Типы электрических ТЭНов

Конструкция ТЭНа

 

Довольно подробно конструкция трубчатого электронагревателя показана на изображении ниже.

Самый важный элементом всех ТЭНов – это нагреватель, им служит чаще всего нить нихрома (1), расположенная в середине трубки по всей ее длине, она прикреплена к выходной шпильке (6).

Нить имеет определенное внутреннее сопротивление и когда по ней протекает электрический ток, она нагревается.

Материал для нагревателя должен обладать большим сопротивлением протекающему по нему току, их также выполняют из сплавов, включающих в свой состав нихром или константан.

Сопротивление нагревателя подбирается в соответствии с необходимой мощностью ТЭН. Здесь работает главный закон электротехники – закон Ома, и известная формула:

P = U*I

, где I – сила тока, U – напряжение сети, P – мощность.  

Так, например, чтобы мощнсть ТЭНа была 1кВт (1000Вт), в однофазной сети 220В, сопротивление нити находится следующим образом:

Сначала определяем ТОК:

I= P/U=1000Вт/220В=4,55А

Непосредственно сопротивление определяем по фомуле:

R = U / I, где R – сопротивление ТЭНа в Омах U — напряжение в вольтах I — сила тока в амперах

Соответственно сопротивление нихромовой нити электронагревателя R=220/4,55=48,4 Ом.

Как вы поняли, чем ниже сопротивление трубчатого электронагревателя, тем выше его мощность, при этом практически вся она расходуется на нагрев нити. КПД ТЭНов близок к 100%, т.е. чем он мощнее, тем больше и быстрее нагревается.

Между нитью нихрома и трубкой расположен изолятор (2), выдерживающий высокие температуры.

Для изготовления трубки ТЭН (3) выбирают низко коррозийные металлы именно такие ТЭН наиболее часто применяются в быту и промышленности.

Стеклянные ТЭН используются в агрессивных средах, например, в лабораториях, где необходимо подогревать химические смеси.

Стеклянные трубки в нагревателях можно встретить и бытовых обогревателях, использующих инфракрасное излучение. Керамические трубки в нагревателях применяются крайне редко.

Диаметр трубок может быть разным, но применение нашли трубки диаметром от шести до двадцати четырех миллиметров.

Изолятор должен обладать высокими изоляционными свойствами и одновременно быть эффективным для передачи тепла от нагревателя к трубке.

Электропитание ТЭН осуществляется с помощью клемм (4) расположенных на изолирующих вставках (5).

Клеммы могут быть расположены как с одного конца, так и с двух концов ТЭН. Некоторые виды ТЭН оснащаются встроенным предохранителем. Такие нагреватели используются в стиральных и посудомоечных машинах.

Основные типы ТЭНов и их назначение

Тэны чаще всего классифицируются по виду и основному применению, различают:

1. ТЭН для обогрева воздуха

Температура таких ТЭНов достигает 450 градусов по Цельсию. Такие трубчатые электронагреватели используются для обогрева воздуха промышленных и бытовых помещений.

Они являются основой конвекторов, воздушных тепловых завес, различных сушильных камер. Подобные электронагреватели изготавливаются с гладкими трубками и с трубками, у которых есть ребра.

Ребра у таких тепло электронагревателей производятся из стальной ленты, крепящейся к трубке по спирали. Применение ребер увеличивает площадь поверхности ТЭН и поэтому нагрузка на нить нагрева ТЭН снижается почти в три раза, что в свою очередь, увеличивает срок службы.

2. ТЭН для воды

Такие тепло электронагреватели используются в бойлерах, стиральных машинах. В таких агрегатах вода может нагреваться до ста градусов по Цельсию.  

Для больших объемов воды, где требуется большая мощность нагрева, применяют блочные ТЭН.

Кстати, довольно подробно мы уже описывали как подключать ТЭНы электрокотла.

Часто в электронагревателях используют терморегулятор. Он отключает электронагреватель от сети питания при нагреве воды до нужной температуры. При остывании воды терморегулятор снова подключает электропитание ТЭН для нагрева.

3. Гибкие ТЭНы

Они находят применение в пресс-формах и горячеканальных системах. Они очень удобны, когда требуется придать форму контура горячеканальных систем. Изготавливаются такие электронагреватели любых размеров.

Разновидностью гибкого электронагревателя, знакомого нам в быту, является саморегулирующийся кабель для системы «теплых полов». Такой кабель используется для отопления помещений.

4. Патронные ТЭНП

К отдельному виду можно отнести патронные ТЭНы, выводы для подключения электропитания у них расположены, чаще всего, с одной стороны. Размер таких нагревателей может достигать 350 сантиметров. Главное их отличие от остальных типов — компактный корпус, чаще всего они представляют собой гильзу их нержавеющей стали с электровыводами.

Данный тип выделяется большой удельной мощностью. Тепло от нагревателя передается как контактным методом, так и путем конвекции.

Эти тепло электронагреватели широко применяются в промышленности для разогрева масел, для нагрева различных металлических форм, смонтировав их в высверленном отверстии. Ими оборудуются агрегаты в обувной отрасли, литейном производстве, автомобильной промышленности.

Если же у вас остались вопросы о классификации трубчатых нагревателей, их строении или основных сферах применения – обязательно оставляйте их в комментариях к статье, так же приветствуются мнения, здоровая критика, либо любая дополнительная информация и личный опыт, буду рад общению.

rozetkaonline.ru

ТЭНы для отопления — как и где применяются, плюсы и минусы, способы монтажа

Здесь вы узнаете:

ТЭНы для отопления используются в различных приборах, начиная от электрокаминов, заканчивая чугунными радиаторами. Установка ТЭНа — простая и быстрая процедура, подключается он непосредственно в электросеть и имеет большой КПД. Минус — расходы на электроэнергию.

Сфера применения ТЭНов для отопления

Электрические ТЭНы снискали популярность благодаря своей универсальности и высокому КПД. Вся потребляемая ими электроэнергия расходуется по прямому назначению – на обогрев окружающего пространства.

Основными отопительными приборами, где используются ТЭНы являются:

1. Переносные и стационарные масляные электрообогреватели.
2. Водяные радиаторы отопления.
3. Полотенцесушители для ванной.
4. Электрокамины.
5. Электроконвекторы.
6. Электрические котлы.

Указанное оборудование может использоваться в качестве основного или дополнительного источника обогрева. Стоит оно недорого, легко монтируется и не требует специальных навыков при эксплуатации.

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

Насколько большая выгода от ТЭНов

Если имеется старая батарея, то почему бы ее не превратить с помощью ТЭНа в систему отопления для небольшого подсобного помещения, — курятника, мастерской, гаража.

Существуют даже мифы, что тенами отапливать выгодно. Но «мечты разбиваются о суровую реальность», — электричеством отапливать дороже всего. Так как используется самый дорогой энергоноситель.

Неважно, имеется ли фирменный программируемый электрокотел, или установлена бочка с опущенным в нее на проволоке ТЭНом, — КПД подобных электронагревателей около 97%. А дальше платим по счетчику…

Минусы и плюсы радиаторного ТЭНа

Электронагреватели трубчатого типа дают возможность собрать практичную и достаточно эффективную отопительную систему основного или дополнительного обогрева.

К достоинствам приборов можно отнести:

1. Предельную простоту монтажа. С этой работой справится каждый начинающий мастер.
2. Невысокую стоимость устройства, правда, имеется в виду цена одного ТЭНа, без дополнительного оборудования.
3. Большую надежность по сравнению с масляными радиаторами. Кроме того, батареи с ТЭНами ремонтопригодны. При выходе оборудования из строя будет достаточно заменить нагреватель.
4. Наличие дополнительных опций и функционала.
5. Возможность автоматического управления отопительной системой, но для этого понадобится дополнительное оборудование.

Мы перечислили основные достоинства радиаторных ТЭНов, рассмотрим их значимые недостатки. Их довольно много. Прежде всего, это внушительные эксплуатационные расходы, что объясняется высокой стоимостью электроэнергии. Их можно снизить, если полностью автоматизировать управление системой отопления.

В этом случае ТЭНы будут включаться в работу только после того, как температура в помещении понизится до определенного минимальным значения. И выключаться по достижению температуры, определенной как комфортной. Работа в таком режиме максимально экономична.

Самые простые по конструкции радиаторные ТЭНы не оснащены автоматическим управлением. Чтобы автоматизировать такую систему, понадобится приобретение дополнительного оборудования

Однако оборудование для автоматизации потребует финансовых вложений. Если рассматривать покупку ТЭНа в комплекте с радиатором и с автоматикой, стоимость такого комплекта будет намного больше цены электрического конвектора или же масляного радиатора.

Но при этом последние по уровню предоставляемого комфорта ничем не уступают, а кое в чем даже превосходят радиаторы с ТЭНами. Например, последние требуют стационарной установки, тогда как электрические конвекторы и масляные радиаторы более мобильны и компактны.

Кроме того, как и любой другой электрический прибор, в процессе работы ТЭНы генерируют магнитное поле. Его опасность для организма не доказана, равно как и безопасность. Поэтому стоит отнести наличие такого поля к отрицательным качествам устройств, ведь они монтируются в радиаторы, то есть находятся в непосредственной близости от людей.

В других отопительных системах, работающих от электричества, этот недостаток в какой-то мере нивелируется. К примеру, электрокотлы располагаются в нежилых помещениях, где присутствие человека кратковременно.

Один из самых значимых недостатков радиаторных ТЭНов – это относительно невысокая эффективность. Если сравнивать ее с эффективностью традиционных систем, работающих с жидким теплоносителем, она окажется значительно ниже.

Связано это с тем, что в первом случае теплоноситель движется с довольно высокой скоростью. Благодаря этому радиатор прогревается достаточно быстро и полностью.

Чтобы увеличить теплоотдачу оборудованных ТЭНами радиаторов, можно накрыть стену, а которой закреплено устройство, отражающим экраном из фольги. Тепловое излучение будет двигаться только в комнату

Функционирование ТЭНа не в состоянии обеспечить такую высокую скорость. В результате нагрев корпуса батареи будет неравномерным. В нижней части температура будет намного выше, чем в верхней.

Учитывая, что в целях безопасности не следует допускать разогрев батареи выше +70ºС, такая температура будет присутствовать только в нижней части радиатора, где находится ТЭН. Следовательно, чтобы не допустить перегрева оборудования, придется уменьшать его мощность примерно на треть.

Как используются для радиаторов отопления

Основной функцией электронагревателей трубчатого типа для радиаторов является нагрев жидкости в автономной или централизованной системе отопления. Используется устройство как второстепенный или главный тепловой источник.

В качестве автономной системы и единственного нагревателя теплоносителя ТЭНы применяются в таких случаях:

1. Необходимость обогрева помещений, где нет другого вида отопления. Это может быть мастерская, гараж или сельскохозяйственное сооружение. Главным условием установки радиаторного электронагревателя является небольшие размеры постройки.  Эффективней при этом заполнять батареи маслом невысокого уровня вязкости, так как оно имеет достаточно низкую температуру замерзания.
2. При условии периодического прогрева помещения. Чаще всего такими сооружениями являются дачи с отсутствием основной отопительной системы. При этом количество установленных ТЭНов  их мощность должна соответствовать объему помещения.

Как дополнительное устройство основному отоплению трубчатый электрический нагреватель может устанавливаться:

1. В многоэтажных домах. ТЭН в радиаторы монтируется в квартирах, если основное отопление не имеет особой эффективности. Устройство помогает создать и поддержать необходимый микроклимат в помещении. Но его установка требует ограничения доступа воды, которая циркулирует по отопительной системе всего дома. В таком случае применение ТЭНа совершенно не практично, так как получается двойная оплата за обогрев – за работу электронагревателя и в ЖЕК за использование теплоносителя.
2. В частных домах. Установка ТЭНа производится, если нет возможности регулярно вносить дрова в котел на твердом топливе. В такой ситуации трубчатый нагреватель не дает полностью остыть теплоносителю и в помещении постоянно поддерживается необходимая температура.

ТЭН для радиатора устанавливается и в частных и в многоквартирных домах

Использование ТЭНа для газовых котлов не имеет смысла, так как такие агрегаты прекрасно справляются с обогревом за счет автоматизированной системы.

Разновидности и способы изготовления ТЭНов

Современные электронагревательные элементы обладают высокой прочностью и способностью изменять форму и размеры под действием высоких температур без ущерба своим техническим характеристикам. Используют их не только в бытовых приборах отопления, но и в промышленных. Правда, в последних устанавливают более мощные аналоги с большими размерами. Все современные тэны имеют высокий показатель долгосрочной эксплуатации.

Производители выпускают два вида тэнов, которые отличаются способом изготовления. Есть изделия, которые производят массово, а есть и такие, которые выпускают малыми партиями. Обычно они соответствуют определенным запросам заказчиков. Их используют в специальных отопительных установках со специфичными требованиями. Кстати, цена вторых намного выше первых.

Трубчатые электронагреватели

Это самый распространенный вид тэнов, который используется практически во всех отопительных приборах на электрическом питании. С помощью трубчатых аналогов нагрев теплоносителя происходит по принципу конвекции, излучения и теплопроводности в результате преобразования электрической энергии в тепловую.

Такой нагревательный элемент имеет следующие характеристики:

• Диаметр трубки 6,0-18,5 миллиметров.
• Длина тэна 20-600 сантиметров.
• Трубка может быть изготовлена из стали, из нержавейки или из титана (очень дорогой прибор).
• Конфигурация прибора — без ограничений.
• Параметры (мощность, производительность и прочее) — по согласованию с заказчиком.

Трубчатые электронагреватели оребренные

Используется для нагрева воздуха или газа, которым отапливается помещение

ТЭНРы представляют собой тот же трубчатый электронагреватель только с ребрами, которые расположены в перпендикулярных плоскостях к оси нагревательной трубки. Обычно ребра изготавливают из металлической ленты и крепят к трубке специальными прижимными гайками и шайбами. Сам тэн выполнен или из нержавейки, или из конструкционной стали.

Этот вид электронагревательных приборов используется для нагрева воздуха или газа, которым отапливается помещение. Их часто применяют в таких отопительных приборах, как тепловые завесы и конвекторы — там, где требуется отопление с помощью нагретого воздуха.

Блок электронагревателей

ТЭНБ используют только в том случае, если необходимо увеличить мощность электронагревателя. Обычно их устанавливают в приборы, в которых теплоносителем выступает жидкость или любой сыпучий материал.

Отличительной конструктивной особенностью ТЭНБ является его крепеж к прибору отопления. Он может быть резьбовым или фланцевым. Особой популярностью сегодня пользуется тен для отопления блочного типа с разборными фланцами. Такой нагревательный элемент можно применять для разных приборов многократно. Сгоревший тэн можно снять, а на его место поставить новый.

Электронагреватели патронного типа

Для отопительных систем этот вид не используется.

Для отопительных систем этот вид не используется. Его применяют как деталь пресс-формы для создания каких-либо изделий, поскольку это часть промышленного оборудования. В быту они не встречаются, но упомянуть о них необходимо, потому что данный вид тэнов входит в категорию «трубчатые электронагреватели».

Отличительной чертой этого аналога является оболочка, изготовленная из нержавеющей стали, которую шлифуют по максимуму. Это необходимо для того, чтобы тэн мог войти в форму с минимальным зазором между трубкой и стенками формы. Стандартный зазор не должен превышать 0,02 миллиметра. Вот так плотно он должен входить.

Кольцевые электронагреватели

Этот вид тэнов тоже применяют только в промышленных установках. Их предназначение — это нагрев инжекторов, сопел инжекционных установок и литьевого оборудования.

Минимальный диаметр скручивания — 8 миллиметров, максимальный не ограничен. Навивка трубки может быть выполнена с одинаковым или переменным шагом. Обычно данный вид изготавливают только из нержавеющей стали.

Электронагреватели с терморегулятором

Тэн с терморегулятором TECHNO 2 кВт

Это самый распространенный на сегодняшний день тэн, который используется для нагрева жидкостей. Именно его устанавливают во все бытовые электрические приборы, которые связаны с нагревом воды. Максимальная температура выделенного тепла +80С.

Изготавливают его из никеле-хромовой проволоки, которую внутри трубки заливают специальным сжатым порошком. Порошок — это оксид магния, который является хорошим изолятором электрического тока, но при этом обладает высоким показателем теплопроводности.

Критерии выбора

При подборе ТЭНа для радиатора следует учитывать его технические характеристики, а также параметры батареи. Основными факторами, влияющими на выбор устройства, являются:

1. Мощность. В помещениях с хорошими теплоизоляционными свойствами можно устанавливать нагреватели от 2 до 3 киловатт. В старых зданиях лучше всего использовать ТЭНы с более высокой мощностью.
2. Длина электронагревательной трубки. Рекомендуется приобретать ТЭНы на десять сантиметров короче батареи. Правильный подбор длины нагревательного устройства позволяет равномерно прогреть все секции радиатора.
3. Тип батареи. Чтобы ТЭН оптимально подходил к радиатору следует внимательно изучить его технический паспорт. В нем указывается, к каким видам батарей следует применять изделие.
4. Автоматическое управление. Такая опция есть не у всех моделей. Для удобства использования лучше всего приобретать ТЭНы с автоматикой, которые оснащены термостатом.

ТЭН должен быть на десять сантиметров короче радиатора

Также учитывается диаметр электронагревателя в соответствии с сечением заглушки на радиаторе. Немаловажным является правильное определения размещение резьбы.

Приобретать необходимо только качественные ТЭНы у проверенных производителей. Перед покупкой электроприбора следует проверить его целостность и исправность.

Как правильно устанавливать и использовать тэн

Ключевым параметром для любого электроприбора является его номинальная мощность. Поэтому, чтобы корректно установить такой прибор в систему отопления, эту величину нужно вычислить. После этого нужно изучить правила установки электрических тэнов и лишь затем приниматься за работу.

Наружная оболочка конструкции должна быть расположена в воде, чтобы тепло от спирали компенсировалось низкой температурой воды, и тэн не перегревался. С этой целью его нужно устанавливать в самой низкой точке радиаторы, чтобы он не входил в зону наличия воздушных пробок.

Вода должна быть дистиллированной, поскольку в ней содержится минимум примесей. Подобные добавки могут формировать на защитной оболочки слой накипи, что, в свою очередь, может вызвать коррозию.

При установке тэна в отопительную систему уточните в инструкции, как нужно в данном случае герметизировать торцевые стыки. Если речь идет о дополнительной герметизации, это нужно обязательно сделать, иначе при попадании воды на нагревательную спираль может появиться опасность для жильцов помещения.

Герметизация стыков

Во время установки тена в систему отопления нужно предварительно ознакомиться с инструкцией от производителя. Если в ней указано, что торцевые стыки электродов должны быть дополнительно герметизированы – это обязательно выполняется. В противном случае при попадании воды на поверхность нагревательной спирали повышается опасность для проживающих в доме. Ознакомившись с этими правилами можно приступать к установке тэна для отопления.

Не каждый тэн подходит для радиатора отопления. Следует выбирать только специальные модели с соответствующим монтажным диаметром.

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.

Правила эксплуатации и обслуживания

Чтобы ТЭН, установленный в батарее отопления, служил как можно дольше, соблюдаются следующие правила:

1. Включение нагревателя происходит только при наличии воды в батарее. Если жидкость попадает на уже нагретую трубку прибора, может случиться небольшой тепловой взрыв. В результате из строя выйдет не только ТЭН: может произойти повреждение батареи отопления.
2. Во время работы устройства на его поверхности будет образовываться накипь, которую необходимо периодически счищать. Рекомендуемый график обслуживания – один раз в три месяца. Если толщина накипи на нагревательной трубке превысит 2 миллиметра, снизится теплоотдача и прибор может выйти из строя.
3. Чтобы исключить возможные скачки напряжения, рекомендуется подсоединить ТЭН через источник бесперебойного питания или стабилизатор. При установке нагреватель заземляется.
4. Производители рекомендуют использовать в роли теплоносителя только дистиллированную воду. В многоквартирных домах с общим стояком соблюсти это требование нереально, поэтому нужно чаще чистить ТЭНы от накипи.

remont-system.ru

варианты для бойлера, замена ТЭНа нагревателя, как проверить исправность

Водонагревательное электрооборудование сегодня широко применяется в быту. Конфигурация устройств включает в себя разнообразные элементы, отвечающие за их функционирование. В перечне таких деталей стоит выделить ТЭН.

Особенности

Электрические водонагреватели пользуются большим спросом, за счет чего на рынке такая продукция представлена в большом многообразии. Обусловлен спрос на такие устройства высокой стоимостью горячего водоснабжения, а также периодическим отключением горячей воды в некоторых районах.

Последние модели бойлеров имеют специальный элемент, за счет которого происходит нагрев воды в закрытой емкости. Он представляет собой внутренний аккумулятор. Такое приспособление принято называть ТЭН. Исходя из принятой аббревиатуры, ТЭН расшифровывается как «трубчатый электронагреватель».

Собирается устройство из проволочной спирали, которая помещается в металлическую оболочку, за счет которой провода не соприкасаются с водой, но нагревают трубку. В нагревателе такая деталь находится внутри, контактируя в процессе работы с водой. В результате прохождения тока через ТЭН происходит нагрев имеющейся в бойлере жидкости. Металлическая трубка, как правило, изготавливается из «нержавейки» или медного сплава. Электротэны являются основными элементами водонагревательных баков любого типа. В качестве источника питания прибора выступает электрическая сеть.

Всем известно, что вода и электричество вместе представляют опасность для человека, именно поэтому производители стараются выпускать приборы, обладающие высоким уровнем безопасности.

ТЭНы, устанавливаемые в водонагревателях, могут быть двух типов. Каждому типу элемента присущи специфические особенности.

Устройство и виды

Для того чтобы сделать правильный выбор при покупке электрооборудования, необходимо изучить характеристики всех имеющихся разновидностей. ТЭНы бывают закрытыми либо открытыми.

Мокрые или открытые элементы работают при непосредственном контакте с жидкостью в баке. Конфигурация элемента имеет классический вид, подобная деталь присутствует в любом электрическом чайнике. Если деталь этой группы выйдет из строя, ее замена не потребует проведения сложных работ. Открытый нагревательный элемент содержит внутри своей трубки магниевый оксид и кварцевый песок. Эти компоненты относятся к виду теплопроводных веществ. В качестве основы ТЭНов выступает нихромовая проволока.

Производители выпускают различные водонагреватели с ТЭНами открытого типа. Исходя из отличительных особенностей изделий, продукцию можно классифицировать.

• По способу крепления элементы могут быть гаечными либо фланцевыми. Последняя разновидность подразделяется на литые и штампованные изделия.

• Важный момент – наличие анодного гнезда. Устройства с гайкой могут не иметь анодного крепления или же изготавливаться с дополнительным крепежом на фланце.
• Форма ТЭНов может быть стандартной прямой или же изогнутой в различных направлениях.

• По типу сырья для трубки элементы могут быть изготовленными из меди или стали.

Элементам открытого типа присущи следующие положительные характеристики:

• главным преимуществом мокрых ТЭНов является высокая скорость нагрева воды;
• продукция с таким типом нагревательного элемента имеет невысокую стоимость;
• качественная продукция дополнительно покрывается стекловидной эмалью, что позволяет снизить риск образования коррозии и накипи на основании детали.

К минусам мокрых ТЭНов стоит отнести низкий уровень безопасности изделий, а также значительное снижение теплоотдачи в результате образования накипи на поверхности трубки. Вследствие этого для нагрева жидкости в бойлере будет затрачиваться больше электроэнергии. Кроме того, низкое качество городской воды отрицательно сказывается на сроке службы таких изделий.

Элементы закрытого типа предполагают размещение внутри специальной керамической колбы, которая обеспечивает нагрев воды. Сама деталь не контактирует с жидкостью, за счет чего она получила название «сухой» ТЭН. К колбе предъявляются высокие требования, касающиеся безопасности, поэтому изделие изготавливают из стеатита либо магниевого силиката. В качестве сырья, используемого для изготовления нагревательного элемента, выступает нержавеющая сталь.

Подобная конфигурация предполагает нагревание жидкости путем передачи тепла кожухом.

ТЭНы закрытого типа имеют следующие преимущества:

• приборы отличаются высоким уровнем безопасности при эксплуатации, за счет чего возникновение замыкания не представляется возможным;
• устройства удобны и просты в использовании;
• подобные виды водонагревательной продукции имеют большой срок службы;
• устройства экономичны;
• при возникновении неисправностей изделия могут быть отремонтированы.

К минусам таких нагревателей стоит отнести тот факт, что детали закрытого типа изготавливаются конкретно под каждую модель водонагревателя. По этой причине в случае поломки заменить ТЭН можно только на аналогичную деталь, что иногда вызывает некоторые трудности.

Проверка

Каких-либо специфических требований, касающихся обслуживания электро водонагревателей с ТЭНом, производители не выделяют. Однако существует ряд рекомендаций, которые позволяют увеличить эксплуатационный срок продукции, а также обеспечить ее бесперебойную работу.

Прежде всего, необходимо контролировать процесс нагрева воды бойлером и отмечать даже минимальные изменения в ходе эксплуатации. Признаками, свидетельствующими о неисправности нагревательного элемента в приборе, может быть увеличение потребления электричества, а также снижение скорости нагрева стандартного объема бака. Специалист может лучше проверить и продиагностировать водонагреватель на предмет неисправностей, однако, имея минимальные знания, касающиеся устройства прибора и его элементов, можно выполнить подобную работу и самостоятельно.

Приобретая устройство с ТЭНом для нагрева воды, стоит быть заранее готовым к тому, что со временем и нагревательный элемент, и магниевый анод необходимо будет снять и поменять. Поскольку эти детали в устройстве являются расходными материалами, со временем они перегорают.

Выработанный магниевый сплав можно определить при помощи визуального осмотра. При обнаружении такой проблемы необходимо выполнить замену анода. Эксплуатационный срок ТЭНов без такой составляющей уменьшается многократно. Ряд производителей бойлеров рекомендуют проводить замену данного элемента каждый год.

Водонагреватели последнего поколения рассчитаны на эксплуатацию в течение 20 лет (при условии грамотного использования прибора). Объясняется это рядом изменений, внесенных в конфигурацию устройств, которые касаются использования двойной проволоки для ТЭНа вместо одинарной. Такая особенность позволяет элементу какое-то время работать, даже если лопнула или оборвалась одна из деталей. Но даже в этом случае, необходимо незамедлительно провести замену неисправного ТЭНа на новый элемент.

Стоит выделить наиболее распространенные виды неполадок, которые могут возникать в процессе работы нагревательных деталей в приборах:

• выход из бойлера холодной воды вместо горячей может говорить о сбоях в соединении ТЭНа с термостатом устройства;
• если происходит попеременное включение и отключение устройства, стоит предположить, что на нагревателе скопилось слишком много накипи либо отложений извести;
• также в ходе ошибок при установке в приобретенном устройстве может образоваться прослойка воздуха, которая будет служить препятствием для нагревательной детали, проводящей подогрев жидкости, поступающей в емкость.

Своевременное выявление неполадок в работе ТЭНа с терморегулятором позволяет вовремя продиагностировать и устранить неисправность, снижая риск возникновения более серьезных проблем с бойлером.

Для проведения проверки своими руками стоит подготовить запасной нагревательный элемент, а также специальный тестер. Поскольку в некоторых случаях в ходе визуального контроля исправности составляющих устройства обнаружить проблему не представляется возможным, тестер помогает выявить отклонения. Он представляет собой электроизмерительный аппарат, при помощи которого можно провести сравнительный анализ имеющихся характеристик устройства и значения сопротивления с параметрами, заявленными производителем для конкретной модели бойлера.

Замена

Выполнив проверку и определив характер неисправности ТЭНа, при которой необходимо заменить деталь, следует приступать к выполнению поставленной задачи. Алгоритм ее выполнения заключается в нескольких последовательных шагах.

• В первую очередь нужно отключить прибор от электричества.
• Далее необходимо слить всю воду, которая имеется в емкости.
• Затем следует снять водонагреватель с креплений, чтобы обеспечить максимально комфортные условия для ремонтных работ.
• Чтобы получить доступ к нагревательному элементу, который расположен внутри бойлера, нужно открутить крепление нижней планки устройства. Прежде чем что-либо демонтировать, лучше сфотографировать исходное расположение проводки. Это облегчит сборку после замены вышедшей из строя детали.

• Следующим шагом будет отсоединение всех имеющихся проводов, которые ведут к ТЭНу.
• После этого деталь можно извлекать из емкости.
• В некоторых случаях после очистки трубчатой детали от налета (при целостности корпуса) можно попробовать установить очищенный элемент обратно. Часто такие манипуляции помогают восстановить работу устройства.
• Если описанный метод результатов не принес, необходимо провести монтаж нового ТЭНа.
• После этого нужно провести сборку корпуса бака в обратном порядке.

Прочистка

Поскольку в большую часть квартир и домов, где используются водонагревательные баки, поступает жесткая вода из центрального водопровода, на ТЭНах мокрого типа со временем образуется налет и накипь. Подобные новообразования частично блокируют проводимость тепла либо вообще ее исключают. Элементы горят, но не нагревают жидкость в баке.

Первым явным признаком того, что на детали скопился налет, является возрастание количества потребляемой устройством электроэнергии.

Если вовремя не отреагировать на подобные тревожные сигналы, то небольшая корка может достичь больших размеров. Кроме того, она постепенно разрастется на всю поверхность нагревательной детали.

Главная угроза, которую несет налет, заключается в том, что он способен полностью загерметизировать ТЭН. В ходе работы с такой корочкой он будет еще больше нагреваться. В результате либо аппарат перегорит, либо сработает защитное реле, а водонагреватель отключится.

Периодическая чистка сэкономит денежные средства и продлит срок службы детали. Чтобы решить подобную проблему, можно воспользоваться одним из вариантов очистки:

• механической чисткой элемента;
• химическим способом очищения.

В первом случае работы нужно проводить с влажной деталью, поскольку это облегчит процесс снятия накипи. В ходе механической чистки используется жесткая железная щетка либо нож. Счищая налет, необходимо соблюдать все меры безопасности и стараться не повредить основание элемента. После выполнения такой чистки поверхность ТЭНа зачищается шкуркой.

Для химического очищения в продаже имеется большое количество средств бытовой химии, основным предназначением которых является удаление накипи и налета.

Наиболее подходящим составом будет средство для чистки электрических чайников. ТЭН очищается в емкости с водой и чистящим средством, куда он полностью погружается.

Существует и более щадящий вариант состава для чистки, им является уксусная кислота. С ней следует работать по той же схеме. Для увеличения эффекта можно поставить емкость с деталью на небольшой огонь.

Проводя очистку детали, следует избегать контакта химических составов с резиновым уплотнителем, который расположен на элементе.

От воздействия агрессивных составов материал может потерять свои свойства (в первую очередь – эластичность). В результате нагревательный бак потечет.

О том, как заменить или очистить тэн водонагревателя своими руками смотрите в следующем видео.

Советы и рекомендации

Перед приобретением водонагревателя любой потребитель задается вопросом, устройство с каким типом нагревательного элемента будет лучшим вариантом. Чтобы выбрать более подходящий вид детали, стоит ознакомиться со специфическими особенностями каждой разновидности, а также учесть имеющиеся преимущества и недостатки.

• Фланцевые элементы являются стандартными составляющими водонагревателей. Согласно мнению экспертов, в результате их эксплуатации достигается максимальный контакт ТЭНа с жидкостью. Однако коррозия и налет со временем негативно скажутся на работе нагревателя. Многие производители прибегают к дополнительным разработкам, которые помогают замедлить накопление на поверхности детали налета, но открытые виды элементов все же гораздо быстрее выходят из строя. Кроме того, обслуживание мокрых нагревательных деталей является достаточно сложным.

• Нагреватели закрытого типа имеют неоспоримое преимущество – их эксплуатационный срок в разы больше по сравнению с элементами мокрого типа. Обусловлено это отсутствием контакта корпуса детали с водой, что исключает негативное воздействие низкокачественной жидкости, которой обеспечиваются города.
• Кроме того, производители водонагревательных баков, в которых используется ТЭН закрытого типа, покрывают внутреннюю часть корпуса бака и фланцы крепления специальными защитными эмалями. Средства имеют в своем составе стеклофарфор или титан, которые выступают в качестве барьера, препятствующего образованию накипи, а также возникновению коррозии поверхности водонагревательного устройства.

stroy-podskazka.ru

ТЭН. Выбор, расчет, обозначение, характеристики нагревательных элементов ТЭНов.

1. Нагревательные элементы

Под нагревательным элементом понимают нагревательное сопротивление, его изоляцию, каркас и защитную оболочку.

Нагреватели подразделяются на открытые, защищенные и герметические. Открытые передают тепло излучением и конвекцией. Нагреватели защищенного типа и герметического исполнения передают тепло в основном конвекцией.

Наиболее широко распространены трубчатые электронагревательные элементы — ТЭНы, которые можно устанавливать почти во все нагревательные приборы. Однако во многих низкотемпературных приборах используют открытые спирали, защищенные самой конструкцией прибора, как более простые и дешевые.

Заводы серийно выпускают трубчатые электронагреватели диаметром трубки 9—16 мм, при толщине стенки — 0,8—1,5 мм и максимальной длине 6 м.

Нагревательная спираль, как правило, изготавливается из поволоки сплава Х20 Н80 и Х15 Н60 диаметром 0,2—1,6 мм.

Рис. 1. Трубчатый электронагреватель: 1 — спираль; 2 — теплоизоляционный материал; 3 — металлическая трубка; 4 — токоведущий стержень; 5 — изоляционная втулка

Внешняя трубка выполняется из стали Ст10 или 1 Х18 Н10 Т, меди, латуни, алюминия. При изготовлении ТЭНы заполняют периклазом (плавленая окись магния), затем обжимают и герметизируют. Трубке нагревателя можно придать любую желаемую форму при условии, что изгиб делается в холодном состоянии после отжига трубки и радиус изгиба не меньше 2,5 диаметров трубки. Спираль при этом сохраняет центральное положение в трубке.

Срок службы ТЭНов 10000 часов, гарантийный срок 3000 часов.

1.1. ТЭНы промышленного назначения, ГОСТ 13268—88

Рис. 2. Примеры конфигурации ТЭНов промышленного назначения

	Нагрев воздуха, литейных форм и т.д. Материал оболочки: ст.10, нержавеющая сталь. Мощность от 0,2 до 5 кВт
	Нагрев воды, воздуха и т.д. Материал оболочки: ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность: от 0,2 до 6,3 кВт
	Нагрев воды, воздуха и т.д. Материал оболочки: ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность: от 0,2 до 6,3 кВт
	ТЭНы для дистилляторов. Материал оболочки: нержавеющая сталь, латунь. Мощность: от 0,5 до 3 кВт
	Нагрев воды, воздуха и т.д. Материал оболочки ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность от 0,2 до 3,6 кВт
	Нагрев воды, воздуха и т.д. Материал оболочки ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность до 5 кВт
	Нагрев воздуха. Материал оболочки ст.10, нержавеющая сталь. Мощность до 4 кВт
	Оребренные ТЭНы. Мощность до 6,3 кВт

1.2. Обозначение ТЭНов по ГОСТ 13268—88 (для промышленного оборудования)

Пример обозначения ТЭНа: ТЭН 170 С 13/0,4 S 220

170 — развернутая длина ТЭН по трубе: от 30 до 450 см; С — тип контактного стержня (длина), см. табл.

Условное обозначение	A	B	C	D	E	F	G	H
Длина стержня в заделке, мм	40	65	100	125	160	250	400	630

13 — диаметр ТЭН, мм: 13; 10; 8; 8,5; 7,4; 6,5;

0,4 — потребляемая мощность: от 0,2 до 6,3 кВт; S — нагреваемая среда;

220 — напряжение: от 12 до 600 В.

Условное обозначение нагреваемой среды	Нагреваемая среда	Характер нагрева	Удельная мощность, Вт/см2, не более	Материал оболочки ТЭНа
Х	вода, слабый раствор щелочей и кислот (рН от 5 до 9)	Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °C	9,0	Медь, латунь (с покрытиями)
J	вода, слабый раствор кислот (рН от 5 до 7)	Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °C	15,0	Нержавеющая сталь
Р	вода, слабый раствор щелочей (рН от 7 до 9)	Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °C	15,0	Углеродистая сталь
S	Воздух и прочие газы и смеси газов	Нагрев в спокойной, газовой среде до температуры на оболочке ТЭНа до 450 °C	2,0	Углеродистая сталь
T	Воздух и прочие газы и смеси газов	Нагрев в спокойной, газовой среде с температурой на оболочке ТЭНа свыше 450 °C	5,0	Нержавеющая жаропрочная сталь
O	Воздух и прочие газы и смеси газов	Нагрев в среде с движущимся со скоростью не менее 6 м/с воздухом, до рабочей температуры на оболочке ТЭНа до 450 °C	5,5	Углеродистая сталь
K	Воздух и прочие газы и смеси газов	Нагрев в среде с движущимся со скоростью не менее 6 м/с воздухом, с рабочей температурой на оболочке ТЭНа свыше 450 °C	6,5	Нержавеющая жаропрочная сталь
Z	Жиры, масла	Нагрев в ваннах и др. емкостях	3,0	Углеродистая сталь
L	Литейные формы, пресс-формы	ТЭН вставленный в отверстия имеется гарантированный контакт с нагреваемым металлом. Нагрев с рабочей температурой на оболочке ТЭНа до 450 °C	5,0	Углеродистая сталь

1.3. ТЭНы бытового назначения ГОСТ 19108—81

Рис. 3 Примеры конфигурации ТЭНов бытового назначения

	ТЭНы для электрочайников. Мощность: 1,0; 1,25 кВт. Материал оболочки: латунь, нержавеющая сталь, ст.10 с покрытиями
	ТЭНы для электросамоваров. Мощность: 1,0; 1,25 кВт. Материал оболочки: латунь, нержавеющая сталь, ст.10 с покрытиями
	ТЭНы для электроутюгов. Мощность: 1,0 кВт. Материал оболочки: ст.10, алюминий
	Блок ТЭНов для электромаслянных радиаторов. Мощность: 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 кВт. Материал оболочки: ст.10
	ТЭНы для электроплиток. Мощность: 1,0 кВт. Материал оболочки: нержавеющая сталь
	ТЭНы для электрогриля. Мощность: 1,5 кВт. Материал оболочки: нержавеющая сталь
	ТЭНы для электроростера. Мощность: 0,8 кВт. Материал оболочки: нержавеющая сталь
	ТЭНы для электровафельниц. Мощность: 0,5 кВт. Материал оболочки: нержавеющая сталь

Таблица 1.1. Обозначение ТЭНов по ГОСТ 19108—81 (для бытовых электроприборов)

Условное обозначение нагреваемой среды	Нагреваемая среда	Характер нагрева	Удельная мощность, Вт/см2, не более	Материал оболочки ТЭНа
Х	Вода, слабый раствор щелочей и кислот (рН от 5 до 9)	Нагревание, кипячение	11,0	Медь, латунь (с покрытиями)
П	Вода, слабый раствор щелочей (рН от 7 до 9)	Нагревание, кипячение	11	Хромо-никелевая сталь
Т	Воздух	Нагрев в спокойной воздушной среде	5,2	Хромо-никелевая сталь, до 700 °C на оболочке ТЭНа
О	Воздух	Нагрев в среде с движущимся со скоростью не менее 6 м/с воздухом	5,0	Углеродистая сталь, до 500 °C на оболочке ТЭНа, алюминиевые сплавы до 250 °C
И	Жиры, масла	Нагрев в ваннах и других емкостях	3,0	Углеродистая сталь, до 300 °C на оболочке ТЭНа
У-1	Подошвы электроутюгов	ТЭНы залиты в изделия. Работа с термоограничителями, терморегуляторами, термовыключателями	18,0	Углеродистая сталь, до 500 °C на оболочке ТЭНа
У-2	Подошвы электроутюгов, металлические плиты из алюминиевых сплавов, металлические формы (стальные и чугунные)	ТЭН вставлены в отверстия, запрессованы в изделия. Работа с термоограничителями, термовыключателями	13,0	Углеродистая сталь, до 500 °C на оболочке ТЭНа, алюминиевые сплавы — до 320 °C

Таблица 1.2. Контактная часть ТЭНа

	Шпилька В комплекте: 2 гайки, 3 шайбы, изолятор
	Диаметр ТЭНа, мм	Шпилька
	13	М5; М4
	10	М3; М4
	8; 8,5	М3
	7,4; 6,5	М2,5
	Флажок нержавеющий, для ТЭНов с диаметром: 7,4; 8,0; 8,5; 10 мм
Для ТЭНов с диаметром: 7,4; 8,0; 8,5; 10 мм	Флажок с отверстием, для ТЭНов с диаметром: 7,4; 8,0; 8,5; 10 мм, в комплекте: скоба (М4), винт (М4)

Таблица 1.3. Крепежная арматура ТЭНов

Штуцер для ТЭНов с диаметром:
Диаметр ТЭНа, мм	A, мм	B, мм	C, мм	Диаметр	Материал
13; 10	30	25	5	Тр 1/2″	Ст.10, нержавеющая сталь
10; 8,5; 8,0	20	20	4	М14х1,0	Ст.10
7,4	16	18	2	М10х1,0	латунь
Фланец резьбовой для ТЭНов с диаметром:
Диаметр ТЭНа, мм		Диаметр		Материал
7,4—8,5		Тр11/2″, 48х1,5, 48х2,0		латунь

Таблица 1.4. Трубчатые электронагреватели для торгово-технологического оборудования

№ п/п	Форма ТЭНа	Тип	Мощность, кВт	Габариты, мм				Применяемость в оборудовании
				А	Б	В	R
1.	Форма 1. (U-образный со штуцерами)	ТЭН42А13/1Р	1	212	162	120	60	КНЭ-25, 25М
2.		ТЭН32А13/1Р	1	178	128	65	32,5	КНЭ-25М1
3.		ТЭН60А13/2Р	2	302	252	120	60	КНЭ-50, КНЭ-50М
4.		ТЭН42А13/2Р	2	228	168	65	32,5	КНЭ-50М1
5.		ТЭН100А13/4Р	4	511	461	87	43,5	КНЭ-100, КНЭ-100М
6.		ТЭН100А13/4Р	4	300	250	120	60	КНЭ100МН, КНЭ100Б
7.		ТЭН71А13/2,5Р	2,5	195	145	120	52	КПЭ-100
8.		ТЭН79А13/2,5Р	2,5	214	164	117	52	КПЭ-125
9.		ТЭН100А13/3,5Р	3,5	320	270	117	52	КПЭ160
10.		ТЭН140А13/5,0Р	5,0	400	350	60	31,5	КПЭ250
11.		ТЭН140А13/0,63С	0,63	719	689	64	31,5	ПСМ-4, ШЖЭСМ-2
12.		ТЭН140Н13/0,8С	0,8	708	638	100	43,5	КПЭ-400
13.	Форма 2. (прямой без штуцеров)	ТЭН93А13/1С	1	990	930	—	—	ФГ-20
14. 15.	Форма 3. (U-образный без штуцеров)	ТЭН60А13/2Р ТЭН67А13/2,5	2; 2,5	215 213	165 163	274 350	36,5	ЛПС-17, ЛПС-3, МСЭ-84К, МСЭ-110К
16. 17.	Форма 4. (грибообразный со штуцерами)	ТЭН68,5А13/2,5Р ТЭН68,5А13/3,2Р	2,5; 3,5	Длина 100 мм, расстояние между выводами 80 мм, наружный диаметр гриба 292 мм				КПЭ-40, КПЭ-60
А — длина с выводами, Б — длина рабочей части, В — расстояние между выводами, R — радиус гиба.

2. Выбор спирали нагревательного элемента

Зная температуру и мощность спирали, размеры проволоки можно подобрать из табл. 2.1.

Таблица 2.1. Выбор нихромовой проволоки в зависимости от температуры и мощности

Температура, °C			Мощность и длина проволоки	Диаметр, мм
Спирали в изоляции из периклаза в канавках конфорки	Спирали в керамической изоляции пластинчатого элемента	Открытые спирали в воздухе		0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5
916	—	600	кВт	0,58	0,82	1,19	1,46	1,75	2,07	2,4	2,66	3,02	3,36	3,74	4,08
			м	7,5	8,6	9,6	10,7	11,6	12,5	13,3	14,5	15,3	16,0	16,7	17,5
686	1140	450	кВт	0,55	0,75	0,95	1,16	1,39	1,62	1,88	2,13	2,33	2,66	2,93	3,23
			м	9,1	9,5	12,0	13,3	14,5	15,8	17,9	18,2	19,3	20,3	21,4	22,2
610	886	350	кВт	0,47	0,62	0,82	1,03	1,16	1,35	1,55	1,75	1,95	2,18	2,41	2,66
			м	10,8	11,0	14,2	15,9	17,5	19,1	20,5	22,1	23,5	24,7	26,1	26,9
457	750	300	кВт	0,42	0,57	0,72	0,89	1,05	1,21	1,39	1,58	1,76	1,98	2,18	2,4
			м	11,8	12,9	15,5	17,4	19,2	21,0	22,7	24,2	25,9	27,2	28,8	29,7
382	638	250	кВт	0,37	0,48	0,65	0,76	0,91	1,05	1,21	1,37	1,53	1,7	1,9	2,0
			м	13,6	15,7	18,2	20,4	22,5	24,7	26,6	28,4	30,5	32,0	33,7	40,1
305	507	200	кВт	0,33	0,42	0,54	0,66	0,78	0,9	1,03	1,16	1,3	1,45	1,6	1,74
			м	15,4	18,5	20,9	23,5	25,9	28,4	30,6	32,8	35,2	36,8	38,6	45,5

www.eti.su

Что такое сухой и мокрый ТЭН в водонагревателе, бойлере, стиральной машине

Что такое ТЭН в водонагревателе, бойлере, стиральной машине? Из чего он состоит и как работает? Чем отличается сухой ТЭН от мокрого и какой лучше?

На эти и другие вопросы вы найдете ответы в этой публикации. Надеемся. она будет вам полезна.

Что такое ТЭН

ТЭН – это трубчатый электронагреватель, который преобразует электроэнергию в тепло. Выполнен в виде металлической трубки, внутри которой находится токопроводящая нить из нихрома, окруженная изолятором.

ТЭНы чаще выполняются в виде спирали, патрона, в котором контакты расположены с двух сторон, спирального или продолговатого змеевика (см. фото). В качестве материалов для них используют:

• Титан;
• Алюминий;
• Цинк;
• Латунь;
• Нержавеющая сталь;
• Медь.

Но не всегда можно определить из чего сделан ТЭН. Китайские элементы обычно покрывают каким-либо металлом, а внутри может быть совершенно другой. Они выходят дешевле отечественных и европейских, но имеют небольшой срок службы.

По способу установки различаются два варианта – сухой (закрытый) и мокрый (открытый). Они отличаются не конструкцией, а принципом установки. О них читайте ниже.

ТЭНы разной формы.

Мокрый ТЭН

Такой элемент устанавливают там, где он имеет контакт только с водой. Например, в кофемашинах ставят только сухие ТЭНы, так как частички кофе будут контактировать с металлом, что загрязнит элемент. Да и вкус кофе сильно пострадает

Мокрые ТЭНы легко загрязняются в водонагревателях, котлах и бойлерах, они подвержены коррозии. Метал может вступать в реакцию с растворенными в воде веществами, особенно в стиральных машинах.

Сухой ТЭН

Такой элемент находится не контактирует непосредственно с водой. Он находится в герметичной колбе (см. фото), которая может быть наполнена:

• Воздухом;
• Маслом;
• Песком;
• Другими материалами.

Во время работы сухой ТЭН нагревает окружающий его материал, жидкость или газ. Они передают тепло стенкам колбы, которые прогревают воду, воздух или теплоноситель. Чаще всего сухой вариант поставляется в сборе с колбой, но может быть разборным.

Сухие ТЭНы разных размеров.

Для чего нужны ТЭНы

Трубчатые электронагреватели используются везде, где нужно преобразовать ток в тепло. Их устанавливают в таких бытовых приборах:

• Водонагревателях;
• Бойлерах;
• Котлах;
• Чайниках;
• Тостерах;
• Полотенцесушителях;
• Мультиварках;
• Кофемашинах;
• Электроплитках;
• Электрических духовках;
• Холодильниках (для оттаивания и разморозки).

В промышленности их область применения гораздо шире. Их ставят практически во всех устройствах, в которых необходимо подогревать газ, жидкость или твердое вещество за счет электричества.

Последние публикации:

Сухой или мокрый тэн, что лучше?

Оба варианта имеют свои плюсы и минусы. Давайте рассмотрим их.

Мокрый ТЭН непосредственно контактирует с водой. На нем образуется накипь, оседает грязь. За счет этого срок службы мокрого трубчатого электронагревателя ниже, чем у сухого.

Сухой ТЭН не контактирует с водой напрямую, поэтому хуже передает тепло после включения. Но после того как прогреется окружающая его жидкость или вещество, теплоотдача будет не хуже, чем у мокрого.

С точки зрения эксплуатации сухой вариант выигрывает. Он не подвержен коррозии, на нем не оседает грязь и не образуется накипь.

Что касается стоимости – оборудование с сухим нагревателем дороже, чем с мокрым. Но разница в цене окупается со временем. Да и проблем с его обслуживанием будет меньше. Поэтому можно точно сказать: сухой ТЭН лучше мокрого.

Важно!

Помните, что не всегда есть возможность заменить мокрый ТЭН на сухой и наоборот. Поэтому при выборе оборудования обращайте внимание на тип установленного нагревателя.

Из этой статьи вы узнали:

• Что такое ТЭН и из чего он сделан;
• Для чего нужны ТЭНы;
• Что находится внутри ТЭНа;
• Где используются трубчатые электронагреватели.

Если у вас остались вопросы или вы хотите высказать свое мнение – делайте это в комментариях. Не забудьте поделиться статьей с друзьями!

vteple.xyz

ТЭНы для воды, воздуха и других сред

Оглавление статьи

Доброго времени суток, мои дорогие читатели! В моих статьях я часто упоминаю слово ТЭН, еще нигде толком о них ничего не рассказывал. Этот недочет необходимо исправить! Поэтому я и решил написать данную статью, в которой дам краткий ликбез по данной (достаточно обширной) теме. А в одной из следующих статей я расскажу как подключать ТЭНы у электрического котла. Сразу скажу, что не претендую на полноту обзора и буду рад вашим замечаниям и комментариям, на основе которых  можно будет дополнить данную статью. Итак, начнем с определения.

Что такое ТЭН.

ТЭН (сокращение от трубчатый электронагреватель) — это простейший электрический нагревательный  прибор, который имеет самые разнообразные области применения:

• Отопление — ТЭНы применяются в качестве нагревателей в электрических котлах, электрокаменках для саун, масляных радиаторах и так далее.
• Горячее водоснабжение — с помощью ТЭНов нагревают воду накопительные и проточные водонагреватели. Да и в обычных бытовых чайниках тоже установлен ТЭН.

В общем, сфера применения таких приборов очень широкая. Везде, где нужно что-либо нагреть можно задуматься о применении того или иного вида ТЭНов. Теперь давайте подробно рассмотрим основные виды трубчатых электронагревателей:

• ТЭНы для нагрева жидкостей — чаще всего при помощи таких приборов нагревают воду для тех или иных целей, но из этого правила есть исключения. Например, существуют модели, предназначенные для нагрева машинного масла или пищевых продуктов.
• ТЭНы для нагрева воздуха — и так понятно, что такими приборами нагревают воздух, но тут есть свои нюансы — наличие или отсутствие обдува и скорость обдувающего воздуха. Кроме того, воздушные ТЭНы могут быть с оребрением, при помощи которого увеличивается площадь их поверхности.

Основные характеристики и устройство ТЭНов.

Для того, чтобы понять как устроен трубчатый электронагреватель посмотрите ниже на рисунок:

1. Оболочка — металлическая трубка. В качестве оболочки применяются медные, стальные или алюминиевые трубки разных диаметров.
2. Контактный стержень — металлический стержень с резьбой на конце, через который подключается питание ТЭНа.
3. Нагревательный элемент — спираль из сплава с высоким удельным сопротивлением.
4. Наполнитель — в качестве наполнителя используется диэлектрик периклаз (белый порошок оксида магния).
5. Герметизирующий материал — защищает наполнитель от попадания наружной влаги и тем самым сохраняет его свойства.
6. Контактные шайбы и гайки нужны для крепления клемм.
7. Изолятор — разделяет контактный стержень и оболочку ТЭНа. Нужен для защиты от утечки тока на корпус.

На рисунке указаны параметры длины. Давайте расшифруем их значение:

• L — развернутая длина нагревателя. По ГОСТу она равна сумме длин прямолинейных и изогнутых участков.
• L_а — активная длина. Равна длине нагревательного элемента.
• L_k — это длина заделки контактного стержня. Длина заделки нормируется и указывается в маркировке при помощи литеры.
• L_y — это длина пути тока утечки. Специальная нормируемая величина.
• d — диаметр ТЭНа.

Как читать маркировку ТЭНов.

Для того, чтобы можно было отличать одни ТЭНы от других была разработана специальная маркировка, закрепленная государственным стандартом. Она наносится на поверхность при помощи пресса и должна находиться недалеко от изолятора. Рассмотрим для примера такую маркировку:

100А13/1,6р220 — 2R30

• Цифрой 100 обозначена развернутая длина ТЭНа в сантиметрах.
• Буквой «А» в маркировке зашифрована глубина заделки контактного стержня (расшифровку приведу ниже).
• Цифра 13 обозначает диаметр трубки в миллиметрах.
• Цифра 1,6 обозначает мощность нагревателя в кВт.
• При помощи буквы «р» зашифрованы нагреваемая среда (в данном случае вода и слабые растворы щелочей или кислот) и материал трубки (углеродистая сталь).
• Цифра 220 обозначает напряжение питания 220 В.
• Цифра 2 — это номер формы ТЭНа (в данном случае он U-образный).
• R30 — радиус загиба ТЭНа в миллиметрах.

Теперь давайте расшифруем длину заделки контактных стержней. Смотрим ниже на рисунок:

Теперь перейдем ко второй букве в маркировке. Приведу расшифровку наиболее популярных вариантов:

Буква	Нагреваемая среда	Материал трубки	Максимальная удельная мощность, Вт/см2
X	Вода или слабые растворы щелочей и кислот	Медь или латунь	9
P	Вода или слабые растворы щелочей и кислот	Углеродистая сталь	15
J	Вода или слабые растворы щелочей и кислот	Нержавеющая сталь	15
Z	Жиры или масла	Углеродистая сталь	3
O	Воздух или другие смеси газов (с обдувом)	Углеродистая сталь	5
S	Воздух или другие смеси газов (без обдува)	Углеродистая сталь	2,2

Более подробно все расшифровано в ГОСТе 13268-88.  Для воздушных ТЭНов прописано наличие или отсутствие обдува и даже необходимая скорость воздуха. Если вы будете использовать ТЭНы предназначенные для обдува на спокойном воздухе, то они быстро перегорят из-за слишком большой удельной мощности. Для полноты обзора добавлю картинку с формами. Это поможет вам легче в них ориентироваться:

Какие ТЭНы применяются в электрических котлах и водонагревателях.

Ранее я писал отдельную статью по электрическим котлам, которую тоже рекомендую прочитать. Ну да ладно, давайте перейдем к делу. В качестве нагревательных элементов для электрических котлов применяются блоки ТЭНов. Представляют они из себя несколько нагревателей, которые объединены вместе при помощи гайки. Чтоб было понятнее смотрите ниже на рисунок:

 

Гайка может быть следующих диаметров: 1,25 дюйма, 2 дюйма и 2,5 дюйма. Уплотняется такой блок при помощи кольцевого резинового уплотнения (если оно предусмотрено конструктивно) или при помощи подмотки нитью или ФУМ-лентой. Что касаемо трубок, они могут быть изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали. Нержавейка дороже, но значительно дольше живет чем черная сталь.При мощностях до 9 кВт, внутри котлов могут быть установлены блоки с напряжением питания 220 В. При большей мощности, в котлах устанавливаются блоки под трехфазное напряжение 380 В.

Теперь перейдем к ТЭНам  для водонагревателей. Они могут быть выполнены на резьбовой гайке (чаще всего диаметром 1,25 дюйма) или на фланце, который зажимается при помощи болтов. Смотрим ниже на рисунок:

ТЭН для водонагревателя на фланце

 

Есть еще «сухие» ТЭНы. Они изолированы от воды в специальных колбах и производители утверждают, что они более безопасны, чем обычные. Хотя все их преимущества в безопасности можно свести на нет при помощи установки УЗО, которое будет отключать питание при наличии тока утечки больше 30 мА.

«Сухой» ТЭН

Резюме статьи.

Данная статья предназначена для тех, кто слабо представляет себе из чего сделан ТЭН и для чего он нужен, поэтому прошу специалистов не судить строго, а помочь дополнить ее при помощи хороших и интересных комментариев. На этом все, желаю всем удачи!

znayteplo.ru

(ТЭН) Трубчатые электронагреватели

Как аббревиатуру ТЭН можно расшифровать как трубчатый электронагреватель. Применяются ТЭНы для нагревания различной среды (воздуха, газов, воды и других) посредством конвекции, теплопроводности, излучения тепла путем преобразования электроэнергии в тепловую.

Типичная конструкция ТЭНа представляет собой металлическую трубку, как правило, тонкостенную, оснащенную спиралью из металла с высоким сопротивлением. Трубка полая, свободное пространство в ней заполняется материалом (средой), обладающим хорошей теплопроводностью. Этот наполнитель служит и изоляцией спирали от внутренней стенки трубки. Наполнителем чаще всего является кристаллическая окись магния (периклаз). Оболочка (трубка) изготавливается из нержавеющей или углеродистой стали, меди, латуни . Благодаря отсутствию контакта разогретой спирали с воздухом и ее надежной фиксации внутри трубки.Торцы нагревателя заполнены термостойким и предохраняющим от влаги герметиком. Между торцом трубки и контактным устройством крепится керамическая изолирующая деталь. Конфигурация ТЭНа может быть любой, диаметр трубки достигает 20 мм, единичная мощность до 8 кВт. Как правило, ТЭН оснащается крепежной арматурой.

Как любой электроприбор, у ТЭНов существуют свои правила монтажа и эксплуатации. Недопустимо крепление нагревательных трубок на контактные стержни. Они не должны соприкасаться друг с другом: минимально возможное расстояние между нагревателями составляет 5 мм. Корпус каждого ТЭНа обязательно должен быть заземлен. Во время эксплуатации необходимо, чтобы уровень нагреваемой среды (например, жидкости) был выше активной части нагревателя минимум на 20 мм. Оболочка ТЭНа должна систематически очищаться от накипи.

При эксплуатации ТЭН температура на поверхности электронагревателя не должна превышать 450?С в рабочих средах S, O, L; 600?С в рабочих средах Т и 100?С в рабочих средах P, J.

Возможно изготовление оребрённых  ТЭНов (ТЭНР).

ТЭНР представляет собой трубчатый электронагревательный элемент, на оболочке которого закреплена стальная лента. Благодаря увеличения площади поверхности увеличивается теплоотдача электронагревателя, в результате чего, по сравнению с неоребренным нагревателем, достигается увеличение мощности.

Производственные возможности

Мы можем предложить Вам практически любые ТЭНы:

• Любых электротехнических параметров
• Любой конфигурации
• Длиной до 6.0 метров и более (составные)
• Диаметром 6.0, 6.5, 7.4, 8.0, 8.5, 10.0, 13.0, 16.0, 18.5 мм
• Квадратного сечения 6.5 х 6.5 мм

Конструкция трубчатых электронагревателей (ТЭН)

Трубчатый электронагреватель (ТЭН) представляет собой расположенную внутри металлической оболочки спираль (несколько спиралей) из сплава с высоким сопротивлением и контактными стерж

makselektro.ru

No related posts.