Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

Как устроены ИК обогреватели

В сущности, конструкция ИК обогревателя проста и незатейлива: нагревательный элемент – излучатель помещен в корпус той или иной конструкции, внутри корпуса имеется рефлектор – отражатель, клеммы для подключения излучателя, а снаружи клеммы для внешних проводов. На рисунке показан именно такой простенький вариант обогревателя.

Конструкция устройства практически не отличается от других видов ТЭНов. Корпус трубчатого электронагревателя выполняется из цельнотянутой или электросварной тонкостенной металлической трубки. Ее диаметр может варьироваться, а сечение быть плоским или округлым.

В качестве материала для изготовления корпуса чаще всего используется углеродистая сталь, но может быть выбрана и нержавейка, если рабочая поверхность прибора будет разогреваться до температур свыше 45°С.

Чтобы защитить металл от коррозии и продлить время службы самого ТЭНа, стальной корпус хромируют либо никелируют. В качестве нагревательного элемента применяется спираль из нихромовой проволоки.

Элемент имеет высокое удельное сопротивление, благодаря чему быстро разогревается. Спираль помещена внутрь корпуса, в оставшейся свободной внутренней полости – наполнитель.

В конструкции радиаторного ТЭНа обязательно присутствует спираль, которая отвечает за разогрев устройства. Она обладает высоким сопротивлением, поэтому при прохождении тока быстро нагревается ( )

Корпус имеет высокие электроизоляционные свойства и при этом хорошо передает тепло. В качестве наполнителя может использоваться очищенный кварцевый песок либо периклаз – так называется смесь кристаллических окислов магния.

После того, как корпус заполнен наполнителем, его опрессовывают и изгибают, придавая необходимую форму. Все изоляторы покрывают кремнийорганическим влагоизоляционным соединением.

Такой прибор может устанавливаться в радиатор любого типа: медный, чугунный, биметаллический и т.д. Устройство способно вырабатывать до 2,5 кВт мощности. Модели, предназначенные для промышленного использования, выдают до 6 кВт.

Конструкция электротэна такова, что всю поступающую электрическую энергию устройство без остатка преобразует в тепловую, потери при этом практически отсутствуют.

Принцип работы устройства предельно прост. При активации он начинает быстро нагреваться, разогревая находящийся в непосредственной близости от него теплоноситель. По законам физики нагретая жидкость легче холодной, поэтому она начинает двигаться вверх .

На ее место опускается более холодный теплоноситель. Поднявшись в верхнюю часть радиатора, разогретая жидкость отдает там свое тепло, остывает и опускается вниз.

Главный враг ТЭНов любого типа – известковый налет. Он неизбежно образуется на нагревательном элементе и постепенно приводит к тому, что устройство выходит из строя

Цикл повторяется многократно. Таким образом, электроприбор создает внутри батареи однонаправленный ток жидкости. Его скорость тем выше, чем больше мощность устройства.

Исходя из практики, одним из лучших видов теплоносителя считается трансформаторное масло. Жидкость быстро разогревается и достаточно долго не остывает, постепенно отдавая свое тепло корпусу радиатора.

Как устроены ИК обогреватели

Применяются в различных устройствах, прежде всего инфракрасных обогревателях для отопления помещений. Попросту говоря, это отопительные приборы, создающие комфорт в доме, квартире, офисе или цехе. Для различных условий применяются самые разнообразные конструкции обогревателей. Инфракрасные нагреватели могут применяться также в различном технологическом оборудовании, где требуется нагрев каких-то предметов.

Ярким примером такого технологического оборудования являются инфракрасные паяльные станции и современные лабораторные нагревательные шкафы и печи. Широко используется ИК нагрев в групповой пайке печатных плат с компонентами SMD.

Описание этого процесса опубликовано в журнале «Технологии в электронной промышленности №3, 2007». Статья называется «Инфракрасный нагрев в технологии пайки поверхностного монтажа», автор статьи В. Ланин. В статье приводятся очень интересные факты, как уже ставшие историей, так и имеющие место быть.

Представляют собой обычный ТЭН, «заточённый» в керамическую оболочку – корпус. Теплом от ТЭНа разогревается керамика, а уже от нее тепловые лучи излучаются во внешнюю среду. Керамическая оболочка имеет площадь в несколько раз превышающую площадь ТЭНа, поэтому тепло отдается более активно.

Внешний вид керамического обогревателя показан на рисунке. Подобные нагревательные элементы часто называют панельными инфракрасными нагревателями. Форма нагревательных панелей самая разнообразная. Нагреватель может быть плоским, вогнутым или, наоборот, выпуклым.

Относятся к полым керамическим излучателям, выпускаются с цоколем E27, как у обычной лампы накаливания. Этот цоколь давным-давно был изобретен великим изобретателем Т. Эдисоном. Именно буква «E» в названии цоколя увековечивает имя изобретателя, а 27 это диаметр цоколя в миллиметрах. Конструкция очень удобная: просто ввернули в патрон вместо лампы накаливания, и сразу стало тепло!

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

Считается, что эти нагревательные элементы, чаще всего, применяются в животноводстве. Даже на китайских сайтах с бесплатной доставкой, из корявого машинного перевода с английского языка, можно понять, что эти обогреватели предназначены для коровников, птичников и свинарников.

Для изготовления инфракрасного обогревателя своими руками можно использовать несколько вариантов устройств. Рассмотрим два наиболее простых в реализации, для одного из них будет использоваться ИК пленка, применяемая в системе теплого пола, а для второго нагревательную панель изготовим из подручных средств. Если у вас остался пленочный ИК нагреватель от пола или есть возможность его достать, то это значительно упростит вам задачу.

Для изготовления такой инфракрасной модели вам понадобиться кусок рулонной фольгированной теплоизоляции, нагревательная пленка, питающий кабель для подключения в электрическую сеть, клеммы для подключения провода к пленке, терморегулятор или другие устройства для изменения температуры обогревателя.

Процесс изготовления состоит из таких этапов:

  • Выберете место размещения, так как пленочный обогреватель не может самостоятельно стоять на полу или столе, его нужно крепить к стене, потолку, каркас или на другой жесткой поверхности.
  • По размеру инфракрасной пленки вырежьте термоизоляцию и подготовьте фольгированную поверхность для наклеивания пленки.
    vyrezhte-termoizolyaciyu-nuzhnogo-razmera.jpg
    Рис. 4: вырежьте термоизоляцию нужного размера
  • К подготовленному рулону приклейте пленку, обеспечьте плотное прилегание по всей длине. Для скрепления поверхностей можно использовать как клеящие составы, так и двухсторонний скотч. Но точки нанесения клеящего вещества должны располагаться не на инфракрасных излучателях.
    mesta-dlya-naneseniya-kleevogo-sostava.jpg
    Рис. 5: места для нанесения клеевого состава
  • По краям пленки закрепите клеммы, предварительно к клеммам припаяйте провод для подачи электрической энергии.
    pripayajte-klemmu-k-mednoj-shine.jpg
    Рис. 6: припаяйте клемму к медной шине
  • Заизолируйте места электрических соединений при помощи изоленты, термоусадки или битумной ленты. Это нужно, чтобы при подключении нагревательного прибора в сеть исключить угрозу поражения электротоком от обогревателя и изолировать токоведущие части от стен и других конструктивных элементов зданий.
    zaizolirujte-mesta-elektricheskih-kontaktov.jpg
    Рис. 7: заизолируйте места электрических контактов
  • В конструкцию электрообогревателя включите терморегулятор, наиболее удобной точкой включения является питающий провод. Так как элемент управления можно поместить в наиболее удобное и доступное место. Это позволит контролировать мощность теплоотдачи обогревателя для обогрева гаража.
  • Закрепите ИК обогреватель на стене или другом конструктивном элементе. Если вы хотите установить его на полу, можно изготовить деревянный каркас.

Рабочий элемент инфракрасного обогревателя можно изготовить и самостоятельно. За образец берем  конструкцию  керамического обогревателя,  для него вам понадобится две одинаковые панели из термоупорного пластика (площадью около 1м2), графитовая мука, эпоксидный клей, шнур для питания электрического обогревателя.

Весь процесс подразделяется на такие этапы:

  • Подготовьте поверхность пластика, предварительно очистите и обезжирьте сторону, на которую будет наноситься токопроводящая смесь.
  • Смешайте графитовый порошок с эпоксидным клеем в соотношении 1:1 или 1:1,5, следует отметить, что с увеличением количества эпоксидного клея сопротивление обогревателя будет увеличиваться, а мощность прибора уменьшаться. При большем количестве графита, увеличится проводимость цепи обогревателя, возрастет протекающий ток и мощность.
    izgotovlenie-tokoprovodyashhego-sostava.jpg
    Рис. 8: изготовление токопроводящего состава
  • При помощи шпателя нанесите на очищенную пластиковую поверхность смесь графита и эпоксидного клея, как показано на схеме сборки ниже:
    shema-naneseniya-grafitnoj-dorozhki.png
    Рис. 9: схема нанесения графитной дорожки
  • Дождитесь высыхания графитно-эпоксидной смеси и приклейте сверху второй лист пластика. Установите клеммы в месте разрыва токопроводящей дорожки.
  • К выводам клемм подсоедините электрический шнур для последующего подключения устройства к питающей сети.

Готовый обогреватель следует опробовать при помощи мультиметра – установите щупы на выводы вилки и замерьте электрическое сопротивление. После этого следует рассчитать выделяемую мощность по такой формуле: P = U2 / R

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

Где P – мощность устройства, U – питающее напряжение, R – сопротивление цепи обогревателя.

Преимуществом такого прибора отопления является инфракрасное излучение, которое будет нагревать все предметы, а от них уже происходит обогрев помещения. За счет чего сразу нагреваются конкретные предметы и люди, находящиеся в зоне излучения. Поэтому ИК обогреватель выгодно применять для отопления гаражей, террас, беседок, веранд и таких помещений, где нет необходимости затрачивать ресурсы на постоянное поддержание температуры воздуха.

preimushhestva-ik-obogrevatelya-pered-konvekcionnym.jpg
Рис. 10: преимущества ИК обогревателя перед конвекционным

Если конструкция обогревателя вам покажется недостаточно прочной для использования в каком-то помещении, ее запросто можно усовершенствовать  при помощи деревянной рамы по периметру.

Классический вариант обогревателя спирального типа подразумевает включение нагревательных спиралей в сеть. В качестве основания для установки спирали в таких моделях использовались термоустойчивые диэлектрики. Но это довольно простые варианты, поэтому в рамках данной статьи мы рассмотрим принцип изготовления устройства, которое по своим характеристикам не уступает газовому обогревателю. В нем используется тот же принцип, что и в тепловой пушке, но с меньшей теплоотдачей.

Для изготовления вам понадобиться нагревательная спираль, электрический вентилятор, металлическая труба или коробка для корпуса, диэлектрический термостойкий каркас, шнур питания. Процесс изготовления обогревателя включает в себя такие этапы:

  • Обрежьте асбоцементную трубу нужной длины (в данном примере она будет использоваться для изготовления несущего каркаса).
    obrezhte-trubu-nuzhnoj-dliny.jpg
    Рис. 17: обрежьте трубу нужной длины
  • Просверлите в трубе несколько отверстий с разных сторон, чтобы в них можно было просунуть нихромовую спираль.
  • Заведите в отверстия спираль, в данном примере они выполнены в форме решетки, но это не принципиально, важно чтобы нагревательные элементы имели разный угол наклона.
    Рис. 18: положение спирали в трубе

Если вы собираете несколько кусков спирали, соедините их между собой на внешней стороне трубы.

  • С одной стороны трубы поместите вентилятор для нагнетания воздушного потока. Направление лопастей должно обеспечивать движение воздуха к спиралям, протянутым в трубе. Расстояние от вентилятора до нагревательного элемента должно обеспечивать безопасную работу, чтобы лопасти не расплавились. Для дополнительного охлаждения вентилятор и асбестовую трубу можно разделить в корпусе.
    Рис. 19: разделение вентилятора и трубы с нагревателем
  • Заизолируйте места электрических соединений как от вентилятора к питающему шнуру, так и от нихромовой спирали. Для изоляции спиральных соединений можно использовать миканитовую ленту, которую наматывают прямо на асбестовую поверхность.
  • Готовый обогреватель поместите в наиболее подходящий корпус. В данном примере для защиты от случайного прикосновения к спирали, перед трубой, устанавливается дополнительная решетка.

Следует отметить, что мощность вентилятора не должна быть слишком большой, чтобы спирали успевали разогреться. На практике вы должны добиться эффекта дуйчика, а производительность обогрева можно регулировать длиной спирали. Также асбестовую трубу внутри желательно покрыть термоустойчивым лаком, чтобы частицы асбеста не попадали в воздух. Корпус обогревателя не лишним будет заземлить на контур заземления.

ДомойСИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯВыгодно ли применять, сделанные своими руками, обогреватели с тенами

С помощью ТЭНов можно создать отдельных нагреватель,  небольшую отопительную систему, или применять тены в качестве помощника в действующей системе с твердотопливным котлом. Но в любом случае должны соблюдаться мероприятия по безопасности, прежде всего.  Как это делается, и в чем выгода от использования…

Какие тены бывают

ТЭНы — электрические нагреватели, — были изготовлены в США еще в 19 веке. С тех пор принципиальных изменений не претерпели. Сейчас массово применяются в водонагревательных устройствах в быту. Но также существуют и другие разновидности.

  • Для воздуха, ребристые и гладкие.
  • Для жидкости блочные (много параллельных нагревателей).
  • Патронные на производствах.
  • Гибкие в конструкциях, например, нагревательный кабель теплых полов, или саморегулирующийся нагревательный кабель, который при достижении температуры увеличивает свое электрическое сопротивление.
    Тен в самодельном регистре — обычная практика

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.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Какое графическое обозначение имеют светодиодные светильники на чертежах?

Трубчатые электрические нагреватели способствуют равномерному и полному прогреву отопительной системы. Установка таких приборов имеет немало достоинств:

  • безопасность применения;
  • простота монтажа;
  • экономичность использования;
  • возможность установки дополнительных опций;
  • надежность;
  • длительный эксплуатационный термин;
  • сравнительно невысокая цена на изделие.

Наравне с достоинствами ТЭНы для батарей отопления имеют свои недостатки:

  1. При подключении ТЭНА высокая скорость циркуляции жидкости в радиаторе не позволяет увеличить уровень теплоотдачи. Таким образом, работа отопительной системы препятствует равномерному прогреву устройства.
  2. При использовании ТЭНа в качестве основного обогревающего устройства значительно повышаются затраты электрической энергии.
Среди плюсов ТЭНов для радиаторов – невысокая стоимость

Стоимость самого ТЭНа невысокая, но при покупке необходимого дополнительного оборудования для автоматизации рабочего процесса расходы намного увеличиваются. Полный комплект имеет цену в несколько раз выше конвектора, функционирующего от электричества.

Разновидности ТЭНов

Карбоновая лампа, представляет собой вакуумную трубку из кварцевого стекла, внутри которой размещен излучающий элемент, сделанный из углеродного (карбонового) волокна, точнее из нескольких волокон свитых в жгут. Иногда этот излучающий элемент называют карбоновой спиралью, хотя это и не совсем правильно.

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

Карбоновое волокно появилось сравнительно недавно, но завоевало большую популярность в различных технологиях. Из него делаются не только карбоновые излучатели. С помощью специальных технологий из карбоновых волокон делают углепластики.

Спектр применения углепластиков очень широк, примерно около двадцати направлений: от авиастроения и ракетной техники до струн для музыкальных инструментов. Широко применяются углепластики в автомобилестроении, главным образом, в спортивных автомобилях. Те, кто увлекается любительским и спортивным рыболовством, по достоинству оценили все прелести карбоновых удилищ.

Карбоновое волокно имеет волокнистую структуру, что значительно увеличивает площадь излучения. Эта площадь в десятки и сотни раз превышает площадь спирали из нихрома, вольфрама, керамики, фламентина или других материалов. Такая развитая площадь приводит к тому, что теплоотдача карбонового волокна на 30…40% выше, чем у обычных нагревательных элементов.

Работа карбонового обогревателя

При подаче напряжения карбоновое волокно разогревается мгновенно, сразу начинается выработка лучистого тепла, причем, без вредного излучения в ультрафиолетовой части спектра. Повышенная теплоотдача карбонового волокна приводит к более экономному расходу электроэнергии, нежели у обычных нагревателей из нихромовой спирали.

При одинаковой потребляемой мощности карбоновые нагреватели вырабатывают большее количество тепла. Тепло при этом не уходит под потолок, как в случае отопления, например, масляным радиатором или батареей центрального отопления.

Оптическое излучение карбоновых ламп совсем незначительно. Чуть видимое красное свечение вовсе не влияет на зрение, не ослепляет, но свечение все-таки заметно. На рисунке выше показан работающий бытовой обогреватель на основе карбоновых ламп.

В верхней части обогревателя находятся переключатели, задающие режимы работы. В подставке обогревателя имеется электропривод, создающий повороты обогревателя в разные стороны, наподобие того, как это делают вентиляторы. Этими поворотами достигается увеличение площади обогрева.

Нагрев до столь высоких температур нужен далеко не всегда, и в этих случаях приходится применять другие нагреватели, которые передают тепло не излучением, а находясь в непосредственном контакте с нагреваемым предметом. При этом нагревается поверхность определенной площади и формы, как плоская, так и криволинейная. Одним из таких типов нагревателей являются плоские эластичные нагревательные элементы, изготовленные из силикона.

Силикон это кремнийорганический полимер, состоящий из атомов кремния и углерода. В зависимости от молекулярной массы эти полимеры могут быть жидкими (кремнийорганические жидкости), эластичными (кремнийорганические каучуки) или твердыми продуктами (кремнийорганические пластики).

Кремнийорганические полимеры обладают хорошими диэлектрическими характеристиками, отличаются высокой термостойкостью, хорошими водоотталкивающими свойствами, физиологической инертностью, что позволяет использовать их для создания плоских нагревательных элементов. Такая конструкция называется силиконовыми нагревательными матами, и применяется в тех случаях, когда необходим равномерный нагрев какой-либо поверхности.

Представляют собой конструкцию из двух слоев силикона, между которыми размещается нагревательный провод или вытравленная нагревательная пленка, что позволяет получить самые различные параметры нагревателя. Для увеличения механической прочности силикон армируется текстильным стекловолокном.

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

Эти нагреватели обладают высокой скоростью реагирования (малое время нагрева/остывания), точность поддержания температуры достаточно высока, особенно, если нагреватель оснащен сенсором температуры и термостатом.

Геометрические размеры силиконовых матов невелики, толщина нагревателей начинается от 0,7 мм, что позволяет использовать их в самых различных областях, начиная от аэрокосмических аппаратов и заканчивая подогревом бочек с маслами или красками.

Работает ТЭН по следующему принципу. При подключении к сети происходит нагрев внутренней спирали и передача энергии термопроводнику и наружной оболочке. В дальнейшем тепло передается окружающей жидкости, воздуху или твердому материалу.

При нагревании ТЭНа, погруженного в масло или воду, вокруг трубки создаются конвекционные потоки, которые перемешивают теплоноситель и способствуют его равномерному нагреву.

Электрические котлы известны своей надежностью и ремонтопригодностью. В них нет множества сложных деталей, поэтому они просты при эксплуатации и обслуживании

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

В безжидкостных отопительных приборах температура нагрева обычно ограничена, чтобы не повредить окружающие детали и не спровоцировать пожар.

Для ускорения теплообмена в них часто используется вентилятор, который обеспечивает циркуляцию воздуха как внутри прибора, так и в окружающем его помещении.

Так как техническое масло обладает хорошими теплопередающими функциями, его широко используют в обогревателях. Такой масляный обогреватель вы можете собрать самостоятельно на дому. Для этого вам понадобится старый радиатор отопления (чугунная или биметаллическая батарея, регистр или другая трубчатая конструкция), ТЭН трубчатого типа, непосредственно само масло в качестве теплоносителя, герметичные пробки для размещения ТЭНа.

primer-ispolzovaniya-bu-registra.jpg
Рис. 11: Пример использования БУ регистра

Чтобы максимально обезопасить работу масляного прибора, его можно дополнить датчиком нагрева, размыкающие контакты которого подключены в цепь питания.

Процесс изготовления масляного радиатора заключается в следующем:

  • Возьмите старый радиатор, важно, чтобы он был заменен по причине модернизации системы, а не из-за нарушения целостности корпуса. Желательно самому убедиться в этом путем заливки жидкости или хотя бы посредством внешнего осмотра.
    vozmite-staryj-radiator.jpg
    Рис. 12: Возьмите старый радиатор
  • Подготовьте в обогревателе два отверстия – под ТЭН и для заливки масла. Первое отверстие обязательно должно оснащаться резьбой и располагаться в нижней части, чтобы нагретые массы поднимались вверх. Второе отверстие удобнее располагать в верхней части, при вводе обогревателя в работу его также придется герметизировать. Помимо этого можно изготовить отверстия для слива масла и для клапана аварийного сброса давления.
    podgotovte-dva-otverstiya.png
    Рис. 13. Подготовьте два отверстия
  • Закрутите нагревательный ТЭН в отверстие на радиаторе. При выборе конкретной модели ТЭНа важно убедиться, что диаметр резьбы подходит по диаметру отверстия, а в комплекте имеются прокладки из маслостойкой резины.
    zakrutite-ten-v-nizhnee-otverstie.jpg
    Рис. 14: закрутите ТЭН в нижнее отверстие

Еще один важный момент – диаметр ТЭНа должен быть таким, чтобы он ни в коем разе не касался стенок радиатора. Для герметизации используются подкладки, специальные составы и пакля.

  • Если вы оставили горловины для сброса масла и под установку датчиков, установите в них соответствующее оборудование. Проведите герметизацию всех отверстий, которые не будут задействованы в дальнейшем, оставьте только горловину для заливки масла.
  • Залейте в обогреватель техническое масло примерно 85% от общего объема. Запас в 15% необходим для свободного пространства, которое займет жидкость после нагревания и температурного расширения. Ни в коем разе не заливайте масла впритык. Закройте горловину для заливки масла.
    zakrojte-gorlovinu-dlya-zalivki-masla.jpg
    Рис. 15: закройте горловину для заливки масла
  • Заземлите обогреватель на контур заземления.

Следует отметить, что для увеличения срока службы такого устройства следует подбирать тэн в соответствии с материалом корпуса. Иначе, из-за большой разности напряжения выхода частиц этих металлов будет происходить разрушение элементов. Также заметьте, что обогреватель будет иметь приличный вес, поэтому желательно обеспечить ему надежную фиксацию в пространстве или изготовить конструкцию для удобства перемещения.

konstrukciya-dlya-peremeshheniya-na-kolesikah.jpg
Рис. 16: Конструкция для перемещения на колесиках

При всей простоте конструкции в продаже можно найти различные вариации радиаторных ТЭНов. Прежде всего, варьируется мощность нагревательных приборов. Модели с минимальной мощностью «выдают» порядка 0,3 кВт, с максимальной – 6 кВт.

Различаются устройства исполнением корпуса. Учитывая, что конфигурация и расположение радиаторов может быть разным, встречаются ТЭНы с левой или с правой резьбой.

Разниться может и диаметр устройства. Связано это с сечением пробки заглушки радиатора, на место которой монтируется прибор. Стандартный размер – 40 мм.

Принципиального различия между устройствами, предназначенными для монтажа в радиаторы из различных материалов, нет. Их конструкция аналогична, может отличаться только диаметр. В продаже можно найти одинарные и двойные ТЭНы.

Двойные ТЭНы более удобны в использовании. Они позволяют значительно увеличить скорость разогрева теплоносителя, но при этом они отличаются от одинарных аналогов более высокой ценой

Последний более удобен в эксплуатации. В момент включения активируются сразу оба элемента, за счет чего происходит максимально быстрый разогрев теплоносителя. После этого один из элементов отключается, что позволяет экономить энергоресурсы. Некоторые модели оснащаются дополнительным функционалом.

Производитель использует только две функции:

  1. Турбонагрев. Дает возможность максимально форсировать увеличение температуры в комнате. В устройство обязательно встраивается терморегулятор, который позволяет изменять интенсивность обогрева.
  2. Антизамерзание. Этот режим позволяет предотвратить возможное размораживание всей системы при снижении температуры до отрицательных значений. ТЭН автоматически поддерживает минимально допустимую температуру, потребляя при этом небольшое количество электроэнергии.

Помимо этого, нагреватели для радиаторов различаются длиной и наличием либо отсутствием терморегулятора.

Медный ТЭН для чугунного радиатора служит дольше благодаря свойствам металла

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

ТЭН для радиатора отопления может быть изготовлен в нескольких модификациях. Каждая из них имеет индивидуальные технические характеристики и конструктивные особенности.

Как не ошибиться в выборе

Радиаторы для ТЭНов достаточно просты в выборе, поскольку не предполагают особого разнообразия исполнения и технических характеристик. Перед покупкой следует учесть следующие моменты.

Чтобы грамотно определить необходимую мощность устройства, желательно знать теплотехнические нормы, действующие в данной местности. В крайнем случае, можно воспользоваться усредненным показателем, который может использоваться в средней полосе России и внести при необходимости какие-то поправки.

Исходя из этого, на 10 кв. метров отапливаемой площади при условии, что ТЭН будет использоваться как основное отопление, необходим 1 кВт его мощности.

Если ТЭНы для радиаторов выбраны в качестве основного отопления для дома, крайне желательно приобретать модели с терморегулятором. Таким образом можно будет регулировать мощность устройства и тем самым сокращать расходы на энергоресурсы

Если же устройство будет применяться в качестве дополнительного отопления, требуемая мощность будет в 3-4 раза ниже. Кроме того, при выборе прибора следует учесть специфику радиаторного ТЭНа.

В силу своих  конструктивных особенностей он сможет бесперебойно работать только при 75% теплоотдаче радиатора. При большей мощности будет возникать перегрев устройства, и оно будет постоянно отключаться.

Исходя из этого и рассчитывается мощность прибора. Точные значения теплоотдачи того или иного радиатора можно узнать из его технической документации. Однако в среднем одна секция алюминиевой батареи имеет теплоотдачу в 180 Вт, чугунной – 140 Вт.

Рассчитаем для примера, какой ТЭН подойдет для 10-секционного радиатора. Умножаем данные на 10 и получаем, что для алюминиевой батареи стоит взять ТЭН мощностью до 1,35 кВт, для чугунной – до 1 кВт.

Для каждого радиатора следует подбирать подходящий ему по размерам и направлению резьбы ТЭН. Оборудование имеет различную длину стержня, что может сказаться на эффективности его работы.

При недостаточной длине ТЭНа оборудование не способно обеспечить достаточно высокую скорость циркуляции теплоносителя, вследствие чего нагрев радиатора будет неравномерным и недостаточным.

Длина устройства, пожалуй, одна из важнейших его характеристик, напрямую влияющая на эффективность работы. Перед покупкой следует замерить радиатор и рассчитать необходимую длину встраиваемого ТЭНа

Оптимальным считается вариант, когда стержень ТЭНа на 60-100 мм не доходит до внутренней стенки противоположного края радиатора. Важно так же правильно подобрать форму корпуса и диаметр устройства.

У разных моделей может различаться материал заглушки. Для правильного выбора следует изучить рекомендации производителя, где он описывает типы подходящих для использования конкретного ТЭНа отопительных приборов.

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

В продажу поступают приборы со встроенным автоматическим управлением либо без него. Первая вариация максимально удобна и не требует затрат на приобретение дополнительного оборудования. В этом случае в нижнюю часть корпуса ТЭНа встраивается терморегулятор с датчиком, замеряющим температуру теплоносителя.

Если встроенной автоматики нет, электроприбор не имеет термостата. В этом случае желательно подключать с использованием детектора, замеряющего температуру воздуха в комнате.

Надо признать, что это оборудование не настолько популярно и востребовано, чтобы крупные европейские компании занялись его производством.

В магазинах можно найти радиаторные ТЭНы, изготовленные турецкими, польскими и украинскими брендами. По своему качеству и функционалу они примерно аналогичны.

Сложно сказать, продукцию какой фирмы стоит предпочесть. Но нужно с настороженностью относиться к китайским ТЭНам, так как нередко можно получить изделие низкого качества.

Дополнительная информация по выбору ТЭНа для отопления приведена в этой статье.

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.

ТЭН должен быть на 10 см короче батареи отопления

При выборе электроприбора необходимо учитывать технические характеристики радиаторов. Основные критерии, которые влияют на выбор:

  • Автоматическое управление. Такой опцией оснащены не все модели, но для удобства лучше отдавать предпочтение именно таким.
  • Тип батареи. Чтобы терморегулятор оптимально подходил отопительной системе, нужно изучить его технический паспорт.
  • Длина электронагревательной трубки. Оптимальный параметр – на 10 см короче длины батареи. Благодаря правильному подбору удается равномерно прогревать все секции.

Большое значение при выборе играет правильно подобранная мощность. Нагреватели можно устанавливать до 203 киловатт.

ТЭНн для алюминиевого радиатора с терморегулятором ничем не отличается от нагревающих элементов для чугунных приборов. Различия заключаются в материале изготовления заглушки и форме наружной части корпуса. Радиатор имеет заглушку диаметром 1 дюйм. Диаметр заглушки стандартных чугунных батарей равен 1,25 дюйма.

При покупке ТЭНа важно ознакомиться с информацией, изложенной на упаковке.

Особенности монтажа радиаторных ТЭНов

Установить прибор достаточно просто. Чтобы операция прошла без каких-либо затруднений, следует еще в магазине ознакомиться с его комплектацией. В идеальном варианте вместе с ТЭНом в коробке будут уложены все необходимые для безопасного подключения элементы и крепежи. Если каких-то деталей не хватает, нужно их немедленно докупить.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Как рассчитать размер прямоугольного вентканала для 150 трубы?

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

ТЭНы с терморегуляторами более функциональны, чем их стандартные аналоги. При этом их монтаж, по сути, ничем не отличается и производится так же просто и быстро

Еще один важный момент: перед началом монтажа следует убедиться, что система свободна от воды. По этой причине в многоквартирных домах оптимально проводить работы в летнее время, когда центральное отопление отключено.

Собственно монтаж заключается в демонтаже заглушки, расположенной в нижней части радиатора, и последующей установке на ее место нагревательного прибора. Чтобы стык получился герметичным, обязательно устанавливается прокладка из резины. Не лишней будет и предварительная обработка участка стыка герметиком.

ТЭН можно устанавливать только в нижней части радиатора, чтобы циркуляция жидкости могла осуществляться беспрепятственно. Деталь вставляется в батарею строго горизонтально, иначе возможны проблемы с эксплуатацией.

Для подключения ТЭНа разрешено использовать розетку с заземлением. Желательно установить стабилизатор напряжения, чтобы обезопасить прибор от сетевых перепадов.

Включать устройство в сеть можно только после наполнения радиатора жидкостью, иначе прибор выйдет из строя. Конструкция с ТЭНом ремонтопригодна. При необходимости устройство легко вынимается и ремонтируется, а чаще заменяется на новое.

Учитывая жесткость технической воды, специалисты рекомендуют регулярно проводить очистку нагревателя от накипи. Для этого прибор извлекается из батареи, после чего проводится чистка.

Радиатор со встроенным ТЭНом будет служить долго и беспроблемно, если не забывать его регулярно обслуживать, а именно вынимать нагреватель и аккуратно очищать его от накипи

Можно использовать механический способ, когда накипь осторожно снимается наждачной бумагой или жесткой щеткой из металла. Делать это следует очень аккуратно, поскольку ТЭНы очень чувствительны к механическим повреждениям и могут выйти из строя.

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

Помимо этого можно использовать химический метод. В этом случае прибор обрабатывается специальными веществами. Очень важно не повредить при этом прокладку из резины.

Монтаж нагревательного элемента происходит по следующей схеме: отворачивается одна из заглушек батареи, и на ее место при помощи резьбового соединения устанавливается ТЭН. Для обеспечения герметичности стыка используется резиновая прокладка.

Такая процедура повторяется в каждой комнате квартиры. Напоминаем, что монтаж производится до начала отопительного сезона.

Еще несколько важных моментов:

  1. В процессе установки не стоит прилагать чрезмерные усилия. Не нужно с силой затягивать гайки контактов и сам крепеж ТЭНа. Хрупкий материал может лопнуть.
  2. Настоятельно рекомендуется после отсекающего вентиля установить предохранительный клапан или небольшой расширительный бак объемом, равным 10 % объема батареи. Это связано с тем, что при нагреве теплоносителя в замкнутой системе он расширяется и повышает давление в ней.

Вывод

Покупка ТЭНа для отопительных приборов является непростой задачей. Для этого требуется четко знать характеристики оборудования, в которое встраивается электрический нагреватель. Поэтому останавливать свой выбор на конкретной модели нужно только после тщательного анализа её параметров.

В видеороликах представлены рациональные советы о применении и подключении отопительных приборов.

Радиаторные электротэны – хороший способ обустройства дополнительного обогрева для помещений самого разного назначения. Они актуальны для дач, гаражей и зданий, использующихся время от времени.

В качестве основного отопления такие ТЭНы редко рекомендуют. Все-таки они расходуют достаточно много электроэнергии, поэтому можно найти другой, менее затратный способ отапливания своего жилья.

Установка ТЭНа – один из способов обеспечения комфорта и уюта в жилых помещениях. Такую конструкцию можно сравнить с электрическим масляным радиатором, но она обеспечивают более быстрый и равномерный прогрев всех комнат в квартире. Но нужно иметь в виду, что при постоянном использовании такого устройства счета за электричество вырастут очень существенно. Последовательность установки ТЭНов радиатор показана на видео ниже.

Установка ТЭНа в батарею отопления позволяет поддерживать в любом помещении оптимальный температурный режим. В магазинах их можно увидеть в большом ассортименте, но перед совершением покупки нужно обязательно произвести расчеты мощности, чтобы приобрести наиболее подходящий вариант.

Устройство и принцип работы ТЭНов

Принцип работы заключается в том, что электрическая энергия превращается в тепловую. Особенность такой нагревательной системы состоит в том, что она, без применения окислителя и топлива, принимает энергию и преобразует её в тепло. Система обогрева нагревается от проходящего по ней электричества и предотвращает промерзание коммуникаций. Поэтому для водопровода обязательно нужно приобрести греющий кабель, он поможет избежать сбоя в работе водопроводных сетей в холодное время года.

Для обогрева внешнего трубопровода применяют провода с бесшовной, герметичной и стойкой к повреждениям оболочкой, которая не боится перепадов температуры. Нагревательный элемент находится внутри внешнего слоя. При понижении температуры воздуха греющий кабель подключается к электричеству. Начинает работать нагревательный элемент и обогревает всю систему. Если температура воздуха повышается, то провод отключается от электросети и работа трубопровода осуществляется в обычном режиме.

https://www.youtube.com/watch?v=

Радиаторный ТЭН – это приспособление, которое может использоваться как дополнительное или основное устройство для обогрева. Приспособление состоит из металлического корпуса цилиндрической формы. В середину его вмонтирована медная спираль или проволока из стали. Внутренние детали имеют изоляционное покрытие.

ТЭН, предназначенный для радиаторов, оснащен терморегулятором. Благодаря этому применять устройство можно как для нагрева, так и для регулировки температурного режима.

Принцип работы таких электроприборов достаточно простой:

  • трубчатый электронагреватель устанавливается в батарею;
  • осуществляется подключение ТЭНа к электрической сети;
  • происходит нагрев спиралей, за счет чего тепло поступает к теплоносителю.
Как выглядит ТЭН для радиатора

Установка необходимой температуры допускается при наличии в устройстве регулятора. При достижении уровня заданного режима происходит размыкание электроцепи и ТЭН выключается. Когда температура становится ниже установленной верхней границы, осуществляется автоматический нагрев.  Подключить ТЭН можно практически любой батареи.

ТЭН для батареи используется как нагревательный элемент и датчик температуры

ТЭН в чугунную и алюминиевую батарею имеет достаточно примитивную конструкцию. Представляет собой цилиндр, изготовленный из металла, внутренняя полость которого оснащена спиралью из медной/стальной прочной проволоки. Поскольку ТЭН оснащен регулятором температуры, его применяют для настройки температурного режима носителя, а не только в качестве нагревательного элемента.

Цилиндр со спиралью находится в герметичном корпусе, который оснащен датчиком контроля. Основная его задача – не допускать перегрева прибора. Благодаря процессу гальванизации обеспечивается дополнительная надежность устройства. Никелирование и хромирование повышают показатели прочности нагревательного элемента, а также формируют дополнительный защитный барьер.

Инфракрасное излучение является одной из составных частей солнечного спектра. ИК лучи находятся в самой низкочастотной зоне солнечного света. Именно они несут нам на Землю тепло. При этом инфракрасные лучи беспрепятственно проходят сквозь воздух, нисколько не нагревая его. Нагревается земная поверхность, и все, что встречается на пути солнечных лучей.

Конечно, спектр рукотворных ИК нагревателей не столь широк, как у солнечного света, и находится в длинноволновой области ИК диапазона с длиной волны λ = 50—2000 мкм. Причем, чем меньше температура нагретого тела, тем больше длина волны. Вообще, диапазон ИК излучения намного шире и делится на три поддиапазона:

  • коротковолновая область: λ = 0,74—2,5 мкм
  • средневолновая область: λ = 2,5—50 мкм
  • длинноволновая область: λ = 50—2000 мкм

Но инфракрасные нагревательные элементы работают только в длинноволновой части ИК спектра. Различные ИК нагревательные элементы являются основой для создания инфракрасных обогревателей. Поскольку тепло от инфракрасных нагревательных элементов передается в основном теплоизлучением, то их часто называют инфракрасными излучателями.

Отопление ТЭНами, как сделать, стоит ли использовать

ТЭН — электронагреватель жидкости в виде металлической трубки, внутри которой находится спираль. Конструкций, разновидностей множество. Нагреватели изготовляют и на крупный и на малых производствах.

Эти нагреватели массово устанавливаются, например, в электрических бойлерах и электрокотлах, поэтому производятся также известными производителями.

Но на любом рынке можно встретить ТЭНы предназначаются для установки в радиаторы отопления. Эти устройства изготовлены чаще в Польше, Украине, Китае. Они могут снабжаться встроенными термодатчиками, т.е. работать в полуавтоматическом режиме, отслеживая степень нагрева.

На основе таких электрических нагревателей, можно легко создать отопительный прибор своими руками. Чем и пользуются домашние мастера, конструируя простейший обогрев и «экономя» при этом, как они, думают, изрядные суммы денег.

Но так ли выгодно использовать ТЭНы?Где обычно, в каких ситуациях, применяют эти электронагреватели воды? Как нужно устанавливать и применять ТЭНы…

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…

Обогреваться ночью

Но есть лазейка, — ночной дешевый тариф на электроэнергию. Узнать точно, о действующих тарифах и возможности подключения ночного, можно в местной электросети.

Правда и ночное электричество нельзя назвать дешевым, но в совокупности с показателем «Комфортность», ночное отопления становится весьма привлекательным для пользователя.Какой вид топлива больше всего подходит для дома

Но цена на саму систему отопления с электрическим нагревом может значительно варьироваться.

Когда в квартирах с центральным отоплением холодно, то отапливают дополнительно электричеством, а также газовой кухонной плитой или колонкой.

Вот тут и применяется парочка тяжелых чугунных батарей с ТЭНами. По сравнению с фирменными электроконвекторами они обладают гораздо большей теплоемкостью, поэтому их можно отключать на дольше и не следить за их работой. Но и нагрев соответственно продолжительнее.

Такие радиаторы умельцы устанавливают в основном в гаражах, где любят проводить время. Или, например, для обогрева животных в морозы на небольших фермах.

Бывает, что на дачке, в гараже и т.п. имеются остатки былой системы отопления, например, пару батарей со стальными трубами. Вернуть систему к жизни проще всего, вставив в нее электрические нагреватели….

Но ТЭНы могут создавать и вспомогательный подогрев в домашней системе отопления. Электрический обогрев отлично дополняет твердотопливный котел. Особенно ночью, с дешевым тарифом. И здесь «самодельное производство» также востребовано.

Если в достаточно большой металлической трубе закрепить пару тенов по 2 кВт, то получится 4-киловаттный электрокотел. Нюанс в том, что ночью его можно включать в маломощную сеть 220 В, так как другие потребители «спят», кроме холодильника, например.

Такое «творение», на практике, может стать основным отоплением в течении сезона в утепленном доме, если, конечно, применяется буферная емкость — теплоаккумулятор.Как подключить теплоаккумулятор в систему

В системе отопления целого дома лучше использовать 2-киловатные образцы электронагревателей.

Но в отдельных радиаторах самодельных регистрах, обрезках отопления в гаражах… применять слишком мощные ТЭНы нельзя.

Дело в том, что тепловое реле не может считаться надежной защитой. А доводить жидкость до температуры кипения, перегревать прибор свыше 75 градусов — опасно.

Следовательно, мощность тена не должна быть больше, чем тепловая мощность, отдаваемая прибором при 70 градусах. Это примерно 75% от паспортной мощности радиатора.

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

Одна секция и чугунного и алюминиевого радиаторов (500 мм между трубами) обладает мощностью теплоотдачи 170 Вт при 90 град жидкости и 20 град воздуха. При 70 град. нагрева — одна секция — 140 Вт, 7 секций — 1080 Вт, 10 секц. — 1400 Вт.Таким образом, для радиатора из 7 секций мощность ТэНа не должна быт больше чем 1 кВт. А для радиатора из 10 секций — не больше 1,4 кВт.

Труднее обстоит дело с самодельными регистрами, — неизвестна их теплоотдача. Остается лишь начинать использовать наименее мощные нагреватели.

ТЭНы для радиаторов сделаны на основе заглушки (основания) со стандартным диаметром резьбы 40 мм. Остается из радиатора выкрутить нижнюю пробку, на ее место вкрутить нагреватель.

О подборе этих нагревателей по мощности для радиаторов было сказано выше. Не стоит брать более мощный приборы, во избежание аварийных ситуаций. Не нужно перегревать радиатор, добиваясь большей теплоотдачи.

Но эти нагреватели различаются и по длине. Для отдельно стоящего радиатора, без движения жидкости, предпочтительней тены подлиннее. Тогда и прогрев будет более равномерным.

Производитель, — «китайцев», по прежнему, ругают больше всего, лучшими ТЭНами считаются местного разлива — российско-украинские.

Как применяются

ТЭНы могут включаться комнатным термостатом. Тогда они управляются по заданной температуре воздуха.

Но в большинстве случаев используют нагреватели со встроенными температурным реле, — нагрев по температуре теплоносителя.

Жидкость при нагреве расширяется. Нельзя отдельные радиаторы, и другие замкнутые системы отопления, заполнять жидкостью полностью. В системах отопления для компенсации расширения используется расширительный бак.Расширительные баки для системы отопления

В случае с отдельным радиатором достаточно оставить не менее 10% внутреннего объема не заполненным, — заливать радиатор по верхнюю пробку.

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

Установка ТЭНа следующая. Система сливается, выкручивается пробка радиатора, вкручивается тен. При этом обычно используется лен со смазкой в качестве уплотнителя (металл-по металлу).

Нагреватель подключается к электросети в соответствии с ПУЭ, с соответствующей изоляцией контактов.

Масло не допустимо

Можно встретить рекомендации залить радиатор маслом, — якобы получится аналог «масляного нагревателя». Прежде чем следовать подобным советам, рекомендуется изучить опыт «пиротехника», который налил масло на картон, поджег, а затем пробовал потушить. Маслонаполненные промышленные электроагрегаты (например, высоковольтные маслянные разъединители) эксплуатируются с особыми мерами пожарной безопасности.

Если система замораживается, необходимо использовать незамерзающие жидкости, для одного радиатора можно использовать тот же автомобильный Тосол. Горючие жидкости недопустимы.

Встречаются и другие нарушения.

Самостоятельное конструирование электрообогревательных приборов не приветствуется по соображениям безопасности.

Гораздо целесообразнее приобрести готовый электрический обогреватель для помещений, например, электроконвектор, отвечающий требованиям… За его эксплуатационные качества несет ответственность производитель.

Экономическая целесообразность в ТЭНах может возникнут, как говорилось, когда в наличии имеется «заброшенная» и «бесплатная» оболочка для него.

Но вопросы безопасности, на самом деле, гораздо важнее, чем выгода, получаемая подобным образом.
Сейчас это понимают чаще, потому ТЭНами интересуются все меньше.

К тому же, средний по площади дом выгоднее отапливать электрокотлом с водяными радиаторами, чем отдельными конвекторами. Далее по теме — выгодно ли отапливать конвекторами электрическими

Обратите внимание

На основе таких электрических нагревателей, можно легко создать отопительный прибор своими руками. Чем и пользуются домашние мастера, конструируя простейший обогрев и «экономя» при этом, как они, думают, изрядные суммы денег.

Обратите внимание

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.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Калькулятор расчета крыши, расчет двускатной крыши, рассчитать крышу калькулятор

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.

При выборе ТЭНа для радиатора учитывают несколько характеристик:

  • мощность;
  • совместимость с типом батареи;
  • длину элемента;
  • тип автоматики (внутренняя или наружная).

Мощность

Установка ТЭНа

Перед монтажом устройства необходимо произвести расчеты мощности учитывая тип батареи и среднестатистические теплотехнические характеристики, которые являются нормой в данной местности.

При определении показателя мощности можно использовать среднюю величину теплотехнических данных в РФ. Таким образом, при установке электронагревателя трубчатого типа в качестве главного отопительного устройства на 10 квадратных достаточно мощности 1 киловатт.

Для радиаторных ТЭНов, которые предполагается монтировать, как дополнение к основной системе отопления рекомендуется использовать показатель мощности в три раза ниже.

Q = 0.0011*M (T1-T2)/t

В данном случае M является массой энергоносителя, T1 – показатель температуры после нагрева, T2 – значение температуры до нагрева и t –  время необходимое для максимального повышения температурного режима.

Немаловажным фактором является технические характеристики самого электронагревателя, также теплоотдача батареи. Все необходимые данные об устройстве можно прочесть в прилагаемом к нему паспорте. Теплоотдача одной секции радиатора из чугуна в среднем составляет 1.40 ватт, а алюминия – 180 ватт. Поэтому мощность ТЭНа для одного объема батарей из разных материалов будет несколько отличаться.

Установка

Монтаж трубчатого электронагревателя не составляет сложности. Для этого необходимо:

  • открутить с одной стороны заглушку на батареи;
  • установить за счет резьбового крепления и прокладки из резины ТЭН.

Процесс подключения трубчатого электрического нагревателя имеет некоторые особенности:

  1. Теплоноситель нагреваясь, способствует повышению давления в батарее. В связи с этим требуется установка расширительной емкости небольшого размера. Также можно оснастить радиатор клапаном, регулирующим в закрытой системе давление.
  2. Крепежные соединения ТЭНа достаточно хрупкие. Поэтому при установке прибора следует осуществлять аккуратно, без дополнительных усилий.

Чтобы обеспечить максимальную эффективность электронагревателя лучше всего подключать его к нижней части батареи. Это обусловлено тем, что теплоноситель, остывая, опускается, а при нагревании подымается к верху.

Перед установкой ТЭНа необходимо слить воду из системы

Для установки ТЭНа в батарею не нужны определенные знания и навыки. Главное – строго следовать инструкции и соблюдать требования техники безопасности.

  • Обязательно нужно прекратить подачу воды в радиаторы и слить остатки из системы.
  • Снять нижнюю пробку и установить на ее место электрический ТЭН.
  • После закручивания заглушки проводится монтаж электроники и вновь подается вода в систему для проверки герметичности.

Правила безопасной установки:

  • Запрещено использовать ТЭНы, если помещение не оснащено надлежащей вентиляционной системой.
  • Около подключенного к электроэнергии прибора не должно быть легковоспламеняющихся предметов.
  • Прежде чем приступать к проектированию и установке ТЭНа, нужно убедиться в том, что электропроводка выдержит дополнительную нагрузку.
  • Запрещено на радиаторах, подключенных к сети, сушить обувь и одежду.

Тэны для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

Современные электрические ТЭНы сочетают в себе большое количество преимуществ, благодаря чему спрос на них растет.

Техника безопасности и эксплуатационные моменты

ТЭН – это нагреватель, работающий от сети. При использовании прибора достаточно важно соблюдать некоторые правила, которые обеспечат безопасное применения и значительно продлят срок его службы:

  1. Чтобы прибор работал длительное время с полной теплоотдачей, следует раз в три месяца проводить чистку накипи, формирующейся на его поверхности. При образовании большого слоя белого налета может вывести устройство из строя. Снизить интенсивность появления накипи можно с помощью использования в качестве теплоносителя дистиллированной воды.
  2. Не допускать перегрева электронагревателя. Нельзя чтобы температура радиатора в месте, где установлен электронагреватель, доходила до семидесяти градусов выше нуля. Поэтому достаточно важно выбрать правильно мощность ТЭНа.
  3. Нагреватель можно включать только в батарее заполненной теплоносителем. Попадание воды на уже разогретый электроприбор может привести к тепловому взрыву. В итоге может быть поврежден не только радиатор, а и вся отопительная система.
  4. При возникновении на поверхности трубчатого прибора статистического электричества требуется немедленное его отключение и проверка всех соединений и самого прибора на герметичность.
  5. Мощность нагревателя не должна быть выше тепловой номинальной мощности батареи. В одной розетке допускается нагрузка не более 3,5 киловатт.
Нельзя чтобы температура ТЭНа для радиатора доходила до 70 градусов

Установка ТЭНа в батарею отопления проводится только с использованием заземления. Для исключения перепадов напряжения лучше всего электронагреватель подключать в сеть через стабилизирующий прибор.

Электрические тэны для отопления — Лучшее отопление

Трубчатый электронагреватель, а короче ТЭН, был изобретен в конце XIX века в Америке и запатентован в 1896 году.

Если говорить о первых тенах для отопления, то они представляли собой спираль, изолированную специальным керамическим материалом и вставленную в металлическую трубку. Изобретение было оригинальным, но не безопасным.

Konforki dlia plit

Прошло 50 лет, прежде чем трубчатый электронагреватель пошел в серийное производство. С тех пор он стал основным видом нагревательных приборов, которые используются как электрические элементы.

За достаточно большой срок своего присутствия на рынке тэны сильно видоизменились. И современные аналоги существенно отличаются от своих предшественников. Однако принцип их действия остался прежним.

Сейчас большой популярностью пользуются трубчатые электрические тены для отопления, в состав которых входит одна или несколько спиралей из нихрома, размещенных в металлической оболочке. Чтобы разграничить спираль и оболочку, между ними укладывается специальный изолирующий материал — перикласт.

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.

Ustroistvo trubchatogo TENa

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

Orebrennye TENy

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.

Сегодня все чаще звучат голоса тех, кто готов отступить от традиционных методов отопления. Понятно, что топливо с каждым годом поднимается в цене, соответственно, растут и расходы из семейного бюджета. А отопление является той статьей, которую снизить просто не получится. Вот почему ученые всего мира бьются над проблемой альтернативных видов топлива.

Выбор системы отопления должен быть индивидуальным

elementy-dlya-izgotovleniya-obogrevatelya.jpg

Что они предлагают? Самый рекламируемый вариант — это солнечная энергия. К сожалению, разработки есть, но не очень эффективные. Ветряные генераторы сегодня есть во многих странах мира, и показали они себя с достаточно хорошей стороны. Но что делать простым потребителям? Есть два варианта — гелевые системы отопления и отопление на магнитах.

Особого внимания заслуживает второй вид. Домашние кулибины давно посматривают на этот вид отопительной установки, а некоторые пробуют собрать ее своими руками. Вполне возможно, что за этими приборами будущее.

Заключение по теме

Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) сегодня встречаются повсеместно. Без них не работают электрочайники, электробойлеры, электрические отопительные котлы и прочее электрооборудование. Поэтому с каждым годом их востребованность растет.

Тены для отопления – какие бывают устройстваТены для отопления сегодня используются практически во всех приборах, связанных с нагревом воды. Но производители готовы предложить не только стандартные модели, но и варианты на заказ.

За последнее время электрические нагреватели стали привычным аксессуаром как для жителей многоэтажных квартир, так и для владельцев загородных коттеджей.

Это оборудование обеспечивает жильцов необходимым объемом воды, которая требуется для бытового использования.

Электрические ТЭНы для водонагревателей — это главные конструктивные элементы любого устройства, именно за счет них и производится обогрев воды.

Совет

Конструктивно ТЭН представляет собой трубчатый электрический нагреватель. Нагревательный элемент ТЭНа может быть изготовлен из высокоуглеродистой стали, нержавейки или меди.

В каждой этой трубке, которая является некого рода оболочкой, расположена проволочная спираль. С помощью нее и проводится электричество.

По принципу работы все ТЭНы можно разделить на два основных вида. В одном случае нагревательные ТЭНы изготавливают в традиционном виде — почти так же, как в обычном электрочайнике.

«Мокрыми» устройства называют из-за того, что элемент контактирует с нагреваемой водой. А при закрытом виде оборудования трубка находится в специальной колбе, которая нагревает жидкость.

Элемент, таким образом, не контактирует с водой, поэтому этот вид называется «сухим».

Открытые виды

Характерная особенность этих элементов — то, что они расположены в непосредственном контакте с водой, нагревающейся в накопительной емкости. Трубки заполнены кварцевым песком, который является хорошим тепловым проводником. Главный элемент такого ТЭНа — тонкая нихромовая проволока в виде спирали.

Чаще всего в изготовлении применяется медь или нержавеющая сталь.

Открытые нагревающие элементы делят на группы по определенным техническим характеристикам:

  1. Отсутствие или наличие анодного гнезда. Если нагревающий элемент оборудован гайкой, то в нем может и не быть анодного крепления либо же дополнительно на фланцерасположена крепежная резьба.
  2. С учетом способа крепежа ТЭНы бывают гаечными и фланцевыми. При этом последние могут изготавливаться с помощью литья или штамповочным способом.
  3. По форме открытые ТЭНы могут быть прямыми или изогнутыми. Форма зависит от вида накопительной емкости для нагрева воды.

ТЭНы для бойлеров довольно быстро нагревают жидкость, помимо этого, они отличаются невысокой ценой. Но минусов у таких приборов намного больше. Основными недостатками являются:

  • высокий уровень опасности;
  • быстрое появление налета (особенно учитывая качество воды в центральных магистралях);
  • большой расход электроэнергии;
  • непродолжительный срок эксплуатации.

Закрытые варианты

Это особый вид ТЭНа, который изолирован керамической колбой. К этой колбе предъявлены жесткие требования по прочности. Во время изготовления колбы применяется магниевый силикат или стеатит, при этом непосредственно ТЭН в этом случае делается из нержавеющей стали.

sovmestite-dva-stekla.jpg

Именно поэтому вода в бойлере закрытого типа нагревается с помощью теплопередачи кожуха.

Достоинств в этом случае несколько. В первую очередь за счет закрытого исполнения эти устройства абсолютно безопасны, так как полностью исключается возможность короткого замыкания. Кроме этого, такие виды ТЭНов:

  • просты в эксплуатации;
  • легко ремонтируются;
  • имеют довольно продолжительное время работы;
  • экономичны.

Фланец, как и сам накопитель, в этих водонагревателях защищен с помощью эмалированного покрытия, которое не допускает появления накипи. Именно по этой причине время эксплуатации «сухих» элементов примерно в 3 раза больше по сравнению с «мокрыми».

Оцените статью
MALIVICE.RU
Adblock
detector