Внутреннее устройство электронагревателей
Внутреннее 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 ТЕНов 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.
Вся правда про обогреватели
Правда о «лучах жизни»
Напомним, как работают инфракрасные (ИК) обогреватели. Инфракрасное излучение, подобно солнечному, греет не воздух, а окружающие предметы: пол, мебель, стены, даже, в разумных пределах, людей с животными. А уже от них нагревается воздух. Чтобы вы лучше и больше покупали ИК-обогреватели, маркетологи придумали такое понятие, как «лучи жизни». Мол, есть ИК-обогреватели, у которых длина волны 9,6 мкм, что, якобы, круто и правильно, потому что совпадает с частотой собственного теплового излучения человека. Значит, такое внешнее излучение телом интенсивней поглощается, оно проникает глубже, чем излучение с иной длиной волны. Эффект, вроде как, более действенный.
Инфракрасный обогреватель не обладает никакими чудодейственными свойствами, не излучает «волшебные лучи жизни»
Но это, мягко говоря, преувеличение. Физика не знает законов, которые бы доказывали, что энергия, излучаемая одним источником, как-то особенно глубоко проникает в предметы, если длина волны их излучения такая же как у этих предметов или организмов. И что в этом случае человек как-то быстрее согревается, лучше воспринимая «такое же, как у него» тепловое излучение.
Энергия, как известно, может передаваться (самопроизвольно) только от более нагретого тела менее нагретому телу — это второе начало термодинамики. Максимальное поглощение ИК-излучения телом человека происходит в диапазоне 0,7 — 1,4 мкм (вода, из которой на 60-70% состоит наш организм, как раз лучше всего воспринимает излучение с длиной волны 1,4 мкм). А всё, что маркетологи называют «лучами жизни» (9,6 мкм), нагревает только верхние слои кожи.
Правда про КПД обогревателей
Часто в рекламных объявлениях можно встретить фразу о том, что «КПД этого обогревателя близок к 100». Это не ложь — действительно, подавляющее большинство используемых в быту обогревателей работает с весьма высоким КПД — сколько энергии потреблено, столько и перейдёт в тепловую.
Энергетические потери при работе большинства современных обогревателей минимальны
Да, при работе обогревателя с замкнутым нагревательным контуром возникает электромагнитное излучение. На него расходуется часть потребленной из электросети энергии, но потери эти настолько малы, что ими можно пренебречь. В общем, смысл в том, что очень сложно найти исправный обогреватель, КПД которого будет ощутимо ниже 100%. Высокий КПД большинства обогревателей — данность, а не достижение отдельных производителей.
Правда про мощность и квадратные метры
Во многих современных обогревателя есть выбор уровня мощности. Казалось бы — здесь что не так? Захотел — выбрал максимум: нагрев будет интенсивней, быстрее прогреется комната. Или используешь меньшую мощность. Однако во многих моделях обогревателей мощность с которой они работают — постоянная.
Поворотом ручки термостата регулируется только соотношение времени работы прибора и его «отдыха» — обогреватель работает так же дискретно (включается и выключается), как например, СВЧ-печь или холодильник (неинверторные). Это нужно понимать и следить за корреляцией возможностей электросети с максимальной мощностью нагревательного прибора.
Мощность обогревателя, как правило, всегда одинаковая, а при расчёте обслуживаемой площади надо учитывать многие факторы
Есть, впрочем, и обогреватели с несколькими нагревательными цепями, и они включаются отдельно. То есть не только термостат и таймер, а именно раздельно работающие нагревательные элементы — в этом случае действительно можно говорить о регулировании мощности устройства.
В характеристиках любого обогревателя обязательно встречается информация о максимальной площади помещения, на обслуживание которой он рассчитан. Например, 15 или 20 м². Это, конечно, тоже привет от маркетологов. Характеристику выдумали, чтобы покупатели не мучились с ваттами и киловаттами.
Точка отсчёта — 100 Вт на 1 м². Но, увы, при таком усреднённом подходе не учитывается тип нагревательного элемента, особенности помещения (теплопотери в нём), как и температура за окном — все эти факторы в разной степени влияют на работу обогревателя, на эффективность обогрева помещения.
Сюжет в программе «Чудо техники»
Благодарим научного редактора московского Политехнического музея Дмитрий Мамонтова за значительную помощь в подготовке материала.
Правила выбора тэна с терморегулятором
Многообразие на рынке затрудняет выбор покупателя, поэтому нужно заранее определиться с характеристиками, внешним видом, способом подключения.
Несколько особенностей приборов, на которые стоит обратить внимание при покупке:
- Диаметр специализированного отверстия в радиаторе. Не каждая модель подойдет к отопительному прибору. Этот параметр нужно знать заранее;
- Качество терморегулятора. В идеале небольшой контролирующий прибор должен иметь режим турбо для экстренного нагрева и эконом, позволяющий не разморозить систему. Но простой датчик с температурной шкалой прекрасно справится с задачей;
- Мощность нагревательного элемента. Общепринятым фактом считается, что на 10 квадратных метров комнаты требуется 1 киловатт. Если в качестве теплоносителя используется масло или антифриз, то применяется коэффициент 1,5, то есть при том же размере отапливаемого пространства тэн должен быть мощностью не менее 1,5 киловатт;
- Металл трубки. Титан – это идеальный и долговечный вариант, но крайне дорогой. Чаще используется обычная или нержавеющая сталь. Приобретать китайский тэн не стоит, ведь толщина металла заставит его прогореть за короткое время;
- Тип. Исходя из необходимой мощности и способа нагрева, нужно определиться с разновидностью. Особенности каждого описаны выше;
- Дополнительные опции. Отключение при перегреве позволит избежать многих неприятностей. Ведь даже в радиаторе с залитой жидкостью встречаются воздушные пробки, которые заставляют нагреваться трубку намного быстрее.
Что представляют собой ТЭНы и их особенности
ТЭНом называется трубчатый электрический нагреватель, который может быть установлен в любой емкости, заполненной жидкостью. Многим наверняка хорошо известен ТЭН для масляного радиатора, который эффективно разогревает данный прибор отопления. По сути, таким устройством является и электрический кипятильник для воды.
Электротэны для радиаторов представляют собой специальные устройства, которые могут быть установлены в любую батарею отопления в качестве основного или дополнительного источника тепла.Как правило, они монтируются с терморегуляторами, позволяющими автоматизировать процесс обогрева.
Схема использования электрического обогревателя в качестве дополнительного нагревателя
Совет! ТЭНы могут служить аварийным источником обогрева на случай отключения центрального отопления. В таких ситуациях можно перекрыть краны и подключить обогреватель к электричеству.
Процесс монтажа этих устройств очень простой – нужно лишь выкрутить заглушку, и вкрутить на ее место обогреватель. После этого радиатор можно заполнить как водой, так и маслом низкой вязкости. Последнее лучше использовать для тех случаев, когда отопление включается время от времени, к примеру, в гараже, чтобы теплоноситель не замерз.
ТЭН вкручивается в радиатор вместо заглушки
Достоинства
Среди достоинств рассматриваемого устройства можно выделить:
- Низкую стоимость. правда, к цене самого ТЭНа обычно добавляется еще и цена терморегулятора, который поставляется отдельно.
- Простоту установки – выполнить монтаж обогревателя своими руками может каждый домашний мастер, затратив на это лишь несколько минут свободного времени.
- При наличии качественного терморегулятора можно полностью автоматизировать процесс обогрева.
- Электронагреватели являются достаточно надежными, долговечными и абсолютно безопасными. Но для этого должна соблюдаться инструкция по подключению и правила техники безопасности.
На фото — изолированный в безопасном корпусе ТЭН
Недостатки
Наряду с достоинствами обогреватели для радиаторов имеют и некоторые недостатки:
- Высокие затраты на электроэнергию, особенно если нагреватели используются в качестве основного нагревателя.
- Низкая эффективность теплоотдачи. Дело в том, что батарея разогревается неравномерно, так как предназначена для постоянной циркуляции теплоносителя с высокой скоростью.
- ТЭН для радиатора с терморегулятором и прочей электроникой стоит дороже масляного обогревателя.
Таким образом, прежде чем установить данное устройство, следует прикинуть все его достоинства и недостатки. Дело в том, что во многих случаях целесообразней использовать другие источники электрического обогрева.
Обратите внимание! Эффективность нагрева во многом зависит от типа самих батарей отопления. К примеру, чугунные радиаторы с ТЭНом менее эффективные чем, к примеру, биметаллические или алюминиевые
Основные функции и устройство ТЭНа
Основные функции ТЭНа, вмонтированного в батарею: нагревание теплоносителя и, в случае оборудования ТЭНа терморегулятором, регулировка температуры.
Сам ТЭН для радиаторов устроен настолько просто, что понять его конструкцию может даже школьник. В трубку из металла вставляется изолированная токопроводящая нить. Чаще всего это нихромовая спираль. Металлическую трубку в процессе гальванизации покрывают хромом или никелем, что даёт металлу особую защиту от агрессивного воздействия воды и гарантирует отсутствие контакта человека с электричеством. Кроме этого корпус нагревательного элемента оснащён датчиками контроля, не позволяющими устройству перегреваться.
Что касается функции нагрева теплоносителя, здесь, кроме одного, нет других вариантов: прибор включается в сеть и вода (или другой теплоноситель) нагревается. Принцип, одинаковый для всех электронагревательных устройств.
Функции термостата осуществляются ТЭНом, оборудованным терморегулятором. Это позволяет настроить ТЭН для радиаторов на определённую температуру. Кроме этого, существуют режимы регуляции, просто необходимые в определённых условиях:
- «Антизамерзание» — поддерживает постоянную температуру теплоносителя +10о С, которая не позволяет замёрзнуть системе отопления.
- «Турбо» — необходим для моментального разогрева теплоносителя в автономной системе отопления на предельной мощности. После достижения необходимой температуры, режим автоматически отключается, и устройство работает в соответствии с заданными терморегулятором параметрами.
ТЭНы для отопления
В системах отопления трубчатые электронагреватели могут использоваться в твердотопливных котлах, инфракрасных обогревателях, в радиаторах отопления. Современные твердотопливные котлы не работают исключительно на твердом топливе. Один из наиболее распространенных видов – это котел на твердом топливе в комплекте с ТЭНом, в котором есть ограничитель температуры и термостат. ТЭН поддерживает невысокую температуру теплоносителя, например, в ночное время, и, запустив котел, легче поднять ее до комфортного состояния. Также поддерживая систему в определенном температурном режиме, он не позволяет ей замерзнуть при полном затухании твердого топлива.
Использование ТЭНов для обогрева дома имеет свои положительные и отрицательные стороны. Главный недостаток – это стоимость электроэнергии, самого дорогого источника тепла. Кроме того, если выходит из строя спираль, электротен приходится менять, ремонту он не подлежит.
К положительным моментам можно отнести:
- автономная установка отопительной системы, если нет доступа к газу или твердому топливу;
- автоматизация процесса отопления при установке нагревательных элементов с терморегулятором;
- экологичность отопительной системы, так как нет попадающих в окружающую среду вредных продуктов горения и топлива, которое нужно хранить;
- компактность и возможность выбора подходящей по условиям эксплуатации модели;
- небольшие расходы на монтаж и его простота.
Устройство ТЭН.
ТЭН представляет собой электрический нагревательный элемент, выполненный из тонкостенной металлической трубки (оболочки), материалом для которой служит медь, латунь, нержавеющая и углеродистая сталь. Внутри трубки расположена спираль из нихромовой проволоки, обладающая большим удельным электрическим сопротивлением. Концы спирали соединены с металлическими выводами, которыми нагреватель подключается к питающему напряжению.
От стенок трубки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем, который служит для отвода тепловой энергии от спирали и надежно фиксирует ее в центре трубки по всей длине. В качестве наполнителя используется плавленая окись магния, корунд или кварцевый песок. Для защиты наполнителя от проникновения влаги из окружающей среды торцы ТЭНа герметизируют термовлагостойким лаком.
Выводы нагревателя изолированы от стенок трубки и жестко зафиксированы керамическими изоляторами. Питающие провода подключаются к резьбовым концам выводов при помощи гаек и шайб.
Работает ТЭН следующим образом: при прохождении электрического тока по спирали она, нагреваясь, нагревает наполнитель и стенки трубки, через которые тепло излучается в окружающую среду.
При нагреве газообразных сред для увеличения теплоотдачи от ТЭНов применяют их оребрение, выполненное из материала с хорошей теплопроводностью. Как правило, для оребрения используют стальную гофрированную ленту, навитую по спирали на внешнюю оболочку ТЭНа.
Применение такого конструктивного решения способствует уменьшению габаритных размеров и токовой нагрузке нагревателя.
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.
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.
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 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.
Какой купить экономный электрический обогреватель: обзор производителей и цен
Чтобы выбрать подходящий экономичный электрический обогреватель, стоит сравнить продукцию различных фирм. Для каждого типа оборудования есть свои лидеры и ведущие модели.
Инфракрасные обогреватели. Вы можете выбрать инфракрасный напольный электрический обогреватель (устанавливающийся на ножки либо мобильный вариант) или закрепляемые на потолке (стене) модели. Ведущие производители таких устройств – UFO, Saturn, Beko и Eko. Бюджетные модели можно найти у турецкого производителя Infratek.
Инфракрасные обогреватели отличаются большим разнообразием вариантов и форм.
Электрический настенный экономный обогреватель Доброе тепло. В отдельный подвид можно выделить экономный электрический настенный обогреватель-картину. Такое устройство работает по принципу инфракрасных обогревателей, но отличается оригинальным видом. Хай-тек-агрегаты впишутся далеко не в каждый интерьер, здесь же вы выбираете на стену картину по своему вкусу, которая добавит вашему дому уюта и принесет тепло.
Инверторные обогреватели. Бесспорным лидером среди производителей климатического оборудования является японская фирма Daikin. Однако, ее продукция отличается и высокими ценами. Дороговизной отличаются и инверторные обогреватели производства японской компании Mitsubushi, однако среди их ассортимента можно найти и бюджетные модели. Лучшим выбором в средней ценовой категории будут кондиционеры китайского бренда Haier, японского Toshiba и корейского LG.
Электрические конвекторы. Среди самых экономичных электрических обогревателей с высоким КПД работы – конвекторы французского производителя Atlantic. Мощность приборов этой фирмы составляет от 0,5 до 2,5 кВт. Чтобы нагреть помещение площадью 20 м², оптимальным выбором станет модель, расход электричества которой составляет 2 кВт/час. Таким образом, на обогрев помещения потребуется примерно 4 часа.
Электрические конвекторы пользуются большой популярностью у потребителей.
Также хорошими показателями обладают конвекторы фирм Electrolux, Ballu, Noirot и Nobo.
Микатермические обогреватели
Среди микатермических обогревателей обратите внимание на продукцию испанцев VES: их изделия отличаются защитой от падения и возможностью тонкой настройки режимов. Электронным управлением и тонкой настройкой могут похвастаться также обогреватели российской фирмы Bimatec
А для отопления офиса или просторного дома стоит выбрать мощные устройства от компании Poliaris. При покупке экономного электрического обогревателя для дома этой фирмы 1,8 кВт/ч хватит, чтобы прогреть помещение площадью 20 м².
Керамические панели. Среди наиболее экономичных моделей керамических панелей выделяют следующие варианты:
- НТК Малыш мощностью 0,25 кВт;
- Эко мощностью 0,35 кВт;
- Атакама мощностью 0,5 кВт;
- Венеция «Био-конвектор» ПКК700 мощностью 0,7 кВт;
- Венеция «Био-конвектор» ПКК 1350 мощностью 1,350 кВт;
Керамические панели имеют небольшие размеры и легко вписываются в любой интерьер, благодаря множеству вариантов дизайна.
- NTES Evolution 400 мощностью 0,4 кВт;
- NTES Evolution 800 мощностью 0,8 кВт.
На заметку! Обратите внимание на обогреватели с передней частью корпуса в виде стеклокерамической панели. Внешне они неотличимы от телевизоров, потому органично впишутся в любой современный интерьер
Экономные электрические обогреватели (цены на разные типы устройств):
| Тип обогревателя | Средняя цена, руб. |
| Инфракрасные обогреватели | от 1500 до 200000 |
| Инверторные обогреватели | от 30000 до 75000 |
| Электрические конвекторы | от 1500 до 54000 |
| Микатермические обогреватели | от 1500 до 8500 |
| Керамические панели | от 5000 до 14000 |
| Пленочные обогреватели | от 900 до 1500 |
Может ли КПД электронагревателя быть 100%
В одной из статей (не на моём канале), о которой я уже рассказывал , на меня прям набросились за то, что я посмел утверждать известное всем со школьных времён мнение: КПД не может быть более 100% (да и 100% может быть лишь с некоторыми оговорками).
Видимо, кто-то верит, что в наше время можно изобрести вечный двигатель )))
Для тех, кто не знает: КПД — это коэффициент полезного действия, если упрощённо, то это соотношение потраченной энергии к количеству полезной работы. В современных устройствах энергии всегда тратится больше, чем производится полезной работы, поэтому пока мы не научились получать КПД 100% (ну а выше тем более).
Речь в той статье шла об электронагревателях и многие комментаторы говорили, что их КПД очень близок к 100%. Ну где-то 99,99%.
Были и те, кто им возражал, пытались опустить с небес на землю. Но их, также как и меня, обзывали безграмотными недоучками, недостойными быть инженерами )))
Поэтому я решил написать отдельную статью, где разобраться, куда девается энергия, и почему в электронагревателях КПД не может быть 100% (ну или всё-таки может — пусть каждый решит сам после прочтения статьи).
Но сначала доводы тех, кто называл меня придурком и “уволил” меня с должности инженера:
- Нагрев проводов также выполняет функцию обогрева помещения, поэтому нельзя считать это потерями.
- Нагрев устройств автоматики, управляющих электронагревателем, также нельзя считать потерями по той же причине.
- Теплопроводящая среда (будь то масло или что-то ещё) нагревается, следовательно, отдаёт тепло, и, следовательно, потерь в этой среде быть не может.
Сразу уточню, что электрическая энергия, приложенная к проводнику, полностью преобразуется в тепловую энергию. То есть КПД вроде как действительно равен 100%. Но мы то говорим не о проводнике, а об устройстве — об электронагревателе, который состоит не только из проводников. Кроме того,задача нагревателя — это не нагреться самому, а обогреть помещение. Были там вроде какие-то и другие аргументы, но лично мне достаточно и этих. Итак, давайте пройдёмся по порядку.
Потери в проводах
Да, они небольшие. Но они есть. Здесь не имеет значения, нагреваются провода или нет. Имеет значение потеря напряжения, поскольку ЛЮБЫЕ проводники обладают сопротивлением. Следовательно, на нагревательном элементе будет меньшее напряжение, чем могло бы быть, если бы сопротивление проводов было равно нулю. И здесь не надо уравнивать провода с нагревателем. Потому что у них диаметрально противоположные задачи: у кабеля — НЕ ГРЕТЬСЯ; у нагревателя — ГРЕТЬ. То есть КПД кабеля как нагревателя стремится к нулю!
Хотя и не равен нулю. То есть потери электроэнергии в кабеле действительно переходят в тепло. Но ведь у кабеля есть изоляция, которая плохо проводит тепло. Поэтому кабель, скорее всего, будет менее тёплым, чем температура в помещении. Следовательно, это кабель будет нагреваться от помещения, а не помещение от кабеля. Я лично думаю, что в этом случае потери тепла всё-таки будут в кабеле. Хотя и не уверен, что объяснил это правильно. Если есть здесь физики — просьба разъяснить “на пальцах”.
Профилактические меры при поломках тэнов
Даже если вы профессионально смогли врезать тэн отопительных систем, не забывайте о соблюдении правил его применения. Для начала проверьте, способна ли выдерживать ваша электросеть максимальные нагрузки. С этой целью суммируйте показатели мощностей всех электрических приборов в вашем доме и затем прибавьте к полученному числу коэффициент 1,2 для запаса. Сечение электрической проводки обязано выдерживать расчетную мощность без коротких замыканий и перегревов.
При работе нагревательных элементов спираль нагрева постепенно разрушается. Именно поэтому тэны, которые выпускаются для отопительных батарей, нужно выбирать с максимальный сроком эксплуатации от 10 лет. Также в качестве профилактики соблюдайте такие правила в ходе эксплуатации нагревательных элементов:
- не наливайте воду из крана в трубы или отопительные радиаторы, поскольку это может создать накипь на поверхности нагревательного элемента. Применять следует только дистиллированную воду;
- необходимо в обязательном порядке устанавливать устройство защитного отключения, к которому можно подключить как один, так и сразу несколько тэнов. Если случится авария, оно быстро отключить электричество, и никто и ничто в квартире не пострадает;
- не рекомендуется часто включать или выключать прибор при отоплении, это сокращает срок его службы;
- если вы наблюдаете на батарее статическое электричество, то обязательно проверьте нагревательный элемент на герметичность;
- категорически запрещено устанавливать тэн в котел или радиатор без заземления.
Если вы будете соблюдать эти простые правила, то ваша система отопления в квартире будет не только эффективно работать, но и не будет представлять собой никакой угрозы. Также крайне желательно перед врезанием тэна в отопительную систему, позаботиться о теплоизоляции в помещении. Это увеличит срок службы прибора, а также позволит хорошо сэкономить на электроэнергии.
Виды ТЭНов для отопительных приборов
Простота изготовления нагревательных элементов не всегда оборачивается удобством для пользователей. Многие производители выпускают электронагреватели определенной формы и крепления. В случае поломки купить их в магазине довольно сложно. Поэтому для правильного выбора необходимо изучить все возможные варианты конструкции.
Трубчатые модели для бытового отопления
Трубчатая конструкция электронагревателей наиболее распространена в мобильных масляных обогревателях, переносных и настенных электрорадиаторах. Передача тепла в них может происходить с помощью: конвекции, инфракрасного излучения или теплопроводности.
Готовые ТЭНы с регулятором и собственным шнуром питания можно приобрести только в том случае, если вы уверены, что длины провода будет достаточно
Форма и длина трубы в таких устройствах может быть любой и диктуется только конструктивными особенностями. Например, нагревательный элемент микатремического нагревателя представляет собой змеевик, расположенный за минеральной пластиной. После нагрева подошва излучает инфракрасное излучение.
Наиболее распространенные особенности:
- мощность – 0,3-2,5 кВт.
- диаметр – 5-18 мм;
- длина – 200-6000 мм;
- материал корпуса: сталь, нержавеющая сталь, керамика, медь;
ТЭНы мощностью более 2,5 кВт не используются в бытовых отопительных приборах, так как проводка в квартире просто не выдерживает большей нагрузки.
Ребристый вариант электронагревателей
Ребристые устройства представляют собой модификацию трубчатого ТЭНа. Их особенность – наличие множества тонких стальных пластин по всей длине устройства. Такая конструкция значительно увеличивает площадь контакта с окружающей средой, обеспечивая высокую скорость нагрева.
Ребристые нагревательные элементы дороже, требуют объема рабочего пространства, но обеспечивают более высокие расходные характеристики отопительного оборудования
Оребренные модели в основном используются в обогревателях для воздушного отопления. Они обеспечивают быстрое повышение температуры окружающей среды, особенно со встроенным вентилятором.
Блочная конструкция нагревательных элементов
Блочная версия представляет собой несколько трубчатых нагревателей, объединенных на одной опоре.
При выборе блочных ТЭНов особое внимание следует уделить их мощности и способности котла с насосом обеспечивать отвод тепла
Такой дизайн используется при сочетании двух факторов:
- Необходимость повышенной мощности устройства и высокой скорости нагрева рабочего тела.
- Невозможность быстрой передачи тепловой энергии от спирали в окружающую среду из-за небольшой площади внешней оболочки.
Фактически, в блочном нагревательном элементе нагрузка на каждую нагревательную трубку уменьшается, а скорость теплопередачи увеличивается. Такие устройства входят в состав бытовых отопительных котлов и промышленных систем электрического отопления.
Мощность блочных моделей может составлять 5-10 кВт, поэтому при их размещении в квартире необходимо прокладывать в комнате дополнительный электропровод.
Картриджные устройства
Патронные нагревательные элементы имеют форму трубки со свободным концом, что связано с особенностями их установки. Наружная оболочка обычно изготавливается из полированной стали, чтобы обеспечить максимальный контакт с окружающим материалом. Такие трубы прочно вставляются в соответствующее отверстие каменки.
Основным недостатком картриджных ТЭНов является малая площадь поверхности теплопередачи, что требует применения специальных методов отвода тепловой энергии
Крепление картриджных моделей в основном осуществляется при помощи фланцевого соединения. Обычно они используются в промышленности для нагрева обрабатываемых деталей экструдеров.
Существуют и другие конструктивные типы нагревательных элементов, но они в основном используются в промышленном производстве и не влияют на рассматриваемый предмет.
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 электрические водонагреватели могут оборудоваться простейшей автоматикой, обеспечивающей устройству дополнительные функции.
К таковым относятся:
- 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.
- 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.
- 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.
Альтернативный способ отопления — ТЭН для чугунной батареи
Автономные системы отопления способны решить практически все проблемы, связанные с обеспечением комфортной температуры в доме. Однако такие системы имеют один нюанс — практически все разновидности котлов работают на одном виде топлива. Универсальные и комбинированные модели способны перерабатывать разное топливо, но они дорого стоят. В результате приходится решать проблему за счет использования дополнительных источников тепла, например, электрообогревателей. Существует решение проще, доступнее и эффективнее — ТЭН для чугунных батарей отопления.
Как правильно выбрать тэн для чугунного радиатора
Чтобы тэн действительно стал эффективным помощником, нужно подбирать его по следующим параметрам:
- Прежде всего, следует ориентироваться на мощность нагревательного устройства. Чтобы подобрать по мощности тэн для чугунной батареи, необходимо рассчитать, какой она должна быть. Если ориентироваться на показатели СНиП, то для обогрева 10 м2 потребуется 1кВт мощности, но это не единственный показатель, который следует учесть.
- Немалое значение имеет то, из какого металла сделан, и как работает радиатор отопления. Существует разница между нагревательными элементами для чугунных батарей и алюминиевых или биметаллических. Для первых выпускают тэны другой формы и с большим диаметром заглушки.
