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.

Как грамотно установить тэн в радиатор отопления — грубые ошибки.

Обычная радиаторная батарея с тэном — это очень хорошая альтернатива не только заводским обогревателям, но и зачастую полноценному отоплению от электрического котла.

Не всегда есть возможность и экономическая целесообразность в прокладке трубной системы.

Это далеко не так. Тут все зависит от площади обогрева. Такую батарею можно собрать из 10-20 секций, и нагрев их всего до 50 градусов, получить за те же деньги гораздо больше тепла, чем на 6 ребрах стандартного масляника.

А еще все масляные радиаторы считаются чрезвычайно пожароопасными приборами. Чего не скажешь про батарею с обычной водой.

Кроме того, чугунные и алюминиевые радиаторы будут иметь меньшую температуру на поверхности, меньше запаха от краски, масла и как следствие, чище воздух в помещении.

В общем, для дачи или гаража это дешевле, проще и лучше, чем маленькие заводские отопительные приборы и дуйчики.

Однако, как и в любой самоделке, главное в этом деле – безопасность. У вас в конструкции обязательно должна присутствовать защита от превышения давления и утечки тока.

Как же грамотно собрать такую батарею и не наделать грубых ошибок? Давайте разбираться.

Для такого самодельного обогревателя обычно применяют два типа радиаторов:

чугунные с резьбой на 32мм (1 1/4 дюйма)

алюминиевые или биметаллические с резьбой на 25мм (1 дюйм)

Чугунные можно использовать даже без тэна. Поднимаете батарею и начинаете переносить ее из угла в угол, пока не согреетесь 😊 КПД выше 100%

А если серьезно, под чугунную батарею тэн найти гораздо проще, так как они получили большее распространение.

Вся конструкция будет выглядеть следующим образом. В нижней части через силиконовую прокладку вкручивается водяной тэн.

По диагонали от него устанавливаются две глухих заглушки. Сверху с обратной стороны от тэна монтируется проходная заглушка с полдюймовым отверстием под кран маевского или аварийный клапан.

Отсюда может подкапывать вода, а она не должна попадать на электрические контакты нагревательного элемента.

Какой тэн покупать? Естественно, он должен быть со съемным термостатом.

Есть специальные тены для батарей со встроенным терморегулятором. У них вся электрическая часть уже запрятана в изолированных кожух, а сверху выведено электронное табло или механическая крутилка.

Материал — нержавейка в чугунную батарею, медь — в алюминиевую. У меди больше ресурс работы в нержавеющих емкостях.

Страна производитель – Италия. Фирма Термоватт (Thermowatt) неплохо зарекомендовала себя на этом рынке (не реклама).

Поэтому с ними нужно быть осторожнее. Также при покупке не перепутайте форму тэна.

Последние идут в основном для заводских масляных батарей или бойлеров, а не радиаторов с водой. Они просто не пролезут в ниппель между секциями.

А сплющивать или сдавливать их нельзя. Иначе придется на вход добавлять трубу на 32мм и помещать тэн в нее.

Еще проверяйте расстояние между трубкой термодатчика и нагревательными трубками.

Рекомендуемое расстояние между самими нагревательными трубками – 3мм.

Какой мощности должен быть тэн?

В первую очередь нужно обеспечить плавную работу нагревательного элемента. Он не должен выключаться и включаться через чур часто.

При грамотном подборе мощности и хорошем утеплении помещения, батарея будет 2/3 времени “отдыхать”, отдавая тепло в окружающую среду, и только 1/3 времени работать, потребляя эл.энергию.

Исходя из этого можете примерно рассчитать расход эл.энергии за месяц.

Помимо щелчков, мощная батарея будет сильно шуметь и булькать. Добавление уксуса или лимонной кислоты для смягчения жидкости не особо помогает.

Здесь наблюдается эффект как в электрическом чайнике. При мощности 2квт мы имеем очень малые размеры сосуда, плюс наличие пустот.

В результате резкого выделения тепла в воду и возникает подобный шум. Чем меньше воды в чайнике, тем сильнее он шумит.

То же самое и в батарее. Когда тэн слишком мощный, скорость нагрева получается на порядок выше скорости отвода тепла, плюс сказывается невысокая скорость циркуляции теплоносителя.

Чтобы решить эту проблему, попробуйте немного провернуть тэн по часовой или против часовой стрелки, изменив его положение. Шумная работа на пределе и постоянные щелчки не только раздражают, но и напрямую влияют на срок службы контактов реле.

Поэтому при выборе мощности тэна исходите из правила:

максимум 0,5кВт – на каждые 4 секции

Установите тэн меньшей мощности, и он у вас вообще не будет отключаться, так как не сможет нагреть воду до нужной температуры.

С одной стороны, это хорошо, батарея никогда не перегреется, даже если будет сбой в работе термореле. Например, для чугуняки (4 секции высотой 500мм), тэн мощностью 300Вт некоторые вообще умудряются вкрутить напрямую без термостата.

Еще один плюс малой мощности – отсутствие раздражающих щелчков. Однако несмотря на это, при недостатке киловатт вы существенно теряете в теплоотдаче.

Вот и приходится искать идеальную формулу.

Когда батарея слишком длинная (12 секций), то лучше вместо одного 1,5кВт тэна, вкрутить сразу два. Снизу радиатора с одной стороны 1кВт, а с другой еще на 0,5кВт.

Либо два по 0,7кВт каждый. Тем самым, прогрев секций будет более равномерным.

С двух сторон батареи она разная. При покупке нагревательного элемента обращайте внимание на буковку, которая обозначает правую или левую резьбу (1.1/4R или 1.1/4L).

По заводским параметрам подобные батареи (с высотой или межосевым расстоянием 500мм), при встраивании в полноценную гидравлическую систему отопления, способны рассеивать чуть менее 200Вт тепловой мощности на каждую секцию (180Вт алюминий, 140Вт чугун).

Однако в нашем случае таких цифр не ждите. Во-первых, теплоотдачу в 180/140Вт обеспечивает только новая батарея. А для подобного обогревателя, как правило используют б/у-шные варианты.

Во-вторых, такая работа возможна только при режиме 90С-подача, 70С-обратка. Мы же в этой сборке применяем тэн с оптимальной рабочей температурой 60-65С.

При морозе на улице до -25С можно накрутить и на +70-75С. Максимально возможная температура + 80С.

Поэтому никогда вы такую батарею в НОРМАЛЬНОМ режиме эксплуатации не нагреете до 90С. В принципе этого и не нужно, так как влечет за собой риски резкого повышения давления.

При вкручивании нагревательного элемента, редко какой из них достает до последней секции. Обычно их длина варьируется в пределах 35-40см.

Есть и эксклюзивные модели на все секции, но под заказ (например, Grepan). Вот сравнительные таблицы равномерности прогрева одной и той же батареи (10 секций) стандартным коротким тэном и удлиненным от Grepan.

Однако большинство из нас применяют все же коротыши. Каким же тогда образом обеспечить равномерный прогрев по всей площади?

Здесь есть определенные нюансы, связанные с наполнением водой.

По мере работы и нагрева, жидкость в любом случае будет испаряться и находить себе выход через верхние клапана. Вы же не хотите дышать подобной химией у себя дома.

А вот для гаража, сарая или дачи с хорошей вентиляцией, хочешь-не хочешь, а придется лить незамерзайку. Подбирайте максимально экологически безвредную (sweet winter, теплый дом и т.п.).

В противном случае, надолго отключенная батарея с водой, просто-напросто разморозится.

У кого есть возможность, заливают масло. Не веретенку или отработку, а трансформаторное. С ним батарея никогда не замерзнет.

А еще такое масло отличный изолятор. Не нужно будет бояться утечек тока при разрушении оболочки нагревательного элемента.

Только имейте в виду, что при такой “заправке” придется искать специальный масляный тэн.

В целях пожаробезопасности нагрев при прямом соприкосновении с маслом не должен превышать 250 градусов. Кроме того, масло быстро разъест все резиновые прокладки между секциями.

Сколько же жидкости нужно для такого обогревателя?

Наполнение происходит через отверстие уже установленной проходной заглушки. Сначала заливаете радиатор по горлышко.

Затем выставляете его идеально ровно и откручиваете пробку или кран маевского (не саму футорку), сливая лишний объем.

Если батарея уже висит на стене, можете воспользоваться небольшой лейкой с натянутой на носик трубкой или шлангом.

Вода должна быть мягкая. Жесткая очень быстро убьет ваш обогреватель.

Лучше всего дистиллированная или дождевая (она бесплатная). В крайнем случае, вода из фильтра-осмоса.

Воды нужно ровно столько, чтобы она перестала вытекать через отверстие под кран маевского. То есть, уровень жидкости должен заканчиваться как раз на уровне маленького отверстия проходной футорки.

При заливке воды по краешек отверстия, вы автоматически получите нужный уровень столба жидкости, который и обеспечит равномерную, правильную циркуляцию.

В одну секцию чугунной батареи (МС 140-500) помещается около 1,5л воды. В алюминиевую (высота 500мм) – не более 0,35-0,45л. Требуемый объем, считайте по количеству ребер.

Какую роль играют воздушные карманы? По мере прогрева, жидкость внутри батареи расширяется, давление возрастает.

Без воздушных карманов просто не будет компенсации температурного расширения. Никакого расширительного бачка в конструкции то не предусмотрено.

Эти карманы как раз и выполняют его роль. Самодельные расширители только портят внешний вид и помогают выпаривать жидкость из отопителя.

Особенно это опасно с незамерзайками и их смесями (50% тосол или антифриз + 50% дисводы).

Также закрытая система без расширителя за счет создания давления, способствует уменьшению шумов при работе отопителя. Шум — это явление кавитации, когда микропузырьки газа отделяются при нагреве ТЭНа, и их появление напрямую зависит от внешнего давления.

Даже 1,5-2 бара сделают работу батареи значительно тише.

Однако воздух внутри секций таит в себе и скрытую угрозу. При перегреве батареи (не отключился тэн, залипли контакты реле), давление будет возрастать все больше и больше.

Достигнув критической точки, радиатор разорвет. От него может отлететь острый кусок, или вас просто ошпарит горячим паром.

А что будет, если батарею залить по горлышко, вообще без остатков воздуха? В этом случае давление будет нарастать гораздо быстрее, одна из секций в один “прекрасный” момент даст трещину.

Никаким взрывом, это как правило не сопровождается. Но воздушные карманы из-за отсутствия расширителя нам в любом случае нужны.

Поэтому-то в конструкции и следует предусмотреть защиту в виде аварийного клапана.

Вам нужен прибор с давлением срабатывания в 3 бара.

Рабочее давление стандартной чугунной батареи в центральной системе отопления – около 9 атмосфер (1бар=1атм). В нашей закрытой батарее в нормальном режиме обогрева оно будет не более 1,0-1,5 бар.

Для измерения давления, вместо одной из заглушек можно поставить небольшой манометр.

Вы в режиме реального времени сможете контролировать работу своей отопительной системы.

Для того, чтобы с него периодически не капала жидкость, предохранительный клапан можно перевернуть к верху. В этом случае будет преобладать высвобождение газов, а не воды.

Можно обойтись и краном маевского, но тогда понадобится еще одна защита.

На первую секцию батареи (считая от тэна), монтируется внешний аварийный термостат с температурой срабатывания в районе 80-90С. Причем подключается он в разрыв питания самого тэна.

Когда родной термостат тэна не срабатывает, и вода начинает подходить к точке кипения, отрабатывает аварийный термодатчик. Он прерывает подачу напряжения и спасает батарею от взрыва.

Что лучше – аварийный клапан или внешний термостат? Предпочтительнее иметь все же клапан.

Конструкция получается проще и надежнее.

Что касается обеспечения безопасности при подключении напряжения, то здесь всю схему нужно запитывать только через УЗО или дифф.автомат с током утечки 30мА.

Иначе придется возле этого чуда передвигаться только в резиновых сапогах и перчатках. Водяные тены со временем разрушаются и нагревательная спираль, изначально защищенная оболочкой, оголяется.

При соприкосновении с водой происходит утечка тока на металлический корпус обогревателя. Стоит вам дотронуться до любой из секций, и вы окажетесь под напряжением.

Нечто подобное происходит в эл.титанах или бойлерах, когда вода из под крана начинает “щипаться” и “бить током”.

УЗО спасает от всего этого. Правда самостоятельно оно сработает только тогда, когда батарея будет заземлена.

В противном случае УЗО будет выжидать момента, пока вы не дотронетесь до батареи рукой. Начало выбивать УЗО – тут же меняйте тэн.

Сам терморегулятор подключается гибким проводом ПВС 3*2,5мм2.

С одной стороны провода монтируется евро вилка, которая и втыкается в ближайшую розетку.

Не зажимайте под винты терморегулятора многожильный провод без наконечников.

Особенно это касается мощных тэнов на 1,5-2,0кВт. Концы жил для надежности контакта необходимо обжать гильзами НШВИ.

При наличии в доме маленьких детей и домашних животных, это очень опасно.

Некоторые мастера советуют закрывать термостат сверху пластиковым корпусом от подрозетника. Он как раз подходит по диаметру.

Чтобы батарея могла автоматически включаться-отключаться не только при перегреве, но и при достижении заданной температуры в комнате, в схему можно добавить еще один элемент автоматики – реле с воздушным датчиком температуры помещения.

Такие зачастую ставят на теплые полы. Они обеспечат своеобразный климат контроль.

Есть вообще термореле розеточного типа. С ним даже не понадобится изменять схему подключения.

Достаточно будет воткнуть вилку в розетку и система автоматики готова. Подробнее

Особенно это актуально в период отсутствия сильных заморозков, когда на улице еще не так холодно. Конечно, температуру в комнате можно регулировать и встроенным термостатом, тем самым вручную уменьшая нагрев секций, однако: