Электротэны для водяного отопления – Всё об отоплении

Как устроен ТЭН для батарей отопления и для чего он нужен, его достоинства и недостатки. В каких случаях используют устройство, как правильно выбрать и установить ТЭН в батарею.

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.

Чугунный радиатор отопления со встроенным ТЭНом

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

Расчет мощности радиатора

Какой мощности должен быть тэн?

Ошибка №5

Здесь не нужно исходить из принципа – чем больше, тем лучше.

В первую очередь нужно обеспечить плавную работу нагревательного элемента. Он не должен выключаться и включаться через чур часто.

Подберете слишком мощный тэн и при выходе на рабочую температуру он у вас будет работать в следующем режиме: 1 минута выключено – щелчок – менее минуты включено – щелчок – 1 минута выключено и т.д.

При грамотном подборе мощности и хорошем утеплении помещения, батарея будет 2/3 времени “отдыхать”, отдавая тепло в окружающую среду, и только 1/3 времени работать, потребляя эл.энергию.энергоаудит и обследование теплопотерь дома тепловизором

Исходя из этого можете примерно рассчитать расход эл.энергии за месяц.

Помимо щелчков, мощная батарея будет сильно шуметь и булькать. Добавление уксуса или лимонной кислоты для смягчения жидкости не особо помогает.

Здесь наблюдается эффект как в электрическом чайнике. При мощности 2квт мы имеем очень малые размеры сосуда, плюс наличие пустот.от чего шумит чайник

В результате резкого выделения тепла в воду и возникает подобный шум. Чем меньше воды в чайнике, тем сильнее он шумит.

То же самое и в батарее. Когда тэн слишком мощный, скорость нагрева получается на порядок выше скорости отвода тепла, плюс сказывается невысокая скорость циркуляции теплоносителя.

Ошибка №6

Зачастую сильный шум при работе возникает при неаккуратном завинчивании или кривом тэне и случайном соприкосновении трубки с перегородкой ниппеля.

кривой тэн

Чтобы решить эту проблему, попробуйте немного провернуть тэн по часовой или против часовой стрелки, изменив его положение. Шумная работа на пределе и постоянные щелчки не только раздражают, но и напрямую влияют на срок службы контактов реле.как выбрать тепловентилятор для квартиры лучшие модели

Поэтому при выборе мощности тэна исходите из правила:

  • максимум 0,5кВт – на каждые 4 секции

как выбрать мощность тэна в батарею чугунную и алюминиевый радиатор таблица

Установите тэн меньшей мощности, и он у вас вообще не будет отключаться, так как не сможет нагреть воду до нужной температуры.

С одной стороны, это хорошо, батарея никогда не перегреется, даже если будет сбой в работе термореле. Например, для чугуняки (4 секции высотой 500мм), тэн мощностью 300Вт некоторые вообще умудряются вкрутить напрямую без термостата.тэн в батарею без термостата

Еще один плюс малой мощности – отсутствие раздражающих щелчков. Однако несмотря на это, при недостатке киловатт вы существенно теряете в теплоотдаче.

Вот и приходится искать идеальную формулу.

Когда батарея слишком длинная (12 секций), то лучше вместо одного 1,5кВт тэна, вкрутить сразу два. Снизу радиатора с одной стороны 1кВт, а с другой еще на 0,5кВт.два тэна в один радиатор или батарею

Либо два по 0,7кВт каждый. Тем самым, прогрев секций будет более равномерным.

Ошибка №7

Только не забудьте проверить резьбу на тэнах.

левая и правая резьба на тэнах

С двух сторон батареи она разная. При покупке нагревательного элемента обращайте внимание на буковку, которая обозначает правую или левую резьбу (1.1/4R или 1.1/4L).

По заводским параметрам подобные батареи (с высотой или межосевым расстоянием 500мм), при встраивании в полноценную гидравлическую систему отопления, способны рассеивать чуть менее 200Вт тепловой мощности на каждую секцию (180Вт алюминий, 140Вт чугун).

Однако в нашем случае таких цифр не ждите. Во-первых, теплоотдачу в 180/140Вт обеспечивает только новая батарея. А для подобного обогревателя, как правило используют б/у-шные варианты.бу батарея с тэном в гараже

Покупать новье для такой самоделки экономически не целесообразно.

Во-вторых, такая работа возможна только при режиме 90С-подача, 70С-обратка. Мы же в этой сборке применяем тэн с оптимальной рабочей температурой 60-65С.обогрев помещения тэн в батарею

При морозе на улице до -25С можно накрутить и на +70-75С. Максимально возможная температура + 80С.максимальная температура тэна

Поэтому никогда вы такую батарею в НОРМАЛЬНОМ режиме эксплуатации не нагреете до 90С. В принципе этого и не нужно, так как влечет за собой риски резкого повышения давления.

При вкручивании нагревательного элемента, редко какой из них достает до последней секции. Обычно их длина варьируется в пределах 35-40см.

Есть и эксклюзивные модели на все секции, но под заказ (например, Grepan). Вот сравнительные таблицы равномерности прогрева одной и той же батареи (10 секций) стандартным коротким тэном и удлиненным от Grepan.талица сравнения нагрева батереи стандартным и удлиненным тэном

Однако большинство из нас применяют все же коротыши. Каким же тогда образом обеспечить равномерный прогрев по всей площади?

Здесь есть определенные нюансы, связанные с наполнением водой.

Ошибка №8

Для дома рекомендуется именно вода, а не какая-то химическая незамерзайка (этиленгликоль, антифриз, тосол).

отзывы про батарею с тэном

По мере работы и нагрева, жидкость в любом случае будет испаряться и находить себе выход через верхние клапана. Вы же не хотите дышать подобной химией у себя дома.

А вот для гаража, сарая или дачи с хорошей вентиляцией, хочешь-не хочешь, а придется лить незамерзайку. Подбирайте максимально экологически безвредную (sweet winter, теплый дом и т.п.).незамерзайка в батарею

В противном случае, надолго отключенная батарея с водой, просто-напросто разморозится.

У кого есть возможность, заливают масло. Не веретенку или отработку, а трансформаторное. С ним батарея никогда не замерзнет.

А еще такое масло отличный изолятор. Не нужно будет бояться утечек тока при разрушении оболочки нагревательного элемента.автоматика электрического отопления 3 схемы

Только имейте в виду, что при такой “заправке” придется искать специальный масляный тэн.масляный тэн для батареи

Ошибка №9

Обычный водяной из-за густого масла и плохой конвекции будет перегреваться и быстро выходить из строя.

почему нужен специальный тэн для масляной батареи

В целях пожаробезопасности нагрев при прямом соприкосновении с маслом не должен превышать 250 градусов. Кроме того, масло быстро разъест все резиновые прокладки между секциями.

Зачем нужен ТЭН в радиаторах?

Устройство подогревает теплоноситель в батареях и поддерживает его рабочую температуру (какая температуры воды в радиаторах отопления считается нормой?). Его можно устанавливать не только в радиаторы, но и в любые отопительные устройства, имеющие полости, заполненные жидкостью. Именно поэтому область применения радиаторных ТЭНов весьма широкая.

Фото - тэны для батареи отопления

Используют прибор преимущественно в помещениях небольшой площади — гаражах, подсобках и т.п. 

ТЭН — металлическая трубка с теплопроводящим электроизолятором и токопроводящей нитью.

Особенности радиаторов, оснащённых встроенным ТЭНом:

  1. С виду они почти не отличаются от обычных батарей. Но, в отличие от последних, они не подключаются к системе отопления.
  2. Устройства заполнены теплоносителем, циркулирующим по батарее.
  3. Лучший теплоноситель — масло, имеющее пониженную вязкость. Это предотвращает замерзание радиатора, когда он отключен.

ТЭН и его разновидности

Конструктивно трубчатый электрический нагреватель (ТЭН) представляет собой трубку из углеродистой или нержавеющей стали с помещенной внутрь теплопроводящей спиралью из нихрома, материала с высоким сопротивлением. Трубка заполнена специальным теплоносителем периклазом, который является хорошим изолятором и притом обладает высоким показателем теплопроводности, и герметично закрыта. Периклаз, находясь под высоким давлением, фиксирует отцентрированную по оси спираль, поэтому она не смещается, когда ТЭН изгибают и в зависимости от модели придают ему необходимую форму. Снаружи выступают концы спирали, которые служат для подключения к электросети.

Тены для отопления можно разделить на группы по нескольким параметрам:

  • По типу нагревательной поверхности они бывают трубчатыми, оребренными, стержневыми, плоскими и ленточными:
    • Где применяются тэнытрубчатые электронагреватели используются во всех электрических отопительных приборах, в которых нагрев теплоносителя происходит в результате преобразования электрической энергии и тепловую. Изготавливаются они из углеродистой и нержавеющей стали, меди, титана длиной обычно от 20 до 600 мм из трубки диаметром от 6 до 18,5 мм любой конфигурации и мощности;
    • трубчатые электронагреватели оребренные используются в тепловых завесах и конвекторах для нагрева газа или воздуха, которым отапливается помещение. Ребра, изготовленные из металлической ленты, крепят к стальной нагревательной трубке специальными крепежными элементами перпендикулярно ее оси. Разветвленная наружная поверхность позволяет при меньшей температуре, массе и габаритных размерах нагревательного элемента увеличить его теплоотдачу;
    • ленточные нагреватели из листового алюминия или нержавеющей стали используют для нагрева плоской поверхности, например, теплого пола, но чаще всего в промышленном производстве;
    • плоские нагреватели производятся со спиралью в керамическом нагревателе для нагрева плоских поверхностей тоже в промышленности;
    • стержневые нагреватели предназначены для работы в отверстиях металлических деталей.
  • По типу рабочей среды могут использоваться для нагрева воды, воздуха, газа, металла, масла, различных агрессивных сред в производстве.
  • По сфере применения выпускаются бытовые нагревательные элементы для бойлеров, котлов отопления, радиаторов, духовых шкафов и электроплит, стиральных машин и электрических чайников и прочее.

Кроме того, ТЭНы, различающиеся по мощности от 15 до 15000 Вт на единицу поверхности, могут иметь дополнительные опции: терморегуляторы и датчики автоматического отключения в случае перегрева.

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.

Схема внутреннего устройства 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.

Шаг первый – подготавливаем радиатор и монтируем ТЭН

Радиаторные футорки пакуем обычным способом, наматывая уплотнительную фумленту или паклю с силиконовым герметиком, и закручиваем через резиновые прокладки. Поджимаем их разводным или газовым ключом. ТЭН необходимо подобрать под внутреннюю резьбу радиатора. Закручиваем его через паронитовую прокладку, обмотав резьбу фумлентой. В своей сборке автор использовал для чугунного радиатора на 10 секций нагревательный ТЭН мощностью всего 0,8 кВт. Расчет можно произвести по следующей формуле, а подобрать по предоставленной таблице (фото).

Автономное отопление на базе электрического тэна
Автономное отопление на базе электрического тэна
Автономное отопление на базе электрического тэна
Автономное отопление на базе электрического тэна
Автономное отопление на базе электрического тэна
Автономное отопление на базе электрического тэна
Автономное отопление на базе электрического тэна
Автономное отопление на базе электрического тэна

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.

Принцип работы отопительного электрокотла

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 масляных обогревателях, переносных и настенных электрических радиаторах. Передача тепла в них может происходить с помощью: конвекции, ИК-излучения или теплопроводности.

Трубчатые ТЭНы для радиаторов

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 микатремического обогревателя 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.

Оребренная модель ТЭНа

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

Используются оребренные модели преимущественно в обогревателях для воздушного отопления. 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.

Блочные ТЭНы для котла

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 бытовых отопительных котлов 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.

Патронные электрические нагреватели

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.

ТЭНы для отопления с терморегулятором

Трубчатые электронагреватели – устройства, предназначенные для нагрева жидкости. Такие известны всем, кому хоть раз приходилось пользоваться электричеством, чтобы согреть литр воды. ТЭНы для отопления с терморегулятором применяют в тех помещениях, где не проходит централизованная городская система, отсутствует газовое оборудование, или просто по желанию владельцев.

Установка ТЭНа

Ничего сложного в установке радиаторных ТЭНов нет, поэтому выполнить её сможет любой домашний умелец. Чтобы во время монтажа не возникло каких-либо проблем, заранее — при покупке, ознакомьтесь с его комплектацией, и проверьте, всё ли на месте.

Желательно, чтобы вместе с ТЭНом в коробке находилось всё необходимое для установки. Если каких-то деталей недостаёт, нужно их сразу докупить. Монтаж ТЭНов с терморегуляторами практически ничем не отличается от установки аналогов без автоуправления.

Прежде чем устанавливать ТЭН в радиатор, убедитесь, что из отопительной системы спущена вода. Именно поэтому в многоквартирных домах монтаж устройства лучше проводить летом, когда выключено центральное отопление.

Как установить ТЭН:

  1. Демонтируйте заглушку, расположенную внизу радиатора.
  2. Установите ТЭН с помощью резьбового крепления и резиновой прокладки.
  3. Обработайте стык герметиком.

Видео монтажа радиаторного ТЭНа:

Радиатор с тэном. Делаем своими руками.

Тэн в батарею с терморегулятором, экономим на отоплении дома.

На что обратить внимание:

  • Ставят ТЭН только в нижнюю часть радиатора — это обеспечит беспрепятственную циркуляцию теплоносителя.
  • Устройство вставляют в батарею строго параллельно полу — это необходимо для беспрепятственной эксплуатации.
  • Теплоноситель, нагревшись, повышает в батарее давление. Это требует установки небольшого расширяющего бака. Также можно оборудовать радиатор клапаном, чтобы регулировать давление в системе.
  • Подключать ТЭН можно только через заземлённую розетку. Рекомендуется также подключить устройство к стабилизатору напряжения — это обезопасит его от перепадов в сети.
  • Крепёж соединений трубчатых электронагревателей достаточно хрупкий. Чтобы не повредить его, установку надо производить с максимальной осторожностью, не прилагая лишнего усилия.

Преимущества ТЭНов с терморегулятором

Удобство устройства состоит в том, что два элемента – нагревательный и контрольный – исполняются в единой конструкции. При поломке автоматических контроллеров заменить элементы достаточно просто, не разбирая другие части нагревателя.

Сравнивая стоимости отопительного оборудования разных типов, электрические нагреватели с терморегуляторами можно отнести к самым дешевым источникам тепла. Они просты в установке и не требуют ничего кроме стабильного электрического сигнала.

Недостатки

Недолговечность – самый основной недостаток, которым обладают ТЭНы для отопления с терморегулятором.

Во-первых, сам трубчатый нагреватель взаимодействует с солями, растворенными в воде. В результате на трубке растет накипь, которая ведет не только к снижению полезного действия, но и к поломке нагревателя. Как средство защиты от налета в некоторых моделях устанавливают дополнительный стержень – магниевый анод. Поскольку магний – химически более активное вещество, соли преимущественно взаимодействуют с ним, и ТЭН обеспечивается защитой от накипи. И снова недостаток – стержень защиты медленно разлагается в химической реакции и со временем требует замены. И хотя замена анода – совсем не сложный процесс, который, как и автоматика, не заставляет разбирать всю конструкцию, неудобство представляет необходимость постоянно контролировать наличие реагента.

Электротэны для водяного отопления

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...