ТЭНы с терморегулятором для нагрева воды

Как подключить ТЭНы электрического котла.

Оглавление статьи

Приветствую вас, мои читатели! Этот пост я решил написать для тех, кто пытается разобраться с подключением электрического котла к проводке. Статья посвящена отопительным аппаратам, использующим ТЭНы в качестве нагревательных элементов. Про электродные котлы я напишу отдельно. Есть несколько вариантов выполнения этой операции и о них я расскажу ниже по очереди. Начинаем, как вы уже могли привыкнуть, от простого к сложному.

ТЭН и однофазная сеть. Что к чему прикрутить?

Этот случай характерен для дач и деревенских домов старой постройки. Для начала нужно вообще понять о чем идет речь и проще всего это сделать, смотря на следующий рисунок:

Итак, у однофазной электрической сети имеется два проводника — ноль и фаза. На самой же картинке изображено два способа включения нагрузки — параллельный и последовательный. Разнятся эти способы тем, как делится исходное напряжение между элементами. В большинстве случаев ТЭНы включают параллельно, чтобы не терять полезной мощности, последовательная схема подходит только для различных специфических случаев. Блок, подготовленный для подключения к одной фазе будет выглядеть так:

Еще стоит обратить внимание на выбор кабеля, но этого момента мы коснемся чуть позже, а теперь давайте переходить к трем фазам

Два способа подключить ТЭН к трем фазам.

«Трехфазка» раньше была чем-то не очень нужным и понятным для простого обывателя, но в наше время она стала необходимостью для частного дома. Нужна она прежде всего для отопления электричеством. Поскольку электрический котел имеет большую мощность (в большинстве случаев больше 6 кВт), то при использовании одной фазы вам понадобится прокладывать проводку кабелем с большим сечением проводников. А это будет дорого стоить, особенно если жилы кабеля сделаны из меди. В трехфазной сети сечения проводников будут заметно меньше, по этой причине большинство современных электрических котлов подключаются к «трехфазке».  Теперь давайте поговорим про основные схемы подключения ТЭНов к такой сети.

Звезда.

Такой способ используется в том случае, если нагревательный элемент рассчитан на 220 В. Кроме этого, «звезда» требует, чтобы с щитка был заведен нулевой провод. Для пояснения рассмотрим следующий рисунок:

В данном случае, вместо двух перемычек будет одна. И подключаться она будет к нулю, а три оставшихся свободных конца будут подключены к соответствующим фазам. Если смотреть на гайку блока сверху, то выглядеть это все будет следующим образом:

Треугольник.

Используется такой способ для подключения нагревательных элементов, рассчитанных на 380 В. Если вдруг вы решите ставить «треугольником» ТЭНы, рассчитанные на 220 В, то они просто сгорят. Не упустите этот важный момент. Главным отличием «треугольника» от «звезды» является отсутствие нулевого проводника. Тут есть только 3 фазы и больше ничего. Чтобы лучше понимать о чем идет речь, смотрим ниже:

На картинке все выглядит просто и понятно, а вот если начать соединять контакты на гайке блока, получится следующее:

Выглядит сложновато, но на самом деле не отличается ничем от верхнего рисунка. Цветными линиями и цифрами здесь обозначены фазы, а буквами нагревательные элементы блока.

Что делать, если сломался тэн в котле

Электрические тэны, несмотря на свою надежность, часто могут выходить из строя. Что же делать в таком случае? Если вы имеете дело с заводским изделием, самостоятельно ремонтировать его лучше тогда, когда у вас достаточно опыта. В противном же случае лучше обратиться в специализированный сервисный центр, где вам не только качественно отремонтируют нагревательный элемент, но и проверят на целостность и работоспособность прочие части системы отопления.

Если же вы решили самостоятельно решить проблему, ознакомьтесь с конструкцией вашего прибора, информацию можно взять на сайте его производителя или из его технического паспорта.

Перед тем, как снимать тэн, нужно обесточить устройство, а потом слить теплоноситель. Работоспособность конструкции проверяется при помощи индикатора. Сравните показатели с указанными в техпаспорте, и, если они не совпадают, то прибор нужно заменить.

Подключение ТЭНа с терморегулятором

Рассмотрим принцип работы и схему включения.

Они используются для бойлеров и котлов отопления. Берём универсальный на 220В и 2-4,5кВт, обычный, с чувствительным элементом в виде трубочки, помещается он внутрь ТЭНа, в котором есть специальное отверстие.

Тут видим 3 пары нагревательных элементов, итого шесть, подключать нужно следующим образом: на три садим ноль и на другие 3 – фазу. В разрыв цепи вставляем как раз наше устройство. Он имеет три контакта, на фото ниже видно один по центру сверху и два снизу. Верхний используется для включения к нулю, а какой из нижних к фазе надо проверить тестером.

Ставим регулятор на минимум – звоним тестером в левый нижний с верхним – есть звуковой сигнал, а на втором нет, теперь увеличим градус и тестер звонит уже правый нижний с нулём. Значит питание приходит на ноль (верхний) и с него идёт на ТЭНы, т.е. запитываются. А левый нижний вывод можно использовать для индикатора, чтобы индицировалось, когда отключён ТЭН.

Преимущества применения бойлеров

Основным преимуществом данной конструкции является то, что при использовании сухого ТЭНа отсутствует контакт электрической части с водой, а, следовательно, и опасность поражения электротоком пользователей.

При выходе их из строя они не функционируют, а электрические части не касаются трубки, поэтому не создают ситуацию попадания пользователя под действие электрическим током.

Имеется достаточно много и иных очевидных преимуществ водонагревателей с сухим ТЭНом, которые сложно переоценить: отсутствие процесса накипеобразования на поверхности нагревательного элемента, скоростной нагрев и экономия электричества, а также простое обслуживание и длительный срок эксплуатации.

Все вышеперечисленное в общей сложности создает привлекательность и популярность такой модификации водонагревателей на рынке.

Отсутствие накипи

Накипь на поверхностях нагрева традиционных ТЭНов возникает в связи с тем, что водопроводная вода в своем составе имеет соли жесткости натрия и кальция, которых тем больше, чем выше исходная жесткость природной воды.

При соприкосновении с поверхностью ТЭНа вода имеет пограничную высокую температуру, в этом слое начинает протекать интенсивный процесс накипеобразования. Накипь является плохим проводником тепла, в связи, с чем стенки ТЭНа начинают перегреваться, с последующим разрывом.

Бойлеры с сухим элементом защищены от таких сбоев, поскольку их греющий элемент заключен в стеатитовой колбе, исключающей прямой контакт с водой.

Долгий срок службы сухого нагревателя

Вследствие использования новейшей технологии в водонагревателях с сухими нагревательными элементами, их срок эксплуатации увеличен дополнительно на 5 лет непрерывной работы, поэтому модификации с сухими ТЭНами работают, как правило, не менее 10 лет. Это качество позволяет сэкономить владельцам на ремонте и замене нагревающих элементах.

Кроме того большинство сухих ТЭНов имеют схожую конструкционную структуру и габариты. Это даёт возможность применять один типоразмер ТЭНов для разных модификаций емкостей.

Нет воздушных пробок

Воздушная пробка под тепловизором

В традиционных конструкциях бойлеров с открытыми ТЭНами, образование воздушных пробок способно вывести их из строя, из-за нарушений условий охлаждения стенок конструкции нагреваемой водой. Бойлер с сухим ТЭНом имеет 100% защиту от таких видов аварии.

Кроме того такие модификации водонагревателей обладают одной важной особенностью. В том случае если ТЭН все же выйдет из строя, при его замене пользователю не придется сливать всю воду из рабочей емкости

Необходимо лишь открутить предохранительный фланец, извлечь ТЭН и заменить его на новый комплект.

Высокая производительность

Специалистами доказано, что традиционные электрические бойлера намного длительнее нагревают воду за один цикл. Помимо этого, удельный расход электроэнергии на нагрев 1 литра воды в «мокрых» модификациях намного выше, чем с сухими ТЭНами.

Для повышения эффективности водонагревателя стеатитовую керамическую колбу, где установлены элементы, заполняют маслом. В этом случае тепловая проводимость будет выше, чем обычных у воздушных модификаций, что дополнительно увеличит скорость нагрева, при существенном снижении удельных показателей на нагрев воды, таким образом экономя общий расход электроэнергии.

Простота обслуживания и ремонта

Дополнительным преимуществом сухого ТЭНа в электробойлере является простота его обслуживания. Конструкция устройства позволяет выполнять техобслуживание в два раза реже, чем для классического бойлера.

Несмотря на то, что современные бойлера выпускаются по новейшим технологиям и с высокими гарантийными сроками, полностью отказаться от технического обслуживания, не может позволить себе ни один производитель. Задачей пользователя по увеличению межремонтного периода является проведение своевременного техобслуживания бойлера в сроки установленные заводом.

Наличие защиты от сухого старта

Старые традиционные конструкции бойлеров зачастую выходят из строя, когда они включаются в работу при отсутствии в баке воды. Водонагреватели с сухим элементами не опасаются сухого старта. Эта защита гарантируется установкой специального термоблока, которая не позволяет нагревательному элементу перегреваться в условиях отсутствия охлаждающей среды. Подача электроэнергии в устройство будет прекращено, поэтому важные функциональные элементы бойлера не будут выведены из строя.

Сфера применения.

ТЭН с терморегулятором – универсальное устройство и используется в качестве нагревательного элемента для:

1. Организации временного электротопления. Для этого, через специальный штуцер его вставляют в регистр или в чугунную батарею;
2. Подогрев воды для душа. Для этого достаточно иметь емкость, в корпусе которой рядом с днищем делается отверстие, в которое вставляется ТЭН;

В общем, ТЭН с терморегулятором – это самый дешевый на стадии монтажа источник тепла и горячей воды. Стоимость устройства начинается с 5$ (2 киловаттная модель аристон), а набор соответствующей фурнитуры (прокладка и гайка) не будет стоить больше 1$.

Полезный совет: При подключении ТЭНа – заземление крайне необходимо. Напряжение, которое может образоваться при «пробивании» на корпус может быть смертельно опасным для человека. Не рискуйте!

Применение ТЭНов

Монтаж ТЭНов настолько прост, что выполнить все требуемые работы может любой домашний мастер. В комплекте с ТЭНом, как правило, поставляется все необходимое для монтажа, защиты, подключения и автоматизации. Благодаря этому достаточно ввернуть в гнездо радиатора ТЭН, оснащенный термостатом, и подключить его к электросети. Система должна быть заполнена теплоносителем. После таких несложных работ ТЭН можно использовать по его прямому назначению. При установке необходимо следить за тем, чтобы монтируемый нагреватель находился в строго горизонтальном положении.

На рынке представлены модели разной мощности. Они подходят не только для бытового, но и для промышленного использования. Основой конструкции является нержавеющая стальная труба с размещенной внутри спиралью из нихромовой проволоки. С помощью латунной гайки с правой или левой резьбой ТЭН вкручивается в трубопровод. Такие агрегаты могут использоваться с любыми радиаторами, имеющими монтажную резьбу 1 дюйм.

ТЭН для радиаторов — разборная конструкция, поэтому корпус при необходимости можно отсоединить даже во время эксплуатации. Один из важнейших вопросов, встающих при применении электроотопления — это безопасность. Среди всех электроприборов ТЭН отличается наибольшей безопасностью. Для защиты от перегрева применяется двойной контроль за счет основного и дополнительного датчиков температуры. Основной датчик находится внутри корпуса, а дополнительный — в специальной трубке.

Различия в зависимости от модели и типа радиатора

ТЭН для батареи может работать в двух режимах. При применении в качестве основного источника отопления ТЭН включается на полную мощность. Благодаря этому он быстро прогревает помещение до комфортной температуры и поддерживает ее на заданном уровне. В домах с нерегулярным проживанием можно использовать ТЭНы в качестве защиты автономной системы отопления от промерзания. В этом случае прибор будет работать с минимальной мощностью, поддерживая температуру теплоносителя в трубах на уровне, не позволяющем ему замерзать.

Мощность ТЭНа — один из основных параметров при выборе модели. Маломощные изделия не смогут справиться с поставленными перед ними задачами. Ведь с помощью маленького кипятильника нельзя нагреть воду в ванной — потребуется более мощный. Точно так же и при установке маломощного ТЭНа — вода в системе будет остывать быстрее, чем нагреется до заданной температуры.

Важно! Прежде чем покупать ту или иную модель, необходимо сделать расчеты, позволяющие использовать нагревательный прибор с максимальной эффективностью. При расчете мощности необходимо учитывать не только объем воды в радиаторе, куда будет монтироваться ТЭН, но и начальную, а также конечную температуру теплоносителя и время, затрачиваемое прибором на его нагрев. Для выполнения максимально правильных расчетов пользуются специальными формулами

Для простого обывателя они могут представлять сложность, поэтому полный расчет заказывают специалистам-теплотехникам. Более простой расчет состоит в том, что температура теплоносителя в чугунном радиаторе должна быть в пределах +70 градусов

Для выполнения максимально правильных расчетов пользуются специальными формулами. Для простого обывателя они могут представлять сложность, поэтому полный расчет заказывают специалистам-теплотехникам. Более простой расчет состоит в том, что температура теплоносителя в чугунном радиаторе должна быть в пределах +70 градусов

При расчете мощности необходимо учитывать не только объем воды в радиаторе, куда будет монтироваться ТЭН, но и начальную, а также конечную температуру теплоносителя и время, затрачиваемое прибором на его нагрев. Для выполнения максимально правильных расчетов пользуются специальными формулами. Для простого обывателя они могут представлять сложность, поэтому полный расчет заказывают специалистам-теплотехникам. Более простой расчет состоит в том, что температура теплоносителя в чугунном радиаторе должна быть в пределах +70 градусов.

Помимо мощности, необходимо учитывать и другие технические параметры агрегата. Основными из них являются:

• Форма и диаметр трубки ТЭНа.
• Длина нагревательной трубки.
• Общая длина устройства.
• Размеры изолятора.
• Тип крепления.
• Тип подключения к радиатору.

Устройство и применение термоэлементов

Полученную нагревательную трубку можно изогнуть и выполнить деталь так, чтобы её можно было установить в сосуд. При этом верхний металлический кожух выполняют из проводника с хорошей теплоотдачей – сталь, медь, сплавы. Закрепить в сосуде ТЭН для водонагревателя можно фланцем или оба конца элемента отдельными гайками. В любой воде, кроме дистиллированной, присутствуют соли. Некоторые из них при нагревании переходят в нерастворимое состояние и оседают на металлических трубках. Процесс происходит ещё и потому что медные трубки являются катализатором осаждения.

Если рядом поставить стержень из более активного металла, то именно с ним будут контактировать агрессивные ионы. Тогда разрушается, покрывается рыхлой коркой, магниевый анодный электрод, на образование осадка на ТЭНе не хватает ионов. Так, продлевается срок службы основных элементов, а магниевые электроды при износе заменяют новыми. Поэтому все Тэны для водонагревателя комплектуются магниевым анодом.

Сухие нагревательные элементы устроены по-другому. Они невосприимчивы к осадку, не вступают в электрохимическое взаимодействие с водой, не зарастают даже в жёсткой среде. Соответственно с ними не обязательно устанавливать анодный элемент. Это не ТЭНы, так как устройство нельзя назвать трубчатым электронагревателем. Такие элементы готовят под конкретную модель водонагревателя.

Это интересно: Как выбрать водонагреватель проточный электрический — изучайте с нами

Разновидности

Тэны бывают различной формы, мощности и среды нагрева.

Наиболее популярные разновидности:

Такая конструкция получила наибольшее распространение в водонагревательных приборах. Стоимость таких элементов довольно высока из-за применяемых в их производстве нержавеющей стали и нихрома.

Данные устройства при качественном изготовлении способны прослужить более 10 000 часов.

Оребрённый

ТЭН по своей конструкции мало отличающийся от трубчатого. Единственным отличием являются перпендикулярно расположенные рёбра из нержавеющей стали, относительно основного нагревательного устройства. Такая конструкция позволяет увеличить мощность ТЭНа за счёт большей площади нагреваемой поверхности.

Блок электронагревателей, которые применяются в установках высокой мощности, например электрических котлах.

Использование таких нагревательных элементов позволяет не опасаться полного выхода нагревательного устройства из строя. В том случае, когда перегорает один нагревательный элемент, котёл только незначительно теряет мощность и продолжает функционировать в таком состоянии до того времени, когда можно будет без угрозы размораживания отопительной системы заменить вышедший из строя ТЭН.

Такой ТЭН удобен тем, что позволяет заменить повреждённый прибор даже в водонагревателе, наполненном жидкостью за считаные минуты без разгерметизации резервуара. Подобно патрону этот элемент вставляется в металлическую оболочку, которая в свою очередь уже контактирует с нагреваемой средой.

Стоимость таких приборов немного выше, по причине более точной обработки нагреваемой поверхности.

ТЭН с терморегулятором

Нагреватели такой конструкции применяются преимущественно для нагрева жидкости. Терморегулятор позволяет не только задать необходимую температуру, но и установленный на максимальный нагрев не позволяет жидкости закипать, исключая возможность взрыва такого нагревателя.

Радиаторное электрическое отопление дома

Схема установки ТЭНа в радиатор

До того как врезать тэн в систему отопления нужны параметры радиатора. Главным из них является диаметр соединительного патрубка. В настоящее время производители выпускают изделия с двумя типоразмерами — 1/2 и 3/4 дюйма. Затем проводится сравнительный анализ параметров отопления до и после установки нагревательного элемента.

Подключение ТЭНа к действующему отоплению

Если он будет использоваться как дополнительный способ нагрева воды — нужно учесть изменение гидравлического напора при прохождении через радиатор. Так как проходной диаметр в этом месяце системы будет меньше — рекомендуется установить насос большей мощности.

При подключении радиатора к системе установка тэна для отопления дома будет невозможна. Для этого необходимо либо изменить схему подсоединения на верхнюю, либо установить нагревательный элемент верхней части батареи, что не рекомендуется специалистами.

Нередко делают монтаж в старые чугунные батареи. Перед выполнением работ нужно сначала проверить направление резьбы патрубка (правое или левое) а также измерить его диаметр. Затем следует придерживаться такой схемы:

• Слив теплоносителя. Выполнять монтаж тэна в радиатор отопления при наличии в нем воды запрещено;
• Проверка уровня батареи. Даже при незначительном угле наклона значительно повышается вероятность образования воздушных пробок;
• Установка нагревательного элемента в патрубок. Для герметизации отверстий необходимо использовать прилагающиеся к ТЭНу прокладки либо изготовить их самостоятельно;
• Монтаж блока с терморегулятором, если таковой есть в комплекте.

Пример установки ТЭНа в чугунный радиатор

После этого необходимо заполнить систему водой. С помощью установленного крана Маевского удаляются возможные воздушные пробки. Перед включением для обеспечения безопасности с помощью тестера проверяется возможно возникшая цепь нагревательная спираль-батарея. Если она есть — нужно демонтировать тэн и установить его снова, улучшив герметизацию.

Радиаторный электрический обогрев

При организации отопления на тэнах, сделанного своими руками, монтаж трубопровода не обязателен. На каждый радиатор следует выполнить установку нагревательного элемента. При этом возможно монтировать различные по мощности модели в зависимости от теплового режима в конкретной комнате дома. Преимущества подобной системы заключаются в следующем:

• Экономия на закупке материалов и уменьшение трудоемкости монтажных работ;
• Если используется тэн с терморегулятором для отопления и подключенный к нему датчик температуры — регулировка степени нагрева комнаты будет выполняться автоматически;
• Минимальная инерция нагрева системы.

Но все эти положительные качества может перекрыть общая стоимость обслуживания. Поэтому прежде чем делать отопление с помощью электрических тенов, нужно подсчитать не только стоимость закупки материалов и комплектующих, но и последующие затраты на электричество. Только после этого внедрять систему отопления такого типа.

Рекомендуется приобретать заводские радиаторы с установленными ТЭНами. Эффективность их работы выше чем у самодельных, так как в качестве теплоносителя используется специальное масло. Даже при выключенном нагревательном элементе она некоторое время будет отдавать тепло в помещение.

ТЭНы для радиаторов отопления: комфортный обогрев

Что представляет собой ТЭН для отопления

Электрические ТЭНы для отопления – это нагревательные элементы, которые подогревают жидкий теплоноситель, циркулирующий внутри радиатора. Их устанавливают на электрических батареях отопления, сделанных из разных материалов и сплавов – чугуна, алюминия и т.д.

Сфера применения ТЭНов

Использовать ТЭН для радиатора отопления (изображен на фото) можно при обустройстве автономных обогревателей одновременно с централизованной отопительной системой для того, чтобы обеспечить дополнительный нагрев теплоносителя.

Чаще всего решение установить ТЭН в батарею принимается владельцами недвижимости, если отопление в квартире или доме работает нестабильно или его часто отключают. Данный нагревательный прибор является хорошей альтернативой, не позволяющей зданию остыть, а батареям разморозиться.

Достоинства ТЭНов

Нагревательные элементы (ТЭНы) имеют много положительных характеристик:

• экономичность и эффективность – при превращении электричества в тепло, потери энергии практически отсутствуют;
• несложный монтаж – ТЭН для батареи отопления установить можно даже самостоятельно и для этого не требуется оформлять специальное разрешение в различных инстанциях. К каждому прибору прилагается подробная инструкция производителя, поясняющая порядок подключения и правила эксплуатации;
• долговечность – она достигается благодаря хромированию и никелированию;
• компактность;
• безопасность;
• электрический ТЭН с терморегулятором для отопления капиллярного типа позволяет регулировать температуру с высокой степенью точности;
• экономить потребление электроэнергии позволять то, что прибор работает импульсами;
• доступная стоимость;
• наличие дополнительных функций.

Помимо положительных качеств такой прибор как ТЭН для батарей отопления имеет несколько недостатков:

• высокая себестоимость электро обогрева жилых помещений за счет цен на электроэнергию;
• не во всех населенных пунктах на территории страны электрическая мощность от подстанции позволяет использовать данные приборы.

Правильный выбор модели ТЭНа

Отправляясь за покупкой ТЭНа, покупателю необходимо знать ряд технических характеристик:

• требуемую мощность прибора;
• длину, диаметр и форму трубки;
• длину колпака-изолятора;
• общую длину;
• тип подключения;
• способ крепления.

Чтобы рассчитать мощность ТЭНа, предназначенного для нагрева воды определенного объема, используют формулу:

Котлы отопительные твердотопливные с ТЭНом

В настоящее время котлы, работающие только на твердом топливе, используются редко. Вместо них на отечественном рынке представлен широкий выбор комбинированных и универсальных теплоагрегатов, функционирующих не только на твердом топливе, но и дополнительно на других видах энергоносителей. В большом ассортименте потребителям предлагаются электрические твердотопливные тэновые котлы отопления.

Тэновый котел на твердом топливе обладает следующими достоинствами:

Отдельные модели имеют дополнительные элементы:

• ТЭН для отопительного котла мощностью 2 кВТ, укомплектованный термостатом и ограничителем температуры;
• регулятор тяги, позволяющий автоматически регулировать поступление воздуха в камеру сгорания прибора.

В случае поломки ТЭНы для котлов отопления можно поменять на новые изделия.