Электротены для нагрева воды

ТЭНы для нагрева воды с терморегулятором — советы при выборе

Сегодня отсутствие горячей воды уже не является большой проблемой. Современные водонагреватели справляются с этой задачей, подавая воду необходимой температуры. Их основным элементом являются тэны.

Что такое тэн

Тэн – трубчатый электронагреватель – основной элемент водонагревателя, благодаря которому в резервуаре поддерживается необходимая температура воды. В его функции входит преобразование электрической энергии в тепловую. В результате этого происходит нагрев воды нагревательного прибора до нужной температуры, установленной пользователем.

Принцип работы состоит в том, что терморегулятор, принимая электрический ток на клеммы, он пропускает его и передает далее на клеммы нагревателя. Спираль тэна нагревается, передает тепло на оболочку тэна, от которого и производится нагрев воды. В конструкции предусмотрен датчик, измеряющий температуру жидкости.

Как только она набирает установленную величину, терморегулятор отключается. Когда, остывая, вода достигает установленного нижнего температурного предела, терморегулятор включается. Таким образом, нагревательное оборудование работает до тех пор, пока его не отключат от сети.

Конструкция

Тэн состоит из следующих элементов:

• трубка, изготовленная из металла – меди, стали, латуни или титана, выбор которого определяется эксплуатационными характеристиками нагревательного прибора. Основное требование – устойчивость к коррозии. Стенки трубки тонкие и могут иметь защитное покрытие;
• спираль, выполненная из проволоки, обладающей большим удельным сопротивлением;
• наполнитель, не проводящий электрический ток. Чаще всего в этом качестве используется периклаз. Наполнитель отделяет спираль от трубки;
• контактный стержень служит непосредственно элементом подключения нагревателя к электросети;
• изоляторы выполнены из фарфора и расположены в торцах трубки;
• трубчатая оболочка;
• герметик;
• термодатчик, регулирующий температуру воды в нагревательном приборе при включении и отключении тэна.

Терморегулятор может быть трех видов:

• стержневой расположен в специальной трубке на корпусе нагревателя;
• капиллярный – трубка заполнена жидкостью, объем которой изменяется в зависимости от температуры воды;
• электронный реагирует на повышение и понижение температуры за счет термосопротивления, имеющегося в его составе. Устанавливается, как правило, в паре – регулировочный и защитный (предназначен для аварийного отключения).

Кроме того, различают электромеханические терморегуляторы, принцип работы которых основывается на свойстве биометаллов и электронные, имеющие в своей конструкции высокоточный датчик.

По своим функциональным возможностям терморегуляторы делятся на три вида:

Виды тэнов

Основные параметры, по которым определяется их разновидность:

1. Конструкция.
2. Способ монтажа.
3. Материал изготовления.

Конструкция тэнов подразумевает, во-первых, форму прибора.

• Прямая форма используется для вертикальных водонагревателей.
• Изогнутая форма – для горизонтальных.

Во-вторых, имеется в виду состав конструкции. Здесь различают два вида:

• трубочный, представляющий собой металлическую трубку с находящимся внутри проводником. Пространство между ними заполнено диэлектрическим песком, который выступает в качестве изолятора;
• сухой расположен в защитной колбе. Свободное пространство заполняется специальным маслом или кварцевым песком. Эта модель закрытого типа, не соприкасающаяся с водой.

По способу монтажа тэны бывают:

Для их изготовления чаще всего применяются медь и нержавеющая сталь. В тэнах сухого типа используется силикат магния, из которого изготовлена колба.

Сфера применения

Область использования термоэлектронагревателей довольно обширна.

1. Их применяют в электроотоплении помещений. Для этого он вставляется в батарею через специальный соединитель. Использовать его как постоянный источник тепла не рекомендуется.
2. В производстве используется для нагрева воды в резервуаре.
3. В быту применяется для подачи горячей воды в душевых кабинах, мойках, раковинах. В этом случае он вставляется в готовую емкость.

Достоинства

Среди плюсов использования этого прибора стоит отметить следующие:

• безопасность – это относится наибольшим образом к сухим тэнам. Возможность замыкания и получения удара током исключена. Это связано с его конструкцией, которая не предусматривает контакта с водой;
• срок эксплуатации достаточно длительный – более 15 лет. Но это в том случае, если соблюдаются все условия эксплуатации. Опять же преимущество в этом плане у сухих тэнов, так как, не имея контакта с водой, они не образуют накипи. А, следовательно, прослужат гораздо больше времени;
• экономичность. Достигается она благодаря имеющемуся в конструкции термодатчику, который регулирует подачу электроэнергии;
• простота монтажа. Тэн вставляется в установленный на кронштейнах водонагреватель, который, в свою очередь, подключается к электросети. На бойлере установлены все необходимые элементы управления.
• размеры прибора таковы. что в одном нагревательном аппарате можно использовать сразу несколько термоэлектронагревателей.
• устойчивость к механическим повреждениям, вибрации.

Недостатки

При перегорании спирали, ремонт тэна произвести невозможно.

Кроме того, при долгом использовании на нем образуется накипь, которая существенным образом влияет на уровень теплоотдачи.

Жесткая вода может значительно снизить срок службы.

Сухие электронагреватели не обладают универсальностью. Они изготавливаются под конкретный вид бройлера. Следовательно, в случае ремонта его можно заменить лишь на аналогичный элемент.

Эта составляющая зависит от типа термоэлектронагревателя, его модификации. Стоимость открытых приборов (мокрых) довольно невысока. Его можно назвать одним из самых дешевых источников тепла, особенно обладающих стальным корпусом. Также доступными по цене считаются сухие тэны, колба которых не заполнена.

Тэны с кварцевым наполнителем более дорогие. Здесь необходимо учесть, что чем дороже оборудование, тем более дорогим будет и сервисное обслуживание.

Как выбрать

При выборе термоэлектронагревателя необходимо руководствоваться следующими моментами:

• предназначение водонагревателя и соответственно его размеры;
• количество потребляемой электроэнергии;
• температурный режим нагревания;
• способ монтажа.

Непосредственно при покупке необходимо осмотреть его корпус. Медные тэны с латунным основанием несколько дороже, но они отличаются большим сроком службы, нежели выполненные из нержавеющей стали.

Также стоит обратить внимание на условные обозначения, находящиеся на корпусе. Перед величиной напряжения 220V должна стоять буква «P», которая указывает на способность работать в воде и слабощелочных растворах.

Для бытовых нужд рекомендуется использовать нагреватели мощностью не более 2,5 кВт.

Кроме того, важное значение имеет и терморегулятор. Он должен быть снабжен термозащитой.

И последнее, что не стоит упускать из виду – условия эксплуатации. Грязь, скачки напряжения, жесткая вода могут повлиять на работу тэна. Поэтому при наличии какой-либо неисправности его следует заменить.

ТЭН с терморегулятором для нагрева воды

Для эффективной трансформации электрического тока в тепловую энергию применяется ТЭН.

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.

Плюсы и минусы

Среди немногочисленных недостатков этих приборов можно выделить только: не слишком высокий ресурс работы и невозможность ремонта при перегорании нагревательного элемента.

Положительных свойств гораздо больше:

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.

Вопрос выбора

Вечных ТЭНов на сегодняшний день не существует. Металл при нагревании постепенно истончается в местах изгиба и рано или поздно нить накала обрывается. Преждевременный выход из строя ТЭНа, может быть связан с перегревом, особенно часто таким образом перегорают водогрейные ТЭНы, включённые во время отсутствия воды в водонагревателе.

Правильный выбор нагревательного прибора позволит устройству прослужить долгие годы без замены ТЭНа.

Высокая цена — не всегда является критерием правильного выбора, известны многочисленные случаи, когда дорогостоящие ТЭНы известной фирмы работали не более 6 месяцев.

1. Необходимо проверять наличие у продавца документов на реализуемый товар. Гарантия, которую фирма-производитель даёт на ТЭН, также является косвенным признаком продукции высокого качества. Чем выше гарантийный срок эксплуатации, тем надёжнее приобретаемое изделие.
2. Правильный выбор нагревательных элементов не может быть произведён без подбора ТЭНа по мощности. которая необходима для нагрева жидкости. Если ТЭН будет менее мощным, чем это необходимо, то вода не будет нагреваться до температуры на которую рассчитан водонагреватель. В том случае, когда элемент потребляет большую электрическую мощность, возможна чрезмерная нагрузка на проводку. Поэтому при замене этого элемента необходимо подобрать ТЭН только такой мощности, на которую рассчитан данный водонагреватель.
3. При выборе, необходимо выбирать современные устройства отключения подачи электрического тока. Наиболее совершенными в этом плане считаются терморегуляторы, в которых для регулировки температуры нагрева используется электроника. Приборы, в которых рабочим элементом являются твердотеплые элементы, которые расширяются при нагреве, устарели и имеют ограниченный рабочий ресурс.
4. Правильный выбор возможен только в том случае, если прибор свободно сможет поместиться в резервуаре. в противном случае монтаж такого нагревателя не удастся.
5. Особенно внимательно стоит отнестись к выбору ТЭНа, который будет устанавливаться непосредственно в батарею отопления. В этом случае кроме размера, важным критерием выбора элемента, являются номер резьбы, на которую будет устанавливаться это устройство.
6. Если требуется замена сгоревшего ТЭНа. то отправляясь за новым элементом в магазин, следует взять с собой сгоревший, и подобрать точно такой же по размерам и маркировке.

Монтаж и замена

Для проведения монтажных работ, потребуются следующие инструменты:

• крестовая и шлицевая отвёртка;
• плоскогубцы;
• гаечные ключи;

Если осуществляется замена ТЭНа, то прежде, чем установить новый элемент, производятся демонтажные работы вышедшего из строя нагревательного элемента.

Прежде, чем приступать к этой операции, необходимо обесточить водонагреватель, вынув вилку или отключив автоматы на центральном электрощите, если бойлер подключён напрямую.

Установка осуществляется в такой последовательности:

1. Необходимо тщательно вымыть бак от образовавшейся накипи и протереть его ветошью.
2. Новый ТЭН устанавливается таким образом. чтобы резиновая прокладка ровно прилегала к поверхности соединяемых деталей. Все резьбовые соединения должны быть затянуты необходимым моментом. Когда ТЭН будет установлен, к нему подсоединяются электрические провода.
3. Затем устанавливается нижняя крышка, и бойлер наполняется водой. Если протечки отсутствуют, то можно включитьводонагреватель в электрическую сеть.

Если требуется установить ТЭН в батарею отопления, то в нижней части отопительного прибора выкручивается заглушка и устанавливается на её место нагревательный элемент. Затем система заполняется жидкостью, и нагреватель подключается к переменной сети 220 В.

Блок ТЭН с терморегулятором типа «Аристон» (И)

Этот прибор имеет встроенный терморегулятор, который позволяет настраивать работу устройства на нагрев жидкости в диапазоне +20 — 80 градусов. Рабочая поверхность данного устройства состоит из меди, что способствует максимально эффективной теплопередаче.

RCT 3,0 KW M6

Это устройство может использоваться как в заводских водогрейных установках, так и в изготовленных самостоятельно водонагревателях. В корпусе ТЭНа имеется отверстие для установки терморегулятора, которые приобретаются отдельно.

ТЭНБ-9 нерж. 220/380В

Блок нагревателей для водяного котла. На одном фланце данного устройство закреплены 3 элемента общей мощностью — 9 кВт. Нагревательные элементы надёжно изолированы между собой, что позволяет регулировать мощность нагрева жидкости. Нагревательный элемент изготовлен из нержавеющей стали, это предохраняет ТЭН от коррозии, и позволяет безотказно работать оборудованию до 5 лет.

Блиц-советы

1. Не стоит пытаться починить сгоревший ТЭН — это бесполезное занятие. При выходе нагревательного элемента из строя его необходимо заменить на аналогичное устройство.
2. ТЭН для воды должен быть погружён в жидкость во время работы. В противном случае прибор очень быстро выйдет из строя из-за перегрева.

Тен для воды и отопления с терморегулятором

Комфорт, особенно на российских просторах, неразрывно связан с теплом. Отопление жилых и общественных зданий, горячее водоснабжение, приготовление пищи, стирка не обходится без нагревательных приборов. Электрические нагревательные элементы прочно вошли в быт. С удорожанием энергоресурсов появилась необходимость в их экономии. Поэтому современные нагреватели, как правило, оснащены терморегуляторами и датчиками автоматического отключения.

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:

 

 

 

 

 

• трубчатые 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.

Трубчатые электронагреватели для воды

ТЭНы для нагрева воды обычно выполняются из нержавеющей стали. если используются для пищевых продуктов, или меди для водонагревателей. Хотя в местности, где вода жесткая, и в них нужно ставить нагревательные элементы из нержавейки, так как медь быстро выходит из строя из-за накипи. ТЭНы для водонагревателей ничем не отличаются по конструкции от других, разве что повышенными требованиями к герметичности и наличием терморегулятора в комплектации. По форме выполняются прямыми для вертикальных нагревателей, и с дополнительным изгибом для горизонтальных, чтобы вода нагревалась ближе к днищу. Оба конца трубки крепятся на фланце из латуни, углеродистой или нержавеющей стали.

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.

ТЭНы для радиаторов отопления

В радиаторах ТЭНы устанавливаются для поддержания температуры теплоносителя в период кратковременного отключения системы центрального отопления или для дополнительного подогрева теплоносителя. Такой дополнительный подогрев ночью может быть выгоден, если основной источник тепла – котел на недешевом жидком топливе, а в доме установлен двухтарифный электрический счетчик.

ТЭНы для радиаторов отопления отличаются тонким фланцем и узким нагревательным элементом. Устанавливаются они на чугунных и алюминиевых радиаторах, могут выполняться различной мощности и отличаются длиной нагревательного элемента. В комплект поставки входит защитный кожух, который предохраняет нагревательный элемент от попадания влаги.

Поскольку в процессе изготовления на трубку наносится гальваническое покрытие хромом и никелем, то ТЭНы для радиаторов долговечны и надежны. Капиллярный термостат позволяет точно регулировать температуру нагрева, а два датчика температуры защищают устройство от перегрева. В современных ТЭНах есть дополнительные функции, например «Турбо», когда некоторое время для быстрого прогрева помещения прибор работает на максимальной мощности, или «Антизамерзание», предназначенная для поддержания минимальной температуры 10° С долгое время.

Установить нагревательный элемент в радиатор достаточно просто: снять заглушку с нижнего фланца отопительного прибора, ввернуть в отверстие ТЭН, установить термостат и подключить питание с заземлением. В паспорте на устройство должны быть указаны требования к герметичности, при несоблюдении которых радиатор может оказаться под напряжением, а это опасно для жизни. Преимущества установки ТЭНов в систему центрального отопления:

• защита помещения от промерзания;
• защита системы от повреждений в сильные морозы;
• экономичность, ведь вся энергия преобразовывается в тепло;
• импульсная работа, которая позволяет экономить электроэнергию;
• высокая точность регулирования температуры;
• дополнительные полезные функции;
• демократичная цена.

ТЭНы с терморегулятором

Нагревательный элемент для отопления с термостатами устанавливается на все без исключения бытовые нагревательные приборы, где в качестве теплоносителя используется жидкость. Максимальная температура нагрева теплоносителя составляет 80° С.

ТЭН со встроенным терморегулятором состоит из нагревательного элемента и термодатчика с регулятором температуры.

Критерии выбора

Выбирая трубчатый электронагреватель с терморегулятором, нужно обратить внимание на несколько важных моментов:

1. Материал трубки. Корпус ТЭНа может быть выполнен из кислотостойкой нержавеющей стали или более долговечной меди. Обычно наружная трубка имеет диаметр 13 мм, но бывают и менее мощные бюджетные варианты с диаметрами 10 и ли 8 мм;
2. Работа в воде и слабых щелочных растворах. В маркировке прибора на это указывает буква Р перед обозначением рабочего напряжения;
3. Мощность. Чтобы не перегружать бытовую электропроводку лучше приобретать ТЭН с мощностью не больше 2,5 кВт, иначе для него придется прокладывать от щитка отдельный кабель большего сечения;
4. Устройство термодатчика. Чтобы вышедший из строя термодатчик можно было легко отделить и заменить на новый, он должен располагаться вместе с терморегулятором в отдельной трубке и легко из нее выниматься. Вышедший из строя термодатчик заставляет ТЭН выключаться при низких температурах.

Сфера применения

• в радиаторах для организации временного отопления;
• в емкости для душа, где нужен временный подогрев воды.

То есть для временного использования ТЭН с терморегулятором является самым дешевым до начала эксплуатации устройством. Бюджетная модель с комплектующими вряд ли обойдется дороже 5–6 долларов, а смонтировать своими руками проблем не составит, ведь к любому прибору прилагается инструкция по его монтажу.

Трубчатые электронагреватели включаются в любое электрооборудование, связанное с нагревом. С развитием науки и технологии они совершенствуются, становятся более экономичными, безопасными и обрастает дополнительными полезными функциями. И все меньше используется самодельных устройств, которые и дешевы в монтаже, но по эксплуатационным характеристикам и, главное, по безопасности, далеки от приборов заводской сборки.

Как вам статья?