Электрические ТЭНы десятилетиями не меняют устройство и остаются популярными в отопительных системах. Изменяется форма этих устройств, применяемые материалы, но неизменным остается принцип работы и эффективность. Для правильного выбора полезны сведения об отличиях и характеристиках. Согласны?
Вы узнаете о конструкциях и работе ТЭНов для отопления. Разновидности нагревательных элементов описаны подробно, приведены аргументы для обоснованного выбора наилучшего типа. В соответствии с рекомендациями можно приобрести необходимый прибор без ошибок.
Предназначение отопительных ТЭНов
ТЭНовые нагреватели получили широкое распространение из-за универсальности и высокой эффективности.
В качестве нагревательных элементов применяются в таких приборах как:
- Переносные и стационарные масляные электрообогреватели.
- Водяные радиаторы отопления.
- Полотенцесушители для ванной.
- Электрокамины.
- Электроконвекторы.
- Электрические котлы.
Данное устройство можно применять как основной, так и вспомогательный источник тепла. Его цена доступна, монтаж прост, а эксплуатация не нуждается в особых знаниях.
Внутреннее устройство электронагревателей
Трубчатое устройство хорошо демонстрирует принцип работы электронагревателя. Внутри него расположена спираль, окружённая термопроводником, всё помещено в керамическую или металлическую трубку. Место присоединения трубки к фланцу оборудовано изолирующими втулками, исключающими контакт токопроводящей спирали с корпусом ТЭНа.
Электронагреватель крепится главным образом фланцевым соединением для изоляции внутренней среды нагревателя от окружающей среды. В этом случае замена спирали при ее поломке затруднена.
Принцип работы нагревательных элементов
ТЭН функционирует следующим образом: при подключении к электрической сети внутренняя спираль нагреваестя, передавая энергию термопроводнику и внешней оболочке. Затем тепло передаётся окружающим жидкостям, воздуху или твёрдым телам.
Нагрев ТЭНа, помещенного в масло или воду, вызывает конвекционные потоки вокруг трубки, перемешивающие теплоноситель и обеспечивающие его равномерное повышение температуры.
Безжидкостные обогреватели устанавливают температуру нагрева с ограничениями, для предотвращения повреждения деталей и пожара.
Для более быстрого обмена теплом в таких устройствах обычно применяют вентиляторы, которые создают движение воздуха как в самом устройстве, так и в окружении.
Виды ТЭНов для отопительных приборов
Простота изготовления ТЭНов не всегда делает использование удобным для людей. Некоторые производители выпускают электронагреватели с необычной формой и креплением. При поломке найти замену в магазине бывает сложно. Поэтому перед покупкой нужно изучить все конструктивные варианты.
Трубчатые модели для бытового отопления
Электронагреватели с трубчатой конструкцией пользуются большой популярностью в мобильных устройствах. масляных обогревателях, переносных и настенных электрических радиаторахТепло в них может передаваться с помощью конвекции, инфракрасного излучения или теплопроводности.
Длина и форма трубочки в подобных приборах зависят от конструктивных нюансов. микатремического обогревателя Змеевик находится позади минеральной пластины. Пластина при нагревании испускает инфракрасное тепло.
Наиболее распространены такие его характеристики:
- диаметр – 5-18 мм;
- длина – 200-6000 мм;
- Оболочка изготовлена из стали, нержавеющей стали, керамики и меди.
- мощность – 0,3-2,5 кВт.
В бытовых нагревательных устройствах мощность ТЭНов не превышает 2,5 кВт из-за ограничений квартирных электрических сетей.
Оребренный вариант электронагревателей
Модифицированные ТЭНы трубчатого типа состоят из большого числа тонких стальных пластин, размещенных вдоль всего прибора. Это значительно повышает контактную поверхность с окружающей средой и ускоряет нагрев.
Оребрённые модели применяют главным образом в нагревательных приборах для. воздушного отопленияБыстрое повышение температуры в помещении, особенно с работающим встроенным вентилятором, обеспечивают эти устройства.
Блочные конструкции ТЭНов
Блочные нагреватели состоят из нескольких трубок, соединенных одним креплением.
Для этого требуется соединение двух воздействующих факторов.
- Прибор нуждается в большой мощности и быстрой нагреве рабочего вещества.
- Малая площадь наружной оболочки препятствует быстрому передаче тепла от спирали во внешнюю среду.
В блочных ТЭНах уменьшается нагрузка на каждую трубчатую часть и ускоряется передача тепла. Элементы таких устройств составляют бытовых отопительных котлов и промышленных электронагревательных установок.
Блочные модели могут иметь мощность от 5 до 10 киловатт, вследствие чего для установки в квартире необходим подключение кабеля напрямую от источника электроэнергии.
Приборы патронного типа
Патронные ТЭНы представляют собой трубку с одним открытым концом, что связано с особенностями их монтажа.
Внешняя оболочка обычно изготовлена из полированной стали для обеспечения максимального контакта с окружающим материалом. Трубки плотно устанавливаются в соответствующее отверстие отопительного прибора.
Закрепление патронных моделей выполняется главным образом за счет фланцевого соединения. В промышленном секторе его применяют для разогрева рабочих элементов экструдеров.
Другие типы ТЭНов используются преимущественно в промышленности и не относятся к обсуждаемой теме.
Дополнительные функции электронагревателей
Рассмотрены самые элементарные устройства без встроенных регулировок.
Но электрические водонагреватели Их можно оснастить примитивным механизмом, дающим устройству новые возможности.
К таковым относятся:
- ТерморегуляцияТЭНы с терморегулятором для обогрева оснащены датчиком температуры, активирующимся при достижении рабочей средой заданной температуры. Настройка нагревательного элемента осуществляется снаружи с помощью фланца.
- АнтизамерзаниеФункцию защиты от замерзания обеспечивает простой терморегулятор, включающийся при снижении температуры до нуля до двух градусов Цельсия.
- ТурбонагревУстройство предназначено для разогрева рабочей среды при первом запуске аппарата. Важно учитывать, что электрическая разводка помещения должна выдерживать кратковременную нагрузку повышенной мощности.
Количество приборов с дополнительными функциями ограничено, поскольку функционирование всей системы отопления часто контролируется отдельным блоком автоматики.
Как выбрать ТЭН для отопительного оборудования?
Выбирая ТЭН для замены в водонагревателе При выборе радиатора следует обратить внимание на мощность, конструкцию, длину трубки и дополнительные возможности. Перед покупкой желательно получить максимально полную информацию о всех его характеристиках.
Расчет мощности прибора
Мощный ТЭН не всегда полезен.
При принятии решения нужно учесть несколько факторов, связанных с потреблением энергии.
- Максимальная способность прибора отдавать тепло.
- возможности электропроводки;
- объем помещения.
Приобретайте устройство с мощностью не более 75% от максимальной тепловой мощности отопительного оборудования.
Радиатор с десятью секциями, каждая выделяющая 150 Вт тепла (всего 1,5 кВт), может не справиться с отдачей 2 кВт энергии электронагревателя. Из-за перегрева ТЭН будет постоянно отключаться.
В квартирах с устаревшей проводкой максимальная нагрузка на розетку не должна превышать 1,5-2 кВт, иначе возможна её возгорание с негативными последствиями. Поэтому перед приобретением ТЭНа необходимо оценить состояние электропроводки и при необходимости заменить старую систему. проложить новую электросеть.
После решения вопросов с электрикой и оборудованием можно перейти к определению необходимой мощности для поддержания комфортной температуры внутри помещения.
В хорошо утеплившихся домах и квартирах хватит теплового режима 40 Вт/м². 3Если в окнах есть щели, нагрев следует усилить до 60-80 ватт на квадратный метр. 3Приобретение определенной модели возможно лишь после анализа перечисленных энергетических показателей.
Учет особенностей конструкции
Большинство ТЭНов для отопления имеют оболочку из легированной стали, что обеспечивает прочность и стойкость к коррозии. Медные устройства чаще всего применяются в нагревателях воды, но ограничений их использования в самодельных радиаторах нет.
При выборе заглушки важно учесть её направление резьбы: оно может быть правым или левым. Диаметр фланцев в разных моделях электронагревателей также различается и варьируется от 0,5 до 1,25 дюйма.
К тепловому счётчику от надежного производителя обычно входит краткая инструкция с информацией о конструкции устройства. Изучив её, можно приобрести счетчик, подходящий по характеристикам к установленной системе отопления.
Длина нагревательной трубки
Длина трубки — важный фактор, влияющий на работу устройства.
Её большая длина при неизменной мощности увеличивает площадь поверхности электронагревателя, ускоряя теплообмен с рабочей средой. Этим улучшается долговечность ТЭНа и скорость движения теплоносителя.
Трубку следует разместить вдоль всей рабочей зоны обогревателя, оставляя от стены расстояние в 6-10 сантиметров.
Наличие дополнительного функционала
Излишне переплачивать за расширенные функции ТЭНов необязательно. При использовании обогревателя как дополнительного источника тепла без встроенной автоматики модель с термостатом окажется полезной.
Если радиатор или электроконвектор имеют свои датчики температуры и систему регулирования, то дополнительные возможности останутся без применения.
Лучше приобрести дорогие электронагреватели с автоматикой лишь при настоящей потребности в такой технике. В случае необходимости индивидуально регулировать температуру, предпочтительнее купить… терморегулятор в розетку, который можно использовать периодически.
Выбор производителей ТЭНов значения не имеет. Россия, Украина, Турция и Италия — основные поставщики. Продукция всех равнокачественна, так что переплата за бренд не оправдана.
Выводы и полезное видео по теме
Видеообзор ТЭНов разных видов.
Видео #2. Обзор ТЭНа с терморегулятором:
Особенности блочных ТЭНов для электрокотлов отопления – видео #3.
Выбор подходящего ТЭНа для отопительных систем – нетривиальная задача. Важно заранее изучить характеристики оборудования, в которое будет устанавливаться нагревательный элемент. Решение о покупке определенной модели следует принимать после подробного изучения ее характеристик.
Оставьте комментарии, задайте вопросы и опубликуйте фотографии по теме статьи ниже. Расскажите о критериях подбора ТЭНа при замене в электрокотле или мобильном обогревателе. Назовите определяющий для вас момент в выборе.