Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Преимущества и недостатки воздушных ТЭНов

У таких нагревателей множество преимуществ. Они не ориентированы на испытания угрозами коррозийного поражения, но зато контакт с агрессивными газовоздушными смесями обусловил их стойкость к другим эксплуатационным факторам. К достоинствам изделий относят их повышенную физическую прочность, термическую защищенность, а также способность не утрачивать свои основные качества под действием высоких нагрузок и вибраций. Помимо этого, воздушный ТЭН отличается разнообразием конфигураций, что подтверждают и модели с оребрением, и гибкие версии.

Минусы также есть у воздушных ТЭНов. Они выражаются в сложности обслуживания и необходимости детального исследования рабочих сред для выбора оптимально подходящего элемента.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Конструктивные особенности

Мокрый ТЭН представляет собой пустотелую трубку, отлитую из меди или нержавеющей стали. Внутри располагается спираль из нихромовой проволоки. Свободное пространство водонагревателя заполняют кварцевым песком или порошком оксида магния. Это диэлектрики, которые не допускают короткого замыкания и при этом обладают отличной теплопроводностью.

В сухом ТЭНе нагреватель запрессован в герметично запаянную цилиндрическую колбу повышенной прочности. Для ее изготовления применяют магниевый силикат или стеатит. Благодаря этому тепло от ТЭНа передается воде через кожух. Форма водонагревателя определяется типом накопительной емкости бойлера. Встречаются изогнутые и прямые ТЭНы.

При производстве бойлеров применяют комплексные меры пассивной защиты ТЭНов от накипи и коррозии (ржавчины):

  • магниевый анод – металлический стержень, принимающий на свою поверхность все соли из воды;
  • нанесение стекловидной эмали на трубки водонагревателя;
  • терморегулятор, поддерживающий заданный температурный баланс воды;
  • теплоизоляция накопительной емкости материалами из пенополиуретана;
  • контрольный термостат, останавливающий работу ТЭНов при достижении 90°С.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Какой лучше купить?

Чтобы понять, какому виду тепловых элементов отдать предпочтение, стоит ознакомиться с их эксплуатационными характеристиками.

1. Особенности мокрых водонагревателей.

Для открытых ТЭНов характерно фланцевое крепление, обеспечивающее непосредственный контакт термоэлемента с водой. Главный недостаток соединения – интенсивное образование накипи и появление электролитической коррозии. В результате пробоя трубки возможно поражение электрическим током.

Негативные проявления существенно снижают теплоотдачу ТЭНа и увеличивают время подогрева жидкости. Все это приводит к повышенным энергозатратам и сокращает срок службы мокрого водонагревателя. Перегоревшие ТЭНы не подлежат ремонту. Замена на новые открытые нагреватели обходится недорого и проводится быстро.

2. Характерные признаки закрытых ТЭНов.

Фланец и кожух представляют единый элемент. Внутреннюю поверхность накопительного бака и ТЭН покрывают защитной эмалью, которая размягчает накипь и обеспечивает антикоррозийную защиту водонагревателя.

Внутреннее пространство термической колбы заполняют разные материалы:

  • Минеральное масло – жировое вещество обладает отличной теплопроводностью, благодаря чему расходы электричества сокращаются многократно.
  • Кварцевый песок – в отличие от масляного элемента нагревание жидкости происходит менее интенсивно. В случае выхода из строя ТЭНа замена не представляет сложностей.

В сухом водонагревателе риск получения электрического удара стремится к нулю. Цилиндрические колбы изготавливают из керамики или стеклокерамики, которые снижают образование накипи и исключают перегрев ТЭНа. Срок службы сухих термоэлементов в 3-4 раза выше, чем мокрых. Кроме того, требуется минимальный объем сервисного обслуживания. При выходе из строя ТЭНа заменить его можно без слива воды. Для этого достаточно выкрутить нагреватель из фланца.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Какие ТЭНы применяются в электрических котлах и водонагревателях.

Гайка может быть следующих диаметров: 1,25 дюйма, 2 дюйма и 2,5 дюйма. Уплотняется такой блок при помощи кольцевого резинового уплотнения (если оно предусмотрено конструктивно) или при помощи подмотки нитью или ФУМ-лентой. Что касаемо трубок, они могут быть изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали. Нержавейка дороже, но значительно дольше живет чем черная сталь.При мощностях до 9 кВт, внутри котлов могут быть установлены блоки с напряжением питания 220 В. При большей мощности, в котлах устанавливаются блоки под трехфазное напряжение 380 В.

Теперь перейдем к ТЭНам для водонагревателей. Они могут быть выполнены на резьбовой гайке (чаще всего диаметром 1,25 дюйма) или на фланце, который зажимается при помощи болтов. Смотрим ниже на рисунок:

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения
ТЭН для водонагревателя на фланце

Есть еще «сухие» ТЭНы. Они изолированы от воды в специальных колбах и производители утверждают, что они более безопасны, чем обычные. Хотя все их преимущества в безопасности можно свести на нет при помощи установки УЗО, которое будет отключать питание при наличии тока утечки больше 30 мА.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения
«Сухой» ТЭН

Как выбрать ТЭН для отопительного оборудования?

Выбирая ТЭН для замены в водонагревателе 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.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения
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 проложить новую электросеть.

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.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения
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.

Популярные статьи  Реле тока серии РТ40

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.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения
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.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения
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 терморегулятор в розетку, 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.

Установка нагревательного элемента

Тэны для воды с терморегулятором Аристон, кроме того, выпускаются разной конструкции, отличаются друг от друга материалом производства и методом монтажа на водонагреватель. Принцип установки нагревателя достаточно прост, необходимо придерживаться последующего алгоритма:

  1. Следует произвести отверстие в ёмкости, диаметр которой 42 мм, располагать отверстие нужно в нижней части ёмкости.
  2. Установить тэн с регулятором в отверстие.
  3. Затянуть гайку элемента изнутри ёмкости во фланец нагревателя.
  4. Подключать к термостату силовой кабель по схеме подключения.
  5. Определить в термостате нужную температуру нагрева воды в спектре от 40 вплоть до 80 градусов.
  6. Прикрыть регулировочный термостат предохранительным кожухом, колпаком, коробкой.

Мы не рекомендуем употреблять приспособление в качестве постоянного источника тепла и советуем отдать предпочтение готовым высококачественным и экономным изделиям для нагрева воды.

Для эффективной трансформации электрического тока в тепловую энергию применяется ТЭН.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Трубчатый электрический нагреватель используется в современных электрических котлах, печах, электрочайниках и других устройствах, в которых предусмотрен электрический нагрев.

Выделение теплоты происходит за счёт накала внутри этого устройства нихромовой нити, которая проходит ровно по центру трубки и надёжно изолирована от её поверхности слоем диэлектрика. В качестве изолирующего слоя обычно применяется керамика, которая хорошо передаёт тепло, при этом, не пропуская электрический ток на внешнюю поверхность ТЭНА.

Определение коэффициента полезного действия нагревателя

Лабораторная работа №3

Определение удельного сопротивления проводника

Прохождение электрического тока по проводнику сопровождается нагреванием проводника. Этот факт можно истолковать как результат противодействия направленному движению зарядов в проводнике. Количественной мерой этого противодействия служит величина R, называемая электрическим сопротивлением

Опыт показывает, что

(1)

где

— длина проводника, — площадь поперечного сечения проводника.

Коэффициент

служит характеристикой вещества и называетсяудельным сопротивлением. В системе СИ удельное сопротивление численно равно сопротивлению проводника в 1 м при площади сечения в 1 м 2 .

Их формулы (1) вытекает

(2)

Сопротивление R можно найти, воспользовавшись электроизмерительными приборами – вольтметром и амперметром. Так, если I – сила тока, показанная амперметром в амперах, а U – напряжение на концах проводника, измеренное вольтметром в вольтах, то сопротивление проводника в омах равно

(3)

Подставив (3) в (2), получим:

(4)

Таким образом, нахождение

сводится к определению размеров проводника и к измерению U и I.

Приобрести навыки работы с электроизмерительными приборами. Определить удельное сопротивление металлического проводника и природу материала, из которого сделан проводник.

  1. Источник питания.
  2. 2. Вольтметр.
  3. 3. Амперметр.
  4. 4. Ключ.

5. Реохорд – однородная тонкая проволока, натянутая на линейку с делениями.

6. Соединительные провода.

Порядок выполнения работы

  1. По данному значению диаметра проволоки вычислить площадь сечения:
  1. Собрать электрическую цепь по схеме.

Без проверки цепь не включать.

  1. Определить цену деления вольтметра и амперметра. Записать в тетради.
  2. Подвижным контактом Д реохорда установить длину L1 проволоки, равную 20 см.
  3. Замкнуть цепь. Снять показания вольтметра и амперметра (в делениях). Разомкнуть цепь.
  4. Опыт повторить для L2= 35 см и L3=48 см.
  5. Вычислить значение удельного сопротивления для каждого опыта по формуле (4). Определить среднее значение ρср.
  6. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.
  1. Сравнивая полученное значение ρср с табличным значением ρтаб , определить, из какого материала проводник реохорда.
  2. Вычислить относительную погрешность по формуле:
  1. Сделать вывод. Оформить отчёт.

Лабораторная работа №4

Исследование зависимости мощности, потребляемой лампой накаливания, от напряжения на её зажимах

Мощность электрического тока равна работе, которая совершается током за единицу времени:

Так как работа тока на участке цепи может быть определена по формуле

, то мощность тока можно вычислить, зная величину тока и напряжения , (Вт) (1)

Из формулы (1) видно, что мощность тока на участке цепи зависит от напряжения, приложенного к концам этого участка цепи.

Прохождение тока по проводнику обычно сопровождается его нагреванием. Опыт показывает, что сопротивление проводника зависит от температуры, и эта зависимость выражается формулой:

(2)

где

— сопротивление проводника при 0ºС (R=1 Ом), — температурный коэффициент сопротивления ( =0,005 ).

Цель работы:

опытным путём исследовать зависимость мощности тока от напряжения, определить температуры накала нити лампы при различных напряжениях на её зажимах.

Оборудование:

1. Лампа накаливания на 12 В. 2. Источник питания.

3. Амперметр. 4. Вольтметр. 5. Реостат. 6. Соединительные провода.

Порядок выполнения работы

Движок реостата поставить в среднее положение.

Собранную цепь без разрешения преподавателя или лаборанта не включать!

  1. Замкнуть цепь и при помощи реостата установить наименьшее значение напряжения. Записать показания вольтметра и амперметра.
  2. Постепенно выводя реостат, записывать значения напряжения и силы тока (Устанавливать напряжения на зажимах лампы согласно заданию).
  3. Для каждого значения напряжения вычислить:

А) мощность, потребляемую лампой (формула 1);

Б) сопротивление нити накала лампы (по закону Ома для участка цепи);

в) температуру нити накала (формула 2).

  1. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу
№ п Напряжение , В Сила тока , А Мощность , Вт Сопротивление , Ом Температура , ºС
1 2
2 4
3 6
4 8
5 10
6 12
  1. Построить график зависимости мощности от напряжения (формат – тетрадный лист).
  1. Составить отчёт и записать вывод.

Лабораторная работа №5

Определение коэффициента полезного действия нагревателя

Прохождение электрического тока по проводнику обычно сопровождается его нагреванием. Это объясняется тем, что при подключении проводника к источнику тока электроны приобретают дополнительную кинетическую энергию и при столкновении с частицами вещества металла передают им эту энергию, которая идёт на нагревание проводника.

Минусы и плюсы радиаторного ТЭНа

Электронагреватели трубчатого типа дают возможность собрать практичную и достаточно эффективную отопительную систему основного или дополнительного обогрева.

К достоинствам приборов можно отнести:

  1. Предельную простоту монтажа. С этой работой справится каждый начинающий мастер.
  2. Невысокую стоимость устройства, правда, имеется в виду цена одного ТЭНа, без дополнительного оборудования.
  3. Большую надежность по сравнению с масляными радиаторами. Кроме того, батареи с ТЭНами ремонтопригодны. При выходе оборудования из строя будет достаточно заменить нагреватель.
  4. Наличие дополнительных опций и функционала.
  5. Возможность автоматического управления отопительной системой, но для этого понадобится дополнительное оборудование.
Популярные статьи  Конденсатор

Мы перечислили основные достоинства радиаторных ТЭНов, рассмотрим их значимые недостатки. Их довольно много. Прежде всего, это внушительные эксплуатационные расходы, что объясняется высокой стоимостью электроэнергии. Их можно снизить, если полностью автоматизировать управление системой отопления.

В этом случае ТЭНы будут включаться в работу только после того, как температура в помещении понизится до определенного минимальным значения. И выключаться по достижению температуры, определенной как комфортной. Работа в таком режиме максимально экономична.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения
Самые простые по конструкции радиаторные ТЭНы не оснащены автоматическим управлением. Чтобы автоматизировать такую систему, понадобится приобретение дополнительного оборудования

Однако оборудование для автоматизации потребует финансовых вложений. Если рассматривать покупку ТЭНа в комплекте с радиатором и с автоматикой, стоимость такого комплекта будет намного больше цены электрического конвектора или же масляного радиатора.

Но при этом последние по уровню предоставляемого комфорта ничем не уступают, а кое в чем даже превосходят радиаторы с ТЭНами. Например, последние требуют стационарной установки, тогда как электрические конвекторы и масляные радиаторы более мобильны и компактны.

Кроме того, как и любой другой электрический прибор, в процессе работы ТЭНы генерируют магнитное поле. Его опасность для организма не доказана, равно как и безопасность. Поэтому стоит отнести наличие такого поля к отрицательным качествам устройств, ведь они монтируются в радиаторы, то есть находятся в непосредственной близости от людей.

В других отопительных системах, работающих от электричества, этот недостаток в какой-то мере нивелируется. К примеру, электрокотлы располагаются в нежилых помещениях, где присутствие человека кратковременно.

Связано это с тем, что в первом случае теплоноситель движется с довольно высокой скоростью. Благодаря этому радиатор прогревается достаточно быстро и полностью.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения
Чтобы увеличить теплоотдачу оборудованных ТЭНами радиаторов, можно накрыть стену, а которой закреплено устройство, отражающим экраном из фольги. Тепловое излучение будет двигаться только в комнату

Функционирование ТЭНа не в состоянии обеспечить такую высокую скорость. В результате нагрев корпуса батареи будет неравномерным. В нижней части температура будет намного выше, чем в верхней.

Правила эксплуатации

Чтобы ТЭН в установленный в батарее отопления служил вам как можно дольше, необходимо соблюдать следующие правила:

  1. В процессе установки не стоит прилагать чрезмерные усилия. Не стоит с силой затягивать гайки контактов и сам крепёж ТЭНа. Хрупкий материал может лопнуть.
  2. Включение нагревателя происходит только при наличии воды в батарее. Если жидкость попадает на уже нагретую трубку прибора, может произойти небольшой тепловой взрыв. В результате из строя выйдет не только ТЭН, но может произойти повреждение батареи отопления.
  3. Во время работы устройства на его поверхности будет образовываться накипь, которую необходимо периодически счищать. Рекомендуемый график обслуживания – один раз в три месяца. Если толщина накипи на нагревательной трубке превысит 2 миллиметра, снизится теплоотдача и устройство может выйти из строя.
  4. Чтобы исключить возможные скачки напряжения рекомендуется подключать ТЭН через источник бесперебойного питания или стабилизатор. При установке нагреватель необходимо заземлить.
  5. Производители рекомендуют использовать в качестве теплоносителя только дистиллированную воду. В многоквартирных домах с общим стояком, соблюсти это требование нереально, поэтому необходимо чаще чистить ТЭНы от накипи.

Решив установить в домашнюю систему отопления ТЭНы, выбирайте изделия, которые подходят по диаметру к вашим радиаторам

Кроме того, необходимо принимать во внимание и мощность приборов. Это обеспечит оптимальный температурный режим внутри помещения

При выборе ТЭНа, можно руководствоваться следующей схемой:

  • 20 Вт/м3. Такая мощность подойдёт для новостроек, которые обладают отличной теплоизоляцией.
  • 30 Вт/м3 – подойдёт для квартир, в которых установлены пластиковые окна, стены и пол оснащены надёжной теплоизоляцией.
  • 40-50 Вт/м3. ТЭНы с такой мощностью рекомендуется использовать в старых домах.

Установка ТЭН – это оптимальный вариант, чтобы обеспечить комфорт и уют в жилых помещениях. По сути, такую конструкцию можно сравнить с масляным обогревателем, но ТЭНы обеспечивают более быстрый и равномерный прогрев всех комнат в квартире. Стоит отметить, что если коммунальные службы в вашем городе работают на должном уровне, устанавливать ТЭНы нецелесообразно. Счета за электричество будут довольно внушительными.

ТЭН для радиатора: зачем он нужен?

Как и любой другой ТЭН для отопления, радиаторный предназначен для подогрева теплоносителя и поддержания его рабочей температуры. Прибор может быть установлен практически в любой отопительный прибор, имеющий заполненную жидкостью внутреннюю полость. Благодаря этому область его применения достаточно широка.

Радиаторные ТЭНы могут выступать в качестве основного либо дополнительного источника обогрева. Они очень хороши как источники тепла для помещений с относительно небольшой площадью, которые периодически используются в холодное время года.

К примеру, различные подсобки или для отопления гаража. В этом случае ТЭН монтируется в автономный радиатор, обычно он имеет внушительные размеры.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Батарея не подключается к отопительной системе и заполняется теплоносителем, который циркулирует исключительно в пределах корпуса радиатора.

В таких случаях в качестве теплоносителя выбирают техническое масло с пониженной вязкостью, что позволяет не бояться полного замерзания радиатора в нерабочее время. Получается аналог радиатора масляного типа, только больших размеров.

Достаточно хорошо зарекомендовали себя радиаторные ТЭНы и в качестве основного источника  тепла для дачных домиков, которые отапливаются периодически. Система обустраивается аналогично вышеописанной, но только ТЭНы монтируются в батареи, установленные в каждой комнате.

Возможна организация такого отопления и для домов с постоянным проживанием. В этом случае батареи можно заполнить обычной водой, поскольку не планируется допускать замерзание системы. Правда, такие варианты используются крайне редко по причине дороговизны электроэнергии.

Более широко радиаторные ТЭНы используются как дополнительные источники тепла. Они могут быть встроены в существующую отопительную систему с жидким теплоносителем и включаться в работу тогда, когда основное отопление по каким-либо причинам не функционирует.

Особенно удачно такое решение для домов с централизованным отоплением. В период, когда оно отключено, ТЭНы буквально спасают жильцов квартиры от замерзания.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Еще один неплохой вариант – подключение приборов в автономную отопительную систему с твердотопливным котлом. Это позволит поддерживать комфортную температуру в комнатах даже в то время, когда владелец не имеет возможности вовремя заложить топливо.

Если есть возможность использования многотарифного счетчика, практичным может оказаться вариант с переходом на ночное отопление электричеством, когда оно относительно дешевое. Днем же котел вновь заработает.

Практика показывает, что экономически невыгодно использовать радиаторные ТЭНы как дополнительный источник тепла для автономных систем, работающих на газе. Этот вид топлива сам по себе относительно дешев, поэтому заменять его на более дорогую электроэнергию не имеет смысла.

Если же в помещении используются котлы на сжиженном газе или же на дизельном топливе, выгода будет налицо. Но только при наличии двухфазного счетчика электроэнергии.

Расчет параметров нагревателя

По закону Ома рассчитывается мощность, которая равна произведению силы тока на напряжение электрической сети. Другими словами, чтобы у ТЭНа была мощность 1000 Вт, необходимо сначала вычислить силу тока. Есть два известных параметра – мощность и напряжение (в бытовой сети — 220 вольт). Ток будет равен мощности, разделенной на напряжение. Если 1000/220, получим силу тока, равную 4,55 А.

Для того чтобы определить сопротивление нити, необходимо напряжение разделить на силу тока. В итоге мы получим сопротивление обмотки ТЭНа, выраженную в омах. А если точнее, то разделим 220 на 4,55 и получим, что сопротивление нити из нихрома должно быть равно 48,4 Ом.

Популярные статьи  Изысканные гипсокартонные потолки с помощью точечных светильников

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Нужно отметить, что сопротивление прямо влияет на мощность нагревательного элемента. Чем меньше значение сопротивления, тем больше мощность нагревательного элемента

Нужно обратить внимание на то, что практически вся мощность будет расходоваться на нагрев нити. Поэтому коэффициент полезного действия у большинства ТЭНов практически равен 100%

Другими словами, чем мощнее нагревательный прибор, тем быстрее и больше он прогревается.

Как устроен трубчатый электронагреватель

Конструктивно термонагреватель представляет собой спираль из проводника с высоким удельным сопротивлением, свитым в спираль. Спираль помещается в металлическую или керамическую трубку той или иной формы, а свободное пространство внутри трубки заполняется специальной теплопроводной массой.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Как устроен ТЭН электрический

Эта масса служит не только для передачи тепла от спирали к трубке, но для и защиты самой спирали от окружающей среды, а также для электроизоляции. В отличие от открытой конструкции, когда токопроводящий материал открыт, такое устройство обеспечивает удобную и безопасную эксплуатацию нагревателя.

В отличие от приборов открытого типа (справа) трубчатые термоэлектронагреватели удобнее и безопаснее

Кроме того, трубчатая конструкция позволяет работать нагревателю непосредственно в агрессивных и токопроводящих средах, к примеру в воде.

Схема подключения электрики

Что касается обеспечения безопасности при подключении напряжения, то здесь всю схему нужно запитывать только через УЗО или дифф.автомат с током утечки 30мА.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Ошибка №14 Простой модульный автомат для этого не годится.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Иначе придется возле этого чуда передвигаться только в резиновых сапогах и перчатках. Водяные тены со временем разрушаются и нагревательная спираль, изначально защищенная оболочкой, оголяется.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

При соприкосновении с водой происходит утечка тока на металлический корпус обогревателя. Стоит вам дотронуться до любой из секций, и вы окажетесь под напряжением.

Нечто подобное происходит в эл.титанах или бойлерах, когда вода из под крана начинает “щипаться” и “бить током”.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

УЗО спасает от всего этого. Правда самостоятельно оно сработает только тогда, когда батарея будет заземлена.

В противном случае УЗО будет выжидать момента, пока вы не дотронетесь до батареи рукой. Начало выбивать УЗО – тут же меняйте тэн.

Сам терморегулятор подключается гибким проводом ПВС 3*2,5мм2.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

С одной стороны провода монтируется евро вилка, которая и втыкается в ближайшую розетку.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Не зажимайте под винты терморегулятора многожильный провод без наконечников.

Особенно это касается мощных тэнов на 1,5-2,0кВт. Концы жил для надежности контакта необходимо обжать гильзами НШВИ.

Ошибка №15 Еще одна проблема – оголенные контакты на термореле.

При наличии в доме маленьких детей и домашних животных, это очень опасно.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Некоторые мастера советуют закрывать термостат сверху пластиковым корпусом от подрозетника. Он как раз подходит по диаметру.

Этапы монтажа

Независимо от производителя устанавливается тэн в радиаторы отопления по единому принципу. Чтобы выполнить самостоятельный монтаж нагревательного элемента, достаточно следовать инструкции:

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

  1. Прибор, куда будет произведен монтаж, должен быть обесточен.
  2. Приостанавливается подача рабочей жидкости в батареи, после чего происходит ее слив.
  3. Вместо нижней пробки устанавливается нагревательный тэн, который должен войти в трубу для подачи воды.
  4. Восстанавливается подача жидкости, а затем происходит проверка герметичности радиатора.
  5. Обогревательный элемент подсоединяется к электросети.

Меры предосторожности

Применяя тэн для радиаторов системы отопления, следует придерживаться определенных требований безопасности.
Устанавливая отопление, важно проверить надежность работы вентиляции. Также при выполнении работ необходимо переместить легко воспламеняемые и взрывоопасные вещества в защищенное, труднодоступное место на безопасное расстояние от отопительного прибора.
Прежде чем выполнять подключение отопительного устройства с тэном и терморегулятором, стоит лишний раз проверить, насколько электропроводка справляется с возложенной на нее нагрузкой

Превышение допустимой мощности чревато перегревом проводов, возникновением коротких замыканий и возгораний.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

  • При подсоединении обогревательных приборов с тэнами нужно избегать применения обычных бытовых переносок. Оптимальным вариантом считается эксплуатация сетевых фильтров. Такое решение позволяет автоматически обесточить прибор при скачках напряжения в системе.
  • Абсолютно недопустимо использовать батареи с электрическим нагревательным элементом для просушки вещей.
  • При работе тэна происходит интенсивный подогрев рабочей жидкости. Его эксплуатация на протяжении долгого времени приводит к выжиганию кислорода. Поэтому длительное нахождение в таком помещении скрывает в себе опасность для здоровья.

Эксплуатация

ТЭНы чаще всего ломаются именно из-за неправильного использования водонагревательных приборов. Вследствие каких-либо нарушений эксплуатации возможны следующие проблемы с нагревательной деталью:

  • металл лопается из-за долгого воздействия на него большой температуры или напряжения;
  • оболочка утрачивает изначальную герметизацию, что приводит к немедленной поломке ТЭНа;
  • появляются частицы ржавчины и признаки разрушения конструкции ввиду неправильного отношения к нагревательному прибору;
  • выход из строя из-за долгого нарушения правил безопасности и обслуживания.

Перечень возможных проблем не ограничивается вышеприведенным списком. В целом каждое нарушение приводит к тем или иным уникальным поломкам. К примеру, даже в случае неправильного отношения к объему жидкости, нагревательный элемент способен выйти из строя (если бак имеет объем 80 литров, пространство должно быть заполнено так, чтобы ТЭН был полностью погружен в воду).

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Виды ТЭНов для 80-литрового бойлера

Возникающие неполадки

Приведем краткий список распространенных неисправностей в работе нагревательных элементов.

  1. Когда из крана бежит холодная вода, то это сигнал о том, что произошло нарушение в соединении ТЭН — термостат.
  2. Если изделие то включается, а затем выключается — это первый сигнал о том, что на нагревателе образовалась довольно толстая накипь или слой известкового налета.
  3. Когда при самостоятельной установке пользователь допустил различные ошибки из-за неопытности, то в емкости может возникнуть весьма внушительная воздушная подушка. которая не дает ТЭН нагревать воду.

Любую неисправность гораздо легче предупредить, нежели потом устранять, прилагая определенные усилия и финансовые вливания.

ТЭН с терморегулятором для нагрева воды

Для эффективной трансформации электрического тока в тепловую энергию применяется ТЭН.

Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

Трубчатый электрический нагреватель используется в современных электрических котлах, печах, электрочайниках и других устройствах, в которых предусмотрен электрический нагрев.

Выделение теплоты происходит за счёт накала внутри этого устройства нихромовой нити, которая проходит ровно по центру трубки и надёжно изолирована от её поверхности слоем диэлектрика. В качестве изолирующего слоя обычно применяется керамика, которая хорошо передаёт тепло, при этом, не пропуская электрический ток на внешнюю поверхность ТЭНА.

ТЭНы для электрических котлов отопления

Ну да ладно, давайте перейдем к делу. В качестве нагревательных элементов для электрических котлов применяются блоки ТЭНов.

Представляют они из себя несколько нагревателей, которые объединены вместе при помощи гайки.

Чтоб было понятнее смотрите ниже на рисунок:

Блок ТЭН

Гайка может быть следующих диаметров: 1,25 дюйма, 2 дюйма и 2,5 дюйма.

Уплотняется такой блок при помощи кольцевого резинового уплотнения (если оно предусмотрено конструктивно) или при помощи подмотки нитью или ФУМ-лентой.

Что касаемо трубок, они могут быть изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали.

Нержавейка дороже, но значительно дольше живет чем черная сталь.

При мощностях до 9 кВт, внутри котлов могут быть установлены блоки с напряжением питания 220 В.

При большей мощности, в котлах устанавливаются блоки под трехфазное напряжение 380 В.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: