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

Тэны для радиаторов отопления: подбор по мощности, установка, увеличение теплоотдачи батареи центрального отопления

Простое превращение электрической энергии в тепловую при помощи тэна, встроенного в радиатор, показывает, как увеличить теплоотдачу батареи центрального отопления путем нагрева в ней теплоносителя. Это довольно эффективный и недорогой способ обогрева домов с автономной системой, который с каждым годом становится популярнее у потребителей.

Что такое тэн и его плюсы и минусы

Тэнами называются электрические устройства, которые при погружении в емкость с жидкостью, нагревают ее. К ним относятся и тэны для батареи отопления, и обычный кипятильник для воды. Как правило, эти устройства устанавливаются в радиаторы либо в качестве основного источника тепла в домах с автономной системой обогрева, либо как дополнительное средство, которое увеличивает теплоотдачу и автоматизирует весь процесс.

Обычно, тэн для чугунного радиатора устанавливают, если:

• Требуется переход на автономное отопление.
• Отопительная централизованная система «не вытягивает» и в помещении холодно, то он используется, как дополнительный источник тепла.
• Установка тэна в чугунную батарею в качестве аварийного обогревателя. Он способен спасти отопительный контур от замерзания в случае отключения теплосети. Достаточно перекрыть краны отопления, а электронагреватель включить в розетку.

У этих устройств есть свои преимущества и недостатки. К первым относятся:

• Достаточно высокая эффективность работы и экономичность. Это связано с тем, что переход электричества в тепловую энергию происходит практически без потерь.
• Простота установки, которую может седлать любой новичок, руководствуясь инструкцией, которая прилагается к каждому устройству.
• Они безупречно служат долгие годы при условии, что были правильно монтированы.
• Тэны для радиаторов отопления компактны и практически не заметны.
• Они безопасны, так как оснащены датчиками контроля.
• Стоимость устройства невелика, но терморегулятор, который не входит в комплект, может обойтись «в копеечку» в зависимости от его конструкции.
• Электрические тэны для чугунных батарей способны не только регулировать нагрев теплоносителя, но и экономить энергоресурсы.

Среди недостатков устройства:

• Высокое потребление электроэнергии в том случае, если тэн в радиаторе отопления используется как основной и единственный источник тепла.
• Эти устройства нельзя использовать в домах с нестабильной подачей электроэнергии.

Если использовать тэн для чугунной батареи с терморегулятором в доме, где проживают редко, то режим анти промерзания спасет отопительную систему от разрыва труб. Он способен поддерживать минимальную температуру теплоносителя, которая не забирает много электроэнергии, но при этом не дает ему замерзнуть.

Устройство тэна и его принцип работы

Конструкция электро тэна достаточно примитивна. Она представляет собой цилиндр из металла, внутри которого в специальном изоляторе находится спираль из медной или стальной прочной проволоки. Так как тэн для радиаторов отопления с терморегулятором, то его используют не только как нагревательный элемент, но и для настройки температуры теплоносителя.

Цилиндр со спиралью защищен корпусом, снабженным датчиками контроля. Их задача – следить за тем, чтобы прибор не перегревался. Дополнительную надежность устройству придает процесс гальванизации, которому его подвергают. Хромирование и никелирование усиливают прочность нагревательного элемента и создают дополнительный защитный барьер, который оберегает людей от контакта с электричеством.

Кроме нагревательных функций и терморегуляции, современные электро тэны для чугунных батарей снабжены дополнительными «обязанностями»:

• Режим «анти замерзания» способен поддерживать постоянную температуру теплоносителя +10°C, которой достаточно, чтобы вода в трубах не замерзла. Нагрев жидкость до нужного уровня, тэн отключается и вновь начинает работать, когда она остывает.
• Если оборудуется автономное отопление частного дома чугунными батареями с тэнами, то режим «Турбо» подойдет как нельзя лучше. При нем устройство включается на полную мощность, что обеспечивает практически мгновенный разогрев системы и нагрев воздуха в помещении. Последующая работа нагревательного элемента заключается в поддержании выбранной температуры теплоносителя в сети, что обеспечивает экономию энергоресурсов при отоплении.

Некоторые потребители считают, что лучшим теплоносителем для радиаторов с тэном является техническое масло, так как оно быстрее разогревается и медленнее остывает. Это не означает, что его не целесообразно использовать в водяной системе отопления.

Как правильно выбрать тэн для чугунного радиатора

Чтобы тэн действительно стал эффективным помощником, нужно подбирать его по следующим параметрам:

• Прежде всего, следует ориентироваться на мощность нагревательного устройства. Чтобы подобрать по мощности тэн для чугунной батареи, необходимо рассчитать, какой она должна быть. Если ориентироваться на показатели СНиП, то для обогрева 10 м2 потребуется 1кВт мощности, но это не единственный показатель, который следует учесть.
• Немалое значение имеет то, из какого металла сделан, и как работает радиатор отопления. Существует разница между нагревательными элементами для чугунных батарей и алюминиевых или биметаллических. Для первых выпускают тэны другой формы и с большим диаметром заглушки.

При покупке нагревателя нужно уточнить, для какого типа радиаторов он приспособлен.

• Чтобы правильно подобрать тэн по длине, нужно ориентироваться на количество секций в радиаторе. Как правило, оптимальной считается длина прибора на 10 см короче батареи. Это позволит ему равномерно и быстро нагревать теплоноситель в устройстве.
• Можно установить тэн в батарею отопления с термостатом, если он будет использоваться в качестве дополнительного источника тепла. Когда его функцией является обогрев дома или квартиры, то потребуется дополнительная наружная электроника, позволяющая автоматизировать процесс отопления. Это несколько удорожает сам прибор, но помогает экономить на энергоресурсах при его эксплуатации.
• Давление в батареях центрального отопления так же следует учесть. Если оно склонно к повышению, то следует периодически стравливать воздух при помощи крана Маевского.

Важно: в вопросе покупки качественного тэна следует подходить не с позиции цены, страны производителя и качества, а по техническим характеристикам, указанным в техпаспорте. Как правило, недорогие китайские модели сразу привлекают внимание, но не стоит ориентироваться по стоимости, когда тэн должен стать основным источником тепла. В этом случае потребуется надежное и мощное устройство, а оно не может быть дешевым.

Расчеты по мощности

Чтобы выбрать оптимальный нагревательный элемент для чугунной батареи, придется произвести некоторые расчеты.

• Мощность прибора определяется количеством тепла, которое необходимо помещению. Так для обогрева 1 м2 потребуется 100 Вт, значит, для комнаты площадью 20 м2 нужно 2000 Вт. Так как в качестве обогревателей используются чугунные батареи, то нужно требуемое количество тепла разделить на тепловую мощность одной секции батареи, например, 180 Вт. Получается, что для этой комнаты потребуется 11 чугунных секций. Длина тэна и его мощность должны соответствовать размерам и потребностям радиатора.
• Еще один параметр, который следует рассчитать – это объем теплоносителя в конструкции. Это важно, так как даже мощное устройство будет не эффективным, если в батарее недостаточно жидкости. Поэтому так важно при покупке тэна учитывать, для какого типа батарей он нужен. Объем алюминиевых радиаторов составляет всего 0.2 л, тогда как в чугунной батарее его может быть от 0.6 до 1.5 л в зависимости от модели и производителя.

Приблизительно берется 1 кВт мощности нагревательного элемента на 15 литров теплоносителя. Исходя из этого и учета количества секций радиатора, легко определить, какой мощности нужен прибор, и сколько их должно быть в обогревателе.

Этапы и правила установки тэна в батарею своими руками

То, как поставить тэн в чугунную батарею, не вызовет проблем даже у новичка. Единственное, что потребуется, так это придерживаться инструкции и выполнять некоторые правила по технике безопасности:

• Прежде всего, нужно остановить подачу воды в чугунный радиатор и слить ее из системы.
• Снимается нижняя пробка и тэн устанавливается в радиатор вместо нее.
• После закручивания заглушки устанавливается электроника и вновь запускается вода в систему для проверки герметичности конструкции.

Основные требования по правилам безопасности:

• Нельзя применять тэны, если в комнате нет качественной вентиляции. Как любые электроприборы, они сжигают воздух, что нужно учитывать, особенно в небольших закрытых помещениях.
• Рядом с включенным в сеть прибором не должно быть легко воспламеняемых элементов.
• Перед тем как установить и подключить тэн в чугунную батарею своими руками, нужно убедиться в качестве электропроводки и ее способности выдержать дополнительную нагрузку.
• Ни в коем случае нельзя на батарее с тэном сушить вещи или обувь.

В остальном, это отличный способ дополнительного обогрева квартиры в условиях нестабильной подачи тепла. Если требуется отопление дома чугунными батареями с тэнами, то нужно произвести очень точные расчеты по их мощности и количеству. Зачастую, лучше поставить тэн непосредственно в котел, чтобы увеличить теплоотдачу всего отопительного контура.

Современные электрические тэны – это нагревательные элементы, оснащенные точной и чувствительной электроникой, помогающей создавать необходимый микроклимат в помещении.