необходима отвертка для снятия корпуса из пластика и отвинчивания распорного винта. Больше никаких работ не требуется, только вытащить неисправный элемент и установить новый. А для замены «мокрого» ТЭНа вам нужно сливать воду, отвинчивать фланец, остатки воды могут вылиться на вас. Необходимо каждый раз менять прокладку под фланцем. Это грязная и дорогостоящая работа.
• Цена нагревателя. Сухой элемент стоит около 15 долларов. Это зависит от производителя и продавца. «Мокрый» элемент стоит от 26 долларов и выше. Если у вас титан малоизвестной марки, то купить мокрый ТЭН будет непросто, и цена будет высокой. Прокладка также будет стоить немало денег.
• Простота замены 1-го элемента. Если вышел из строя один элемент, то вы меняете его, не касаясь к другим элементам, не сливаете воду, и даже сам водонагреватель не нужно снимать со стены. Времени это займет не более 10 минут. Для замены мокрого элемента, тем более, если их два, нужно слить воду, снять сам нагреватель, открутить гайки. Затем нужно решать: менять сразу два элемента, или ждать, пока выйдет из строя второй, зная, что опять придется повторять эти неприятные процедуры.
• Доступность в продаже. Сухие ТЭНы подобны по своему оформлению, отличаются только длиной или диаметром. Во многих магазинах по продаже электротоваров их можно легко найти. Мокрые нагреватели изготавливаются под конкретную марку изделия, заказываются отдельно. Необходимо ждать, когда его доставят.

При покупке водонагревателя с элементом «мокрого» типа можно сэкономить до 30 долларов. Но это не окупит стоимость замены нагревательного элемента, с множеством неприятных работ по обслуживанию.

Похожие темы:

electrosam.ru

Как подобрать электротены для отопления, как выбрать тен в батарею, характеристика аппаратов с терморегулятором, фотографии +видео

Содержание:

1. Что представляют собой электротены
2. Трубчатые электронагреватели
3. Оребренные электронагреватели трубчатого типа
4. Блок электронагреватели
5. Патронные электрические нагреватели
6. Кольцевые электронагреватели

7. Электронагреватели с терморегулятором
8. Использование ТЕНов

ТЕНы были изобретены еще в конце девятнадцатого столетия в Америке. Патент на это был получен в 1896 году. Самые первые изделия представляли собой спираль, изолированную с помощью керамического материала и вставленную в металлическую трубку. Такие электротены для отопления были практичными изделиями, но небезопасными в эксплуатации. Массовое производство этих устройств началось спустя 50 лет после изобретения. С того самого времени ТЕНы начали широко использоваться и стали одними из самых популярных обогревательных устройств, работающих от электрической сети. С тех пор они сильно изменились, стали совершеннее – как выглядят сейчас, можно посмотреть на фото. Современные устройства заметно отличаются от самых первых моделей, но принцип их работы остался неизменным.

Что представляют собой электротены

Сейчас популярностью пользуются трубчатые электротены для отопления, которые состоят из одной или сразу нескольких нихромных спиралей, находящихся в металлической оболочке. Между спиралью и оболочкой укладывают перикласт – этот материал обладает прекрасными изоляционными качествами.

Современные устройства имеют нагревательные элементы, которые обладают хорошей прочностью и в то же время могут изменить свои размеры и форму под воздействием высоких температур. При этом ТЕНы не меняют своих технических характеристик. Эти электронагревательные элементы используются при производстве не только отопительного оборудования для бытовых целей, но и различных промышленных приборов. ТЕНы в промышленных устройствах должны иметь высокую мощность. Любой трубчатый элемент, независимо от его типа, имеет долгий срок службы.

Сегодня существует несколько видов ТЕНов, которые выпускают производители электронагревательного оборудования. Прежде всего, они отличаются способом изготовления, но также имеют и другие особенности. Производители учитывают потребности и интересы потребителей: одни нагревательные приборы выпускаются в большом количестве, а другие – в малом. Нагревательное оборудование, выпускаемое небольшим тиражом, как правило, используется в отопительных системах, которые имеют определенные особенности. Соответственно, электронагревательные элементы в таких устройствах стоят дороже.

Трубчатые электронагреватели

Трубчатые электрические ТЕНы для отопления дома используются очень широко. Их устанавливают также во многие приборы, работающие от электрической сети. Теплоноситель благодаря трубчатым нагревательным элементам прогревается посредством конвекции, теплопроводности и излучения. Тем самым электричество преобразуется в тепловую энергию.

Такие ТЕНы имеют следующие особенности:

• диаметр трубки составляет 6-18,5 миллиметров;
• длина элемента – 20-600 сантиметров;
• трубка может быть изготовлена из стали или нержавейки, существуют и изделия из титана, но они являются весьма дорогостоящими;
• конфигурация прибора может быть абсолютно любой;
• такие параметры ТЕНа, как мощность, производительность, зависят от требований потребителя.

ТЕНы в радиаторы отопления устанавливают часто. Именно благодаря их функциональным возможностям они и получили широкое распространение.

Оребренные электронагреватели трубчатого типа

 
Оребренные нагреватели тоже относятся к трубчатому типу элементов, но имеют еще и ребра, которые расположены в перпендикулярных плоскостях к оси трубки обогревателя. Изготавливают такие ребра из металлической ленты, а прикрепляют их к трубке с помощью шайб и гаек прижимного типа. Самое же устройство производят из нержавейки или конструкционной стали.

Такой тип ТЕНов используют в приборах для отопления, которые осуществляют нагрев воздуха или газа. Часто они встречаются в таких приборах, как тепловые завесы или конвекторы (прочитайте: «Конвекторы отопления электрические: как выбрать — маленькие хитрости»). Их задействуют для обогрева помещений посредством тепловой воздушной массы.

Блок электронагреватели

Такой ТЕН для отопления дома применяется в тех случаях, когда необходимо увеличить мощность обогревательного прибора. Обычно эти нагревательные элементы используются в отопительном оборудовании, в котором в качестве теплоносителя выступает жидкость – вода, масло и т.д. 

Отличительной характеристикой данных элементов является их крепеж к отопительному устройству. Способ крепления бывает двух типов: резьбовым или фланцевым. Самыми популярными являются обогреватели с фланцевым крепежом.

Блоки электронагревателей для отопления могут использоваться много раз в различных отопительных приборах. Если элемент сгорел, его не составит труда заменить новым. Часто используются такие ТЕНы для котла отопления.

Патронные электрические нагреватели

Электрические нагреватели патронного типа не применяют в бытовых условиях для обогрева помещений. Они выступают в роли элемента пресс-формы при производстве каких-либо изделий, иными словами, являются частью промышленного оборудования.

Основное отличие данного типа электронагревателей – оболочка из стали нержавеющего типа. У патронного ТЭНа она максимально отшлифована. Это специально делают для того, чтобы нагреватель входил в форму, но при этом между трубкой и стенками оставался небольшой зазор. Вставляют его плотно, а стандартный зазор не превышает 0,02 миллиметра.

Кольцевые электронагреватели

Такого вида электрический ТЕН для отопления не используется. Основным его предназначением является нагрев инжекторов, литьевого оборудования, сопельных установок инжекционного типа.

Минимальный диаметр скручивания – 8 миллиметров. По поводу максимального диаметра ограничений не существует. Кольцевые электронагреватели изготавливают чаще всего из нержавеющей стали.

  Как выбрать ТЕН в чугунную батарею, обзор на видео:

Электронагреватели с терморегулятором

ТЕНы для отопления с терморегулятором в настоящее время являются самыми распространенными. Их основным предназначением является нагрев жидкости. ТЕНы с термостатами устанавливают почти на все оборудование, которое используется для нагрева воды. Максимальная температура, до которой могут разогреть теплоноситель ТЭН для радиатора с терморегулятором – 80 градусов.

ТЕН с терморегулятором изготавливают из никеле-хромовой проволоки. Находящаяся внутри трубки устройства с электрическим термостатом проволока заливается особым порошком сжатого типа, который представляет собой оксид магния и имеет прекрасные изоляционные свойства, но одновременно отличается высокой теплопроводностью. Можно встроить такой ТЕН в электрическую батарею отопления.

Использование ТЕНов

В последнее время все большее количество людей задумывается о возможности автономного отопления своего дома. С каждым годом стоимость традиционного отопления повышается, поэтому довольно часто с помощью автономной системы имеется шанс сэкономить.

Также иногда просто отсутствует возможность подключения к центральной отопительной системе – особенно это касается дачных поселков. Единственный вариант обогревать дом в этом случае – установить отопительный котел. Наибольшей популярностью продолжают пользоваться твердотопливные и газовые котлы, но их использование тоже не всегда возможно – доступ к магистральному газопроводу есть не всегда.

Наилучшим выходом из таких ситуаций является установка электрического отопительного оборудования, поскольку электросети есть практически везде. Основной элемент любого такого отопительного устройства – ТЕН. От его типа в немалой степени зависит эффективность обогревательной системы. Обычно в бытовом отопительном оборудовании используются трубчатые ТЕНы, а также элементы с терморегулятором. Последние дают возможность регулировать работу системы отопления.

Электрические отопительные системы очень удобны в эксплуатации: они не выделяют вредных веществ, так как не образуют продукты сгорания, не требуют установки в отдельном помещении, безопасны в использовании, легко монтируются и регулируются. Но все же при установке электрического отопительного оборудования сначала следует проверить, выдержит ли электросеть высокую нагрузку. Также нужно заранее приготовиться к тому, что за электричество придется платить немалые деньги.

teplospec.com

ТЕНы для отопления, электротены для системы отопления дома

Такое устройство, как ТЭН, было изобретено в Америке в конце 19 века. Запатентован электрообогреватель был в 1896 году. Самые первые подобные устройства представляли собой спираль, которая была изолирована посредством керамического материала и вставленная в трубку из металла. Такое изобретение было практичным, но не являлось безопасным. В серийное производство такое устройство вошло спустя 50 лет после того, как было изобретено. С того момента его начали широко использовать и он стал одним из наиболее популярных нагревательных приборов, работающих от сети. Со временем электрообогреватели сильно изменились и усовершенствовались. Если сравнивать их усовершенствованные аналоги, то они заметно будут различаться от предшественников. Одинаковым остался только принцип работы таких устройств.

ТЭН

На сегодняшний день большим спросом пользуются такие трубчатые электрические нагреватели для отопления, которые состоят из одной или нескольких нихромных спиралей. Эти спирали расположены в оболочке из металла. Для того чтобы осуществить разграничение между оболочкой и спиралью, укладывается такой материал, как перикласт, обладающий хорошими изоляционными свойствами.

Типы и методы изготовления ТЭНов

Современные приборы обладают такими нагревательными компонентами, которые не только обладают хорошей прочностью, но и способны под влиянием высоких температур изменять свою форму и размеры. При этом тены для отопления совсем не утрачивают своих технических характеристик. Такие электронагревательные компоненты применяются не только в отопительных приборах бытового характера, но и в приборах промышленного типа.

В промышленных приборах нагревательные элементы должны обладать несколько более высокими параметрами мощности. Любое из таких трубчатых устройств, независимо от типа, характеризуется долгим эксплуатационным сроком.

Существует много видов ТЭНов

На сегодняшний день существуют два вида ТЭНов, которые выпускаются производителями электронагревательных приборов. Они, в первую очередь, выделяются своим способом изготовления. Некоторые нагревательные приборы выпускаются в большом количестве, а другие – в ограниченных партиях. В первую очередь производители берут во внимание интересы и потребности своих заказчиков. Те нагревательные приборы, которые выпускаются в маленьком тираже, используются, в основном, в таких отопительных установках, которые имеют довольно специфические требования. Также подобные электро нагреватели системы отопления и стоят несколько дороже.

Электрические нагреватели трубчатого типа

Данный вид является наиболее распространенным. Он используется в большинстве приборов, которые работают от электрической сети. Посредством трубчатых нагревателей теплоноситель нагревается по принципу конвекции, теплопроводности и излучения. Таким образом, электроэнергия преобразуется в тепловую энергию.

Электрический нагреватель трубчатого типа

Данный электрический тен для отопления обладает следующими параметрами:

• Диаметр трубки составляет от 6 до 18,5 мм;
• В длину ТЭН  имеет от 20 до 600 см;
• Сама трубка может быть изготовлена из таких материалов, как нержавейка или сталь. Трубка может быть изготовлена из титана, но такие нагревательные приборы входят в самую дорогую категорию;
• Конфигурация отопительного прибора не имеет каких-либо ограничений;
• Параметры ТЭНа, такие как производительность, мощность, эффективность, согласуются непосредственно с заказчиком.

Оребреные трубчатые электрические нагреватели

ТЭНРы представляют собой те же трубчатые тэны для отопления, но разница состоит в том, что они еще имеют ребра. Эти ребра находятся в  перпендикулярных плоскостях к оси трубки обогревателя. Такие ребра изготавливаются из металлической ленты, а к трубке прикрепляются посредством шайб и гаек прижимного типа. Само устройство изготовлено из такого материала, как конструкционная сталь или нержавейка.

Рекомендуем к прочтению:

Оребренный ТЭН

Данный тип электронагревателей применяется для нагрева газа или воздуха, который используется для обогрева помещения.

Довольно часто их используют такие электронагревательные приборы для отопления, как конвекторы или тепловые завесы. Область их применения – это те помещения, где обогрев происходит посредством нагретых воздушных масс.

Блок электронагреватели

Такие устройства, как ТЭНБы, используют только в том случае, если нужно существенно увеличить параметры мощности того или иного обогревательного прибора. Чаще всего такие устройства монтируются в те электрические приборы отопления, в которых в роли теплоносителя выступает сыпучий материал или теплоноситель.

Блок электронагревателей (ТЭНБ)

Главной его отличительной характеристикой является крепеж к отопительному прибору. Такой крепеж может быть двух типов: фланцевым или резьбовым.

Наиболее популярным прибором на сегодняшний день считается электронагреватель для отопления дома с фланцевым крепежом.

Данный нагревательный компонент может быть многократно использован для разных отопительных приборов. В случае, даже если ТЭН сгорел, его можно заменить новым.

Электрические нагреватели патронного типа

Такой тип электрических нагревателей не используется как электронагреватели для отопления дачи. Он применяется в роли детали пресс-формы для изготовления каких-либо изделий, так как они являют собой часть оборудования промышленного характера. Они не используются в бытовых условиях.

Электрический нагреватель патронного типа

Главным отличием таких нагревателей является оболочка из такого материала, как сталь нержавеющего типа. Оболочка такого ТЭНа отшлифована на максимальном уровне.

Делается это специально для того чтобы нагреватель вошел в форму и при этом между стенками и трубкой был минимальный зазор. Входит он довольно плотно, в этом можно убедиться, если посмотреть на стандартный зазор, который не превышает 0,02 мм.

Кольцевые электрические нагреватели

Такой тип ТЭНов также не применяется как электрические тены для отопления дома. Его главное предназначение – это нагрев литьевого оборудования, нагрев инжекторов, а также сопельных установок инжекционного типа.

Рекомендуем к прочтению:

Кольцевые электрические нагреватели

Минимальный диаметр скручивания составляет 8 мм, а максимальный диаметр может быть неограниченным. Данный тип нагревателей изготавливается преимущественно из такого материала, как сталь нержавеющего типа.

Электрические нагреватели с терморегулятором

Электротены для отопления с терморегулятором являются самыми популярными на сегодняшний день, а их основное предназначение – это нагрев жидкости. Такой тип ТЭНа, имеющий комнатные термостаты для отопления, устанавливается фактически на все бытовые приборы, которые служат для того чтобы нагревать воду. Максимальная температура тепла, которое выделяют электрические терморегуляторы для отопления, составляет +80 градусов.

Электрический нагреватель с терморегулятором

Изготавливается тен с терморегулятором для отопления из проволоки никеле-хромового типа. Проволока, находящаяся внутри трубки устройства, использующего электрический термостат для отопления, заливается специальным порошком сжатого типа. Порошок представляет собой оксид магния. Он характеризуется хорошими изоляционными свойствами, но, в то же время, выделяется своим довольно высоким параметром теплопроводности.

Итог

На сегодняшний день все больше людей хотят перейти от традиционных отопительных систем к альтернативным. С каждым годом любой тип топлива растет в цене, а это не может не отражаться на семейном бюджете. Таким образом, ждать того, что цены на отопление понизятся, значит грезить о несбыточном. Во многих развитых странах специалисты и ученые каждый год пытаются решить проблему альтернативного отопления.

На сегодняшний день существует несколько довольно популярных типов альтернативных отопительных систем, но они являются эффективными лишь в определенных условиях.

Наиболее рекламируемый вариант отопительной системы – это солнечные батареи. Такие разработки эффективны только в тех регионах, где солнце светит минимум 15-20 дней в месяц. Ветряные генераторы есть во многих развитых странах, но простому потребителю они не совсем доступны.

Для простых потребителей существуют еще несколько вариантов отопительных систем – это отопление на магнитах, электрические панели отопления и гелевые отопительные системы.

otoplenie-doma.org

Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) :: ЭлнаТЭН

Трубчатые электронагреватели (ТЭН) существуют различных видов:

• ТЭНы водяные;
• ТЭНы для дистилляторов;
• ТЭНы воздушные;
• ТЭНы электрические;
• ТЭНы для нагрева кислот и щелочей, жира и масла;
• электронагреватели для нагрева битума и нефтепродуктов;
• ТЭНы со встроенным терморегулятором для водонагревателей Аристон.

Общие сведения

ТЭНы предназначены для нагрева различных сред путем конвекции, теплопроводности и излучения посредством преобразования электрической энергии в тепловую. Применяются в качестве комплектующих изделий в промышленных и бытовых установках.

ТЭН способны работать в самых разнообразных средах, включая агрессивные (в том числе растворы кислот, щелочей, легкоплавкие металлы, селитру). Рабочая температура на оболочке ТЭНа колеблется от десятков градусов (при нагреве воды и других жидких сред) до 750 °С (при нагреве газовых сред), а специализированные модели ТЭНов позволяют добиваться и более высоких температур.

Производственные возможности

Характеристики ТЭНов могу варьироваться и зависят от конкретного заказа.

• Любые электротехнические параметры.
• Любая конфигурация.
• Длина до 6,0 метров. Для составных ТЭНов длина может быть больше.
• Диаметр 6,0 мм, 6,5 мм, 7,4 мм, 8,0 мм, 8,5 мм, 10,0 мм, 13,0 мм, 16,0 мм, 18,5 мм.
• Квадратное сечение 6,5 мм х 6,5 мм.

Конструкция трубчатых электронагревателей (ТЭН)

Трубчатый электронагреватель (ТЭН) представляет собой расположенную внутри металлической оболочки спираль (или несколько спиралей) из сплава с высоким сопротивлением и контактными стержнями. От оболочки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем. Для предохранения от попадания влаги торцы ТЭН герметизированы. Контактные стержни изолируются от корпуса диэлектрическими изоляторами.

1 — контактный стержень	5 — нагревательная спираль	D — диаметр оболочки
2 — контактные гайки и шайбы	6 — наполнитель	L — развернутая длина оболочки
3 — изолятор	7 — герметик	Lk — заделка контактного стержня
4 — трубчатая оболочка		La — активная длина ТЭН

Маркировка ТЭН

Пример обозначения ТЭН:

• ТЭН 120 В 13 / 1,0 Т 220

120 — развернутая длина (L) в сантиметрах;	1,0 — номинальная мощность в киловаттах;
В — обозначение длины контактного стержня в заделке Lk;	Т — обозначение нагреваемой среды и материала оболочки;
13 — диаметр оболочки D в миллиметрах;	220 — номинальное напряжение в вольтах;

Условное обозначение и номинальная длина контактного стержня в заделке
Обозначение длины	А	В	С	D	E	F	G	H
Длина, мм	40	65	100	125	160	250	400	630

Обозначение нагреваемой среды, максимальная ваттная нагрузка, материал оболочки
Условное обозначение	Нагреваемая среда	Характер нагрева	Максимальная ваттная нагрузка, Вт/см2	Материал оболочки
J	Вода, слабый раствор кислот (pH от 5 до 7)	Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °С	15	Нержавеющая сталь
P	Вода, слабый раствор щелочей (pH от 7 до 9)	Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °С	15	Углеродистая сталь
S	Воздух, газы и смеси газов	Нагрев в спокойной газовой среде до температуры на оболочке ТЭН 450 °С	2,2	Углеродистая сталь
T	Воздух, газы и смеси газов	Нагрев в спокойной газовой среде с температурой на оболочке ТЭН свыше 450 °С	5,0	Нержавеющая сталь
O	Воздух, газы и смеси газов	Нагрев в движущейся со скоростью 6м/с воздушной среде до температуры на оболочке ТЭН 450 °С	5,5	Углеродистая сталь
K	Воздух, газы и смеси газов	Нагрев в движущейся со скоростью не менее 6м/с воздушной среде с температурой на оболочке ТЭН св. 450 °С	6,5	Нержавеющая сталь
L	Литейные формы, пресс-формы	ТЭН вставлен в паз, имеется гарантированный контакт с нагреваемым металлом, температура на оболочке ТЭН до 450 °С	5,0	Углеродистая сталь
Z	Жиры, масла	Нагрев в ваннах и др. емкостях, температура до 250 °С	3,0	Углеродистая сталь
W	Легкоплавкие металлы и сплавы	Нагрев и плавление в ваннах и др. емкостях с температурой на оболочке ТЭН до 450 °С	3,5	Углеродистая сталь
D	Селитра (двойная оболочка)	Нагрев до температуры 600 °С	3,5	Нержавеющая/черная сталь
Н	Селитра	Нагрев до температуры 600 °С	3,5	Нержавеющая сталь

Типовые формы ТЭН

Вариант комплектации ТЭНа крепежными штуцерами

Штуцер (резьбовая втулка с упорным фланцем) закрепляется на электронагревателе способом прессовки, пайки или сварки (в зависимости от условий работы ТЭН в той или иной нагреваемой среде).

Наиболее часто применяются штуцера с размерами приведенными в таблице:

Диаметр оболочки ТЭН, мм	М — размер резьбы	L — длина, мм	S — толщина фланца, мм	D — диаметр фланца, мм
8,5	М 14 х 1,5	18	3	20
10	G 1/2″	24	4	30
	М 16 х 1,5	18	3	25
13	G 1/2″	24	4	30
	М 22 х 1,5	22	4	30
16	М 24 х 1,5	22	4	30
18,5	М 27 х 2,0	30	4	36

Типовые формы контактных выводов

Контактный стержень соединен внутри ТЭНа с нагревательным элементом (спиралью), а снаружи имеет узел крепления подводящих проводов (шайбы и гайки).

Чаще всего применяются стержни с резьбой М4 или М5.

ТЭНы с диаметром оболочки меньше 8,5 мм оснащаются контактными выводами выполненными в виде лепестков.

elnaten.ru