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

Зачем нужны ТЭНы с терморегуляторами для отопления

Если дома холодно и необходимо повысить эффективность системы обогрева, самое время обратить внимание на ТЭНы для отопления. Такое оборудование способно подогреть теплоноситель, циркулирующий внутри батарей, до оптимального значения.

Приборы могут устанавливаться на радиаторах различного типа, в том числе и на чугунных. Для этого у батарей предусмотрены специальные гнезда, позволяющие поместить изделие внутрь радиатора для непосредственного контакта с теплоносителем. После установки изделие подключается к электрической сети.

Когда востребованы нагреватели?

Как правило, устройство приобретается для создания локального автономного обогрева или как дополнение для центральной отопительной системы. При нестабильной работе последней ТЭНы часто становятся «аварийным» подогревателем теплоносителя внутри батарей.

Если по каким-то причинам центральное отопление будет отключено, с помощью ТЭНа можно будет поддержать температуру в доме на требуемом уровне и избежать размораживания труб.

Типы изделий

ЭлектроТЭНы различаются по:

• типу рабочей среды. Существуют модели для нагрева газа (воздуха) и жидкости;
• типу рабочей поверхности. Могут быть ленточными, стержневыми, оребренными, трубчатыми;
• способу использования. Есть изделия, предназначенные для установки в радиаторы, бойлеры, котлы и прочее оборудование;
• техническим характеристикам. Учитывается мощность на единицу поверхности;
• функционалу. Есть модели с терморегулятором и датчиками автоматического отключения при перегреве.

Разновидности ТЭНов

Могут быть бытовыми и промышленными. Последние отличаются более высокими техническими характеристиками. Производители предлагают изделия различного типа.

В каждом обязательно встроен защитный кожух, позволяющий предотвратить попадание жидкости на разогретый ТЭН и поражение людей электрическим током.

Нагреватели трубчатого типа

Трубчатые нагреватели – наиболее распространенный тип. В процессе своей работы они преобразуют электрическую энергию в тепловую, нагревая теплоноситель внутри батарей за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Нагреватели трубчатого типа:

• имеют длину 20 – 600 см;
• изготавливаются из трубки диаметром 6 – 18,5 мм;
• могут иметь разнообразную конфигурацию;
• могут быть из углеродистой или нержавеющей стали или титана. Последний тип самый дорогостоящий;
• выпускаются с различной производительностью и мощностью.

Трубчатые оребренные

По сравнению с обычными трубчатыми, имеют ребра, перпендикулярные оси изделия. Для их изготовления используется металлическая лента. Трубку изготавливают из углеродистой или нержавеющей стали.

Трубчатые изделия идеальны для обогрева газа или воздуха, используемых в качестве теплоносителя в отопительной системе. Их устанавливают в тепловые завесы и конвекторы.

Блок электронагреватели

Блочные изделия используются при повышенных требованиях к мощности изделия. Конструктивные особенности блока электронагревателей позволяют значительно увеличить мощность прибора. Это особенно актуально для батарей, в которых в качестве теплоносителя выступает сыпучий материал.

С отопительным прибором может соединяться посредством фланцевого или резьбового соединения. Первые пользуются наибольшей популярностью у потребителей.

Модели патронного типа

Электрический ТЭН, имеющий характерную цилиндрическую форму. Изготавливается из нержавеющей стали. Имеет идеально ровную поверхность. Патронный тип относится к изделиям промышленного назначения.

Кольцевые нагреватели

ТЭНы промышленного назначения. Имеют характерную форму с минимальным диаметром скручивания 8 мм.

Максимальный ограничен исключительно характеристиками оборудования, для которого он изготавливается.

Нагреватели с регулятором температуры

ТЭНы с терморегулятором получили широкое распространение. Они предназначены для систем отопления, в которых в качестве теплоносителя выступает жидкость. Могут устанавливаться на различное оборудование. Устройства с терморегулятором способны нагреть теплоноситель до +80 °C.С их помощью при наличии термостата легко поддерживать температуру в помещении в заданных пределах.

Терморегулятор, входящий в состав изделия, будет отключать оборудование от сети, как только температура теплоносителя превысит установленное значение. При охлаждении теплоносителя ниже установленного значения ТЭН с терморегулятором опять подключится сети. Это позволяет оптимизировать потребление электроэнергии.

Модели с терморегулятором изготавливаются из никеле-хромой проволоки, помещаемой внутрь трубки, наполненной специальным сжатым порошком. В качестве порошка выступает оксид магния, являющийся превосходным диэлектриком при высоких показателях теплопроводности.

Особенности оборудования

Перед тем как приобрести ТЭН для обогрева дома, следует сопоставить его преимущества и недостатки.

Преимущества

К положительным характеристикам электроТЭНов следует отнести:

• экономичность благодаря высокому КПД, способствующему превращению электроэнергии в тепло без заметных потерь;
• возможность оптимизации расходов за счет включения котла в сильные морозы и ТЭНов в межсезонье;
• легкость монтажа. Установка не требует согласования и может быть произведена собственными силами;
• длительный срок службы благодаря хромированию и никелированию рабочих поверхностей;
• компактность, что делает возможной установку в комнате с небольшой площадью;
• безопасность благодаря наличию защитного кожуха;
• доступность. Всегда можно найти модель с подходящими характеристиками по оптимальной цене;
• возможность регулировки температуры. Модели с терморегулятором позволяют точно контролировать температуру теплоносителя;
• наличие дополнительных функций. «Турбо» быстро нагреет воздух в помещении. «Антизамерзание» не даст ему охладиться ниже +10 °C.

Недостатки

Несмотря на то что электроТЭНы работают в импульсном режиме, позволяя сэкономить электроэнергию, себестоимость вырабатываемого тепла все равно будет оставаться высокой. Это обусловлено высокими тарифами на электричество. Снизить эксплуатационные расходы можно путем использования альтернативных источников энергии. При этом срок их окупаемости должен быть предварительно рассчитан.

Кроме того, потребляемая мощность может быть значительно увеличена, а не все подстанции способны выдержать возросшую нагрузку. Именно поэтому при выборе мощность модели может стать основным критерием. Также стоит обратить внимание на ее габариты и присоединительные размеры, а также способ крепления.