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 ТЭНы для отопления с терморегулятором

Сегодня на рынке представлено большое количество электрических трубчатых электрических нагревателей для отопления. Модели отличаются внешним видом, мощностью, степенью защиты внешней оболочки. Но принцип их действия не менялся практически с средины 20 века.

Внутри трубки из металла с хорошими теплопроводными характеристиками находится проволока (нихром), скрученная по спирали и теплоноситель (периклаз). На этот элемент подается ток, проволока нагревается.

Он используется как главная составляющая во многих бытовых приборах:

• стиральная машина;
• посудомоечная машина;
• бойлер;
• электрический чайник и многие другие.

Такая система дает владельцу ряд возможностей:

• Поддержание комфортной температуры в любое время года. Особенно удобно это осенью перед началом отопительного сезона или весной после отключения централизованного отопления;
• Организация автономного отопления на уже готовой системе центрального теплоснабжения;
• Использование для аварийного подогрева жидкости при авариях в холодный период;
• Экономия средств на подогреве воздуха за счет высокого КПД.

Однако обогрев прямым конвекционным способом также никто не отменял, поэтому нагревательная трубка активно используется в конвекторах, тепловых завесах или пушках и так далее.

Виды тэнов с терморегулятором

Нужно понимать, что при подаче тока на спираль внутри трубки она сразу же начинает нагреваться и самостоятельно отключиться не может. Терморегулятор следит за параметрами носителя, отключая питание при достижении необходимой температуры.

Это экономит расходы на электричество и продлевает жизнь тэна. При этом связи между разновидностью тэна и производителем терморегулятора нет, эти две составляющие комплектуются вместе исходя из экономической целесообразности.

Для отопления используется три вида тэнов.

Трубчатый электрический нагреватель

Наиболее распространенный вид, который встречается практически везде, где нужно нагреть жидкость или окружающее пространство.

Особенности

Внешняя трубка может покрываться специальным составом для противодействия коррозии, иметь причудливую форму. Существует возможность подобрать нагревательный элемент под любой запрос.

Технические характеристики:

• диаметр трубки от 6 до 20 миллиметров;
• длина составляет от 0,2 метра до 6;
• металл изготовления:
  • сталь;
  • нержавеющая сталь;
  • титан;
• конфигурация, мощность и производительность практически любая, подбирается покупателем индивидуально.

Преимущества и недостатки

К достоинствам можно отнести:

• высокий КПД (около 98%);
• использование без дополнительных проектов и разрешений;
• доступная цена.

Без негатива также не обошлось:

• высокая стоимость отопления при использовании тэна в качестве основного нагревателя;
• сравнительно небольшой срок жизни;
• образование электромагнитного поля, которое негативно сказывается на здоровье человека.

Тэновые электрические нагреватели оребренные

Еще один вид, который используется для нагрева воздуха или газа.

Особенности

На гладкую трубку крепятся металлические ребра, которые расположены перпендикулярно поверхности нагревательного элемента. Проще всего такую конструктивную особенность сделать из металлической ленты, которая крепится к основе специальными гайками.

Нагревательная трубка такой формы позволяет снимать больше тепла с поверхности, часто используется с вентилятором, который нагнетает воздух, проходящий через тэны.

Преимущества и недостатки

Плюсы и минусы у прибора такие же, как и в предыдущем варианте, разве что цена несколько повыше. Но эффективность оребрения при нагреве воздуха окупает затраты.

Блок нагревательных элементов

Считается промышленным вариантом, но часто используется в домашних условиях. Особенно эффективным такое решение будет при использовании нескольких тэнов небольшой мощности.

Преимущества и недостатки

Плюсы:

• Главное положительное качество конструкции заключается в том, что при перегорании одного из элементов нагрев теплоносителя продолжается с несколько меньшей эффективностью. Поэтому экстренной замены не требуется, что особенно важно в разгар отопительного сезона при морозе за окном;
• Вторая особенность – увеличение мощности без роста длины, что для некоторых конфигураций радиаторов является жизненно необходимым.

Проблемы у тэнов стандартные для этого типа. К ним добавляется слабая эффективность при нагреве воздуха, он создан для жидкости и сыпучих веществ.

Правила выбора тэна с терморегулятором

Многообразие на рынке затрудняет выбор покупателя, поэтому нужно заранее определиться с характеристиками, внешним видом, способом подключения.

Несколько особенностей приборов, на которые стоит обратить внимание при покупке:

• Диаметр специализированного отверстия в радиаторе. Не каждая модель подойдет к отопительному прибору. Этот параметр нужно знать заранее;
• Качество терморегулятора. В идеале небольшой контролирующий прибор должен иметь режим турбо для экстренного нагрева и эконом, позволяющий не разморозить систему. Но простой датчик с температурной шкалой прекрасно справится с задачей;
• Мощность нагревательного элемента. Общепринятым фактом считается, что на 10 квадратных метров комнаты требуется 1 киловатт. Если в качестве теплоносителя используется масло или антифриз, то применяется коэффициент 1,5, то есть при том же размере отапливаемого пространства тэн должен быть мощностью не менее 1,5 киловатт;
• Металл трубки. Титан – это идеальный и долговечный вариант, но крайне дорогой. Чаще используется обычная или нержавеющая сталь. Приобретать китайский тэн не стоит, ведь толщина металла заставит его прогореть за короткое время;
• Тип. Исходя из необходимой мощности и способа нагрева, нужно определиться с разновидностью. Особенности каждого описаны выше;
• Дополнительные опции. Отключение при перегреве позволит избежать многих неприятностей. Ведь даже в радиаторе с залитой жидкостью встречаются воздушные пробки, которые заставляют нагреваться трубку намного быстрее.

Особенности монтажа

Ничего сложного монтаж не представляет. В радиаторы отопления тэн монтируется следующим образом:

• на короткое время оборудование включается вне радиатора для проверки работоспособности;
• из системы сливается вода;
• открывается отверстие для тэна, он туда помещается, крепится;
• система заполняется водой, после чего на трубчатый нагреватель подается напряжение.

Стоит обратить внимание на такие нюансы:

• Если в документах к изделию указана необходимость заземления, то это необходимо для длительной работы. Иначе срок службы будет значительно короче;
• Нельзя накаленный тэн мочить водой, взрыв, разрушение внешней оболочки, практически гарантировано. Поэтому за уровнем воды нужно следить до подачи электроэнергии.

Воздушный конвектор и прочие приборы просто включаются в сеть с заземлением. Единственное ограничение – провод необходимого сечения.

Открывается отверстие для ТЭНа и он туда помещается, крепится.

Правила эксплуатации

Несколько простых правил по эксплуатации и обслуживанию продлят жизнь тэну, сделают его работу более эффективной. Вот они:

• Если в качестве теплоносителя используется вода, то она должна быть дистиллированная. Это убережет от накипи;
• Частое включение, выключение приводит к уменьшению срока эксплуатации, поэтому терморегулятор должен быть соответственно настроен. Минимальный перепад температуры воды должен составлять не меньше 5 градусов;
• Обязательным является использование системы аварийного отключения подачи тока. Так можно уберечь другую бытовую технику при серьезной поломке в тэне;
• Нужно бороться с перепадами напряжения при помощи стабилизатора или блока бесперебойного питания;
• Появление статического электричества на поверхности радиатора говорит о разгерметизации трубки. Тэн нужно отключать и вынимать, иначе возможно замыкание, а это более высокий уровень проблем или материальных затрат.

Вышедший из строя ТЭН

Средняя стоимость

Взяты предложения из интернет магазинов Москвы:

• TEN1500W производство Словакия. В комплекте терморегулятор, фирменная фурнитура, мощность 1,5 киловатта. Стоимость 1930 рублей;
• Тэн с терморегулятором, производство Россия:
  • мощность 4 кВт – 1500 рублей;
  • мощность 3 кВт – 1350 рублей;
  • мощность 1,5 кВт – 990 рублей;
• Тэн для алюминиевых батарей, производство Польша. Мощность 700 Вт. Цена 910 рублей.

Устройства, сделанные Китаем, встречаются за 500 – 600 рублей, но их качество вызывает большие сомнения. А тэн ценой от 1000 рублей (или около того) может быть качественным при условии производства на территории Российской Федерации.

TEN1500W производство Словакия

Блиц-советы

Приведем несколько рекомендаций от профессионалов, которые помогут продлить жизнь вашему тэну или избежать ошибок при его установке. Итак:

• Удачное место для установки нагревательного элемента в радиатор – нижняя часть. Так можно избежать возможных воздушных пробок, следовательно, перегрева;
• При покупке тэна обратите внимание на рекомендации производителя по дополнительной герметизации;
• Закрепляя провода к клеммам, прикладывать слишком много усилий нельзя, иначе лопнет гайка или нарушится герметичность трубки;
• При использовании водопроводной воды в качестве теплоносителя нагревательную трубку нужно каждые 3 месяца вынимать и счищать налет немеханическим способом.