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…

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…

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.

Нагреватели в батареях

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.

Оборудование систем отопления

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

Какая мощность понадобится

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.

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.

Какие тены для радиатора выбрать

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.

В проточном электрокотле другой приоритет подбора — меньшее гидравлическое сопротивление. Минимизировать влияние нагревателей путем удачного подвода трубок и конфигурации их расположения для домашнего умельца не проблема.

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.

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.

Конструирование своими руками — выгодно?

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

Как выбрать обогреватель для дома

В условиях российской зимы, когда центрального отопления не хватает, невозможно обойтись без дополнительных обогревателей. Точнее обойтись можно, но какой ценой? Постоянными простудами, кашлем или бронхитом. Такая экономия обернется большими затратами на восстановление подорванного здоровья.

Но даже если вы понимаете необходимость установки в доме обогревателя, нужно выбрать правильную модель, которая будет отапливать комнату и потреблять минимум электроэнергии.

Как рассчитать мощность

Для расчета мощности обогревателя можно воспользоваться простой формулой, которую предлагают практически все производители. Формула актуальна для всех устройств, кроме инфракрасных радиаторов (для них сделаем отдельный расчет).

Мощность зависит от размера отапливаемого помещения, но не только от квадратных метров – также нужно знать высоту потолков. Допустим, площадь комнаты 20 квадратов, потолки стандартные – 2.7 метров. Нужно умножить 20 м2 на 2.7 м. Получаем объем помещения, равный 54. Далее делим 54 на 30 (неизменный коэффициент, который предлагают использовать для расчета производители). Мощность радиатора должна быть не менее 1.8 кВт.

Если этот способ сложный, можно воспользоваться более простым методом, но он подойдет только для домов с высотой потолков до 3 метров. На 1 квадратный метр требуется минимум 100 Вт. Нужно умножить площадь комнаты на 100 Вт. Полученный ответ – рекомендуемая мощность. К примеру, размер помещения 15 квадратов. Умножаем 15 на 100, получаем 1.5 кВт.

Однако при расчете не учитываются нюансы: наличие щелей в окнах и стенах, из которых поступает холодный воздух, торцевое расположение квартиры, сквозняки и так далее. При наличии перечисленных проблем, а также для неотапливаемых помещений, к полученной мощности нужно прибавить 20-30%, чтобы обогреватель работал корректно и выполнял свои функции.

Для инфракрасных приборов мощность рассчитывается иначе, поскольку они отличаются высоким классом энергопотребления. Чтобы устройство работало максимально эффективно, учитывают не только квадратуру дома, но и количество находящихся людей и предметов в комнате. В среднем для нагрева 1 квадратного метра требуется 50 Вт, что в 2 раза меньше, чем для остальных моделей.

Как производители обеспечивают безопасность

Безопасность – один из основных критериев при выборе радиатора. Прибор должен поддерживать функцию автоматического выключения при перегреве, наклоне и опрокидывании. Это позволит оставлять устройство включенным, даже если вас не будет дома.

Опция отключения при перегреве обеспечивается за счет датчика температуры. При достижении максимальной температуры ТЭНом, датчик температуры разрывает соединение в электрической цепи, что приводит к выключению.

Желательно, чтобы обогреватель мог поддерживать функцию антизамерзания, когда температура воздуха в комнате не опускается ниже 5-7 градусов. Конечно, для человека это некомфортные условия. Однако для помещений с водопроводом, канализацией при отключенном отоплении – этой температуры будет достаточно, чтобы трубы не замерзли.

Если вы выбираете прибор для обогрева ванной комнаты, бани или других помещений с повышенным уровнем влажности, выбирайте модель с водозащитным корпусом. Иначе не избежать замыканий, что может привести к поломке устройства и пожару.

Какое управление выбрать

Для большинства людей, вид управления нагревательным прибором – не принципиален, пока они не узнают о возможностях электронного управления. Рассмотрим их:

• Точное выставление температуры с шагом в 1 градус. В механическом управлении можно выставить температуру 5-30 градусов.
• Таймер. Можно выставить определенное время для включения и выключения устройства. Например, перед приходом домой за 30-60 минут включите прибор, к вашему возвращению дома будет тепло.
• Управление на расстоянии. Современные модели с помощью специальных программ передают данные через Wi-Fi и Bluetooth на мобильный телефон. С телефона можно включить или выключить обогреватель, установить температуру, запрограммировать таймер и так далее.

Радиаторы с механическим управлением лишены этих возможностей.

Какие виды обогревателей представлены на рынке

По принципу действия выделяют масляные, конвекторные радиаторы, тепловые пушки или тепловентиляторы меньшей мощности, тепловые завесы, инфракрасные обогреватели и электрокамины.

Масляные

Принцип работы прибора заключается в названии. Внутри герметичного корпуса находится минеральное масло, которое нагревается под воздействием ТЭНа. От масла нагревается металлический корпус, который отдает тепло в помещение. Корпус состоит из 6-10 секций с ребрами, в зависимости от размера обогревателя. Чем больше секций, тем быстрее происходит нагрев воздуха.

Достоинства масляных нагревателей:

• Встроенный вентилятор. Некоторые модели комплектуются дополнительным вентилятором, который быстро распределяет тепло в комнате.
• Сохранение тепла. Даже после выключения, устройство продолжает нагревать воздух, поскольку корпус долго остывает.

Но есть и недостатки: скопление пыли на корпусе, которая из-за высокой температуры начинает гореть, выделяя углекислый газ и запах гари. Такие приборы нельзя оставлять без присмотра – они могут перегреваться, что создает опасность пожара. Через несколько лет масло внутри радиатора изнашивается, теряет свои свойства, а это может привести к воспламенению. Также к минусам можно отнести крупные габариты и большой расход электричества.

Конвекторы

Принцип функционирования конвекторных радиаторов основан на конвенции. Воздух в прибор поступает снизу, проходя через ТЭН, установленный в корпусе. После нагрева до нужной температуры, воздух попадает в комнату через специальные прорези, которые находятся в верхней части обогревателя, для наибольшей эффективности они расположены под углом. В современных брендовых моделях корпус конвектора не нагревается выше 60 градусов.

Плюсы конвекторов:

• Пожаробезопасность. Конвектор может работать круглосуточно, и его можно оставлять без присмотра, он оснащен датчиками перегрева и температуры воздуха. Также в моделях может присутствовать таймер для более удобного управления;
• Корпус прибора закрывает нагревательный элемент, благодаря чему на него не попадает и не сгорает пыль;
• Быстрый обогрев помещения. Нагревательный элемент включается очень быстро, подавая теплый воздух в квартиру;
• Компактные размеры. Конвекторы – тонкие и легкие, их можно переносить из одной комнаты в другую (при мобильном размещении);
• Удобство установки. Можно установить на стене или на полу на ножках. Благодаря тонкому корпусу и невысокому нагреву корпуса, конвектор можно ставить близко к стене или вешать на нее. Как правило, модели оснащены кронштейнами для монтажа;
• Возможность интеграции с «Умным домом». Продвинутые брендовые модели имеют электронный блок управления, что позволяет интегрировать их в систему удаленного управления с мобильного телефона на расстоянии.

Недостатки: высокая стоимость в сравнении с масляными аналогами.

Новый вид конвектора – инфракрасный, который объединил преимущества конвекторных и инфракрасных радиаторов. Обогрев дома осуществляется за счет конвекции и нагрева предметов, находящихся в комнате. Прибор отличается высокой экономичностью.

Тепловые пушки

Более мощные тепловентиляторы. У них аналогичный принцип работы, но предназначены они для обогрева больших или технических помещений (например, гаража). Как правило, используются на промышленных объектах и объектах общественного назначения – складах, заводах и т.д. Для квартиры прибор не подойдет, поскольку он шумный и потребляет много электричества. Как и в случае с тепловентиляторами, пыль, попадая на ТЭН, горит, выделяя углекислый газ. Но есть модели с встроенным фильтром, который препятствует попаданию пыли на электрические спирали.

Тепловентиляторы (или тепловые пушки малой мощности)

Все приборы, независимо от размера, устроены одним образом. Они прогоняют воздух через нагревательный элемент при помощи вентилятора. Обычно их используют для обогрева какой-то определенной зоны небольшого размера – спального места, рабочего стола, дивана, детской кроватки. Тепловентиляторы не имеют нагреваемого корпуса, который бы равномерно распределял тепло в помещении. Поэтому они не подходят для продолжительной работы, зато они прекрасно себя показывают, когда нужно обогреть комнату максимально быстро.

Качественные модели могут поворачивать корпус, чтобы можно было изменить зону обогрева. Решетки снимаются, поэтому не возникает трудностей во время чистки прибора. Хорошие тепловентиляторы оборудованы таймером, термостатом и регулятором температуры.

Тепловентиляторы компактны и мобильны, их легко переносить. Некоторые модели работают в режиме вентилятора, не нагревая воздух.

Недостатки нагревательных устройств:

• высокий расход электричества;
• малая площадь обогрева;
• эффект «испаряется» после выключения прибора;
• шум во время работы;
• поскольку ТЭН расположен за решеткой, туда может легко попасть пыль, в результате чего она начинает гореть, выделяя углекислый газ и характерный запах.

Тепловые завесы

Принцип работы устройства – прост и понятен. Прибор выдает поток нагретого воздуха. Обычно их устанавливают над дверным или оконным проемом в торговых центрах, магазинах, офисах и т.д. для того, чтобы не пускать холодные потоки воздуха или сквозняки с улицы, и сохранить тепло внутри помещения. Использование тепловой завесы позволяет предотвратить утечку тепла сквозь открытые окна, двери или щели.

При выборе тепловой завесы, учитывайте максимальную высоту монтажа. Бытовые модели подойдут для стандартной высоты — 2.7-3 метра. Для высоких потолков или нежилых помещений, максимальная высота установки должна быть не менее 3 метров.

Инфракрасные

Данный вид отопительных приборов отличается по принципу работы, поскольку нагревается не воздух, а окружающие предметы, расположенные в зоне действия ИК-лучей, которые передают тепло в комнату. К предметам относится не только мебель, но и стены, потолок, шторы, и даже люди. Поэтому нужно быть осторожным – чтобы не перегреться рядом с таким обогревателем, т.к. это влияет на самочувствие. Лучше всего использовать обогреватель, пока никого нет в комнате.

Плюсы:

• быстрый обогрев комнаты;
• не выделяется углекислый газ;
• тихий режим работы;
• равномерное распределение тепла в помещении;
• разные варианты установки – на полу, потолке, стене;
• защита от пожара.

Несмотря на преимущества, инфракрасные обогреватели имеют минусы:

• высокое потребление электроэнергии;
• некомфортно находиться длительное время под ИК-лучами, могут вызвать плохое самочувствие;
• повреждения лакокрасочного покрытия мебели из-за нагрева поверхности;
• нагревательный элемент светится красным цветом, что может мешать сну ночью.

Для квартир чаще выбирают комбинированный вид обогревателя – инфракрасно-конвекционный, который сочетает 2 принципа работы, о которых мы писали выше. Обычно в жилые помещения устанавливают напольные приборы.

Электрокамины

Элегантный способ, позволяющий привнести в дизайн стильный элемент и создать дополнительный источник тепла. Современные модели электрических каминов отлично справляются с обогревом комнаты до 20 квадратных метров.

Принцип работы современных моделей – комбинированный. Они сочетают работу тепловентиляторов и излучателей. Отражатели направляют нагретый воздух в комнату, а вентилятор способствует быстрому распределению потока.

Мощность электрических каминов 500-2500 Вт. Поскольку камин имеет электрический блок управления, производители предусматривают различные режимы обогрева, таймер и точную настройку температуры с минимальным отклонением. Потребление – 100 Вт в режиме пламени, которое создает атмосферу домашнего уюта и тепла в доме.

Преимущества электрокаминов:

• реалистичное пламя, похожее на огонь настоящего камина;
• сочетание функций декора и обогрева;
• небольшое потребление энергии;
• пожаробезопасность;
• удобство использования;
• возможность выбора дизайна, подходящего под любой интерьер.

Камины могут быть разного расположения и способа установки: напольные, настенные, угловые, встроенные камины, очаги открытого и закрытого типа, с декоративным порталом или без и т.д.

Недостатки: высокая стоимость современных моделей очагов.

Какой нагревательный элемент подойдет для дома

В инфракрасном обогревателе устанавливают галогенные, карбоновые и микатермические нагреватели. Для дома подойдет микатермический элемент нагрева. Он более экономичный, бесшумный и безопасный. В большинстве конвекторах используют именно этот вид.

В масляных и стандартных конвекторных радиаторах используют 3 вида ТЭНа:

• Ленточно-игольчатый. Отличается быстрым нагреванием и остыванием, высокой температурой. Из недостатков – хрупкость, из-за которой производители отказываются от ленточно-игольчатого ТЭНа.
• Трубчатый. Его устанавливают практически во все конвекторные модели. Можно отличить по характерному потрескиванию во время работы. Недостатков нет, кроме звуков, которые издает прибор при перепаде температур.
• Монолитный. Нагревательный элемент работает бесшумно, быстро нагревает помещение и потребляет минимум электричества.

В тепловентиляторах и пушках используют электрические спирали. Они быстро нагреваются до максимальной температуры – 800 градусов Цельсия, но быстро остывают. Стоит выключить прибор, как тепло начнет «уходить» из помещения. Еще один существенный минус – горение пыли из-за открытого типа нагревателя. Пыль попадает на спираль, выделяя неприятный запах и углекислый газ.

В дорогих моделях установлен керамический элемент, он лучше распределяют тепло, потребляет меньше энергии, не приводит к «высушиванию» воздуха.

Вывод: что покупать

Каждый из представленных обогревателей применяют для решения разных задач. Для точечного обогрева в течение короткого времени подойдет тепловентилятор, но для больших помещений его использовать не стоит. Если нужно обогреть склад, подвал, гараж – можно использовать тепловую пушку, однако для квартиры она не годится.

Для круглосуточного использования в квартире рекомендуем конвектор, потому что он безопасен на 100%, потребляет минимум энергии, нет риска обжечься, ведь корпус нагревается до 60 градусов. Конвектор можно поставить на стену или установить на пол, в зависимости от пожеланий.

В отличие от инфракрасного обогревателя, вам будет комфортно проводить время в комнате при включенном конвекторе. От инфракрасных лучей человек часто чувствует усталость и вялость.

Стоимость конвекторных обогревателей зависит от нагревательного элемента. Самыми лучшими являются микатермический и монолитный ТЭН.