Тен для воды и отопления с терморегулятором

Комфорт, особенно на российских просторах, неразрывно связан с теплом. Отопление жилых и общественных зданий, горячее водоснабжение, приготовление пищи, стирка не обходится без нагревательных приборов. Электрические нагревательные элементы прочно вошли в быт. С удорожанием энергоресурсов появилась необходимость в их экономии. Поэтому современные нагреватели, как правило, оснащены терморегуляторами и датчиками автоматического отключения.

ТЭН и его разновидности

Конструктивно трубчатый электрический нагреватель (ТЭН) представляет собой трубку из углеродистой или нержавеющей стали с помещенной внутрь теплопроводящей спиралью из нихрома, материала с высоким сопротивлением. Трубка заполнена специальным теплоносителем периклазом, который является хорошим изолятором и притом обладает высоким показателем теплопроводности, и герметично закрыта. Периклаз, находясь под высоким давлением, фиксирует отцентрированную по оси спираль, поэтому она не смещается, когда ТЭН изгибают и в зависимости от модели придают ему необходимую форму. Снаружи выступают концы спирали, которые служат для подключения к электросети.

Тены для отопления можно разделить на группы по нескольким параметрам:

• По типу нагревательной поверхности они бывают трубчатыми, оребренными, стержневыми, плоскими и ленточными:
  • трубчатые электронагреватели используются во всех электрических отопительных приборах, в которых нагрев теплоносителя происходит в результате преобразования электрической энергии и тепловую. Изготавливаются они из углеродистой и нержавеющей стали, меди, титана длиной обычно от 20 до 600 мм из трубки диаметром от 6 до 18,5 мм любой конфигурации и мощности;
  • трубчатые электронагреватели оребренные используются в тепловых завесах и конвекторах для нагрева газа или воздуха, которым отапливается помещение. Ребра, изготовленные из металлической ленты, крепят к стальной нагревательной трубке специальными крепежными элементами перпендикулярно ее оси. Разветвленная наружная поверхность позволяет при меньшей температуре, массе и габаритных размерах нагревательного элемента увеличить его теплоотдачу;
  • ленточные нагреватели из листового алюминия или нержавеющей стали используют для нагрева плоской поверхности, например, теплого пола, но чаще всего в промышленном производстве;
  • плоские нагреватели производятся со спиралью в керамическом нагревателе для нагрева плоских поверхностей тоже в промышленности;
  • стержневые нагреватели предназначены для работы в отверстиях металлических деталей.
• По типу рабочей среды могут использоваться для нагрева воды, воздуха, газа, металла, масла, различных агрессивных сред в производстве.
• По сфере применения выпускаются бытовые нагревательные элементы для бойлеров, котлов отопления, радиаторов, духовых шкафов и электроплит, стиральных машин и электрических чайников и прочее.

Кроме того, ТЭНы, различающиеся по мощности от 15 до 15000 Вт на единицу поверхности, могут иметь дополнительные опции: терморегуляторы и датчики автоматического отключения в случае перегрева.

Трубчатые электронагреватели для воды

ТЭНы для нагрева воды обычно выполняются из нержавеющей стали, если используются для пищевых продуктов, или меди для водонагревателей. Хотя в местности, где вода жесткая, и в них нужно ставить нагревательные элементы из нержавейки, так как медь быстро выходит из строя из-за накипи. ТЭНы для водонагревателей ничем не отличаются по конструкции от других, разве что повышенными требованиями к герметичности и наличием терморегулятора в комплектации. По форме выполняются прямыми для вертикальных нагревателей, и с дополнительным изгибом для горизонтальных, чтобы вода нагревалась ближе к днищу. Оба конца трубки крепятся на фланце из латуни, углеродистой или нержавеющей стали.

ТЭНы для отопления

В системах отопления трубчатые электронагреватели могут использоваться в твердотопливных котлах, инфракрасных обогревателях, в радиаторах отопления.

Современные твердотопливные котлы не работают исключительно на твердом топливе. Один из наиболее распространенных видов – это котел на твердом топливе в комплекте с ТЭНом, в котором есть ограничитель температуры и термостат. ТЭН поддерживает невысокую температуру теплоносителя, например, в ночное время, и, запустив котел, легче поднять ее до комфортного состояния. Также поддерживая систему в определенном температурном режиме, он не позволяет ей замерзнуть при полном затухании твердого топлива.

Использование ТЭНов для обогрева дома имеет свои положительные и отрицательные стороны. Главный недостаток – это стоимость электроэнергии, самого дорогого источника тепла. Кроме того, если выходит из строя спираль, электротен приходится менять, ремонту он не подлежит.

К положительным моментам можно отнести:

• автономная установка отопительной системы, если нет доступа к газу или твердому топливу;
• автоматизация процесса отопления при установке нагревательных элементов с терморегулятором;
• экологичность отопительной системы, так как нет попадающих в окружающую среду вредных продуктов горения и топлива, которое нужно хранить;
• компактность и возможность выбора подходящей по условиям эксплуатации модели;
• небольшие расходы на монтаж и его простота.

ТЭНы для радиаторов отопления

В радиаторах ТЭНы устанавливаются для поддержания температуры теплоносителя в период кратковременного отключения системы центрального отопления или для дополнительного подогрева теплоносителя. Такой дополнительный подогрев ночью может быть выгоден, если основной источник тепла – котел на недешевом жидком топливе, а в доме установлен двухтарифный электрический счетчик.

ТЭНы для радиаторов отопления отличаются тонким фланцем и узким нагревательным элементом. Устанавливаются они на чугунных и алюминиевых радиаторах, могут выполняться различной мощности и отличаются длиной нагревательного элемента. В комплект поставки входит защитный кожух, который предохраняет нагревательный элемент от попадания влаги.

Поскольку в процессе изготовления на трубку наносится гальваническое покрытие хромом и никелем, то ТЭНы для радиаторов долговечны и надежны. Капиллярный термостат позволяет точно регулировать температуру нагрева, а два датчика температуры защищают устройство от перегрева. В современных ТЭНах есть дополнительные функции, например «Турбо», когда некоторое время для быстрого прогрева помещения прибор работает на максимальной мощности, или «Антизамерзание», предназначенная для поддержания минимальной температуры 10° С долгое время.

Установить нагревательный элемент в радиатор достаточно просто: снять заглушку с нижнего фланца отопительного прибора, ввернуть в отверстие ТЭН, установить термостат и подключить питание с заземлением. В паспорте на устройство должны быть указаны требования к герметичности, при несоблюдении которых радиатор может оказаться под напряжением, а это опасно для жизни. Преимущества установки ТЭНов в систему центрального отопления:

• защита помещения от промерзания;
• защита системы от повреждений в сильные морозы;
• экономичность, ведь вся энергия преобразовывается в тепло;
• импульсная работа, которая позволяет экономить электроэнергию;
• высокая точность регулирования температуры;
• дополнительные полезные функции;
• демократичная цена.

ТЭНы с терморегулятором

Нагревательный элемент для отопления с термостатами устанавливается на все без исключения бытовые нагревательные приборы, где в качестве теплоносителя используется жидкость. Максимальная температура нагрева теплоносителя составляет 80° С.

ТЭН со встроенным терморегулятором состоит из нагревательного элемента и термодатчика с регулятором температуры.

Критерии выбора

Выбирая трубчатый электронагреватель с терморегулятором, нужно обратить внимание на несколько важных моментов:

1. Материал трубки. Корпус ТЭНа может быть выполнен из кислотостойкой нержавеющей стали или более долговечной меди. Обычно наружная трубка имеет диаметр 13 мм, но бывают и менее мощные бюджетные варианты с диаметрами 10 и ли 8 мм;
2. Работа в воде и слабых щелочных растворах. В маркировке прибора на это указывает буква Р перед обозначением рабочего напряжения;
3. Мощность. Чтобы не перегружать бытовую электропроводку лучше приобретать ТЭН с мощностью не больше 2,5 кВт, иначе для него придется прокладывать от щитка отдельный кабель большего сечения;
4. Устройство термодатчика. Чтобы вышедший из строя термодатчик можно было легко отделить и заменить на новый, он должен располагаться вместе с терморегулятором в отдельной трубке и легко из нее выниматься. Вышедший из строя термодатчик заставляет ТЭН выключаться при низких температурах.

Сфера применения

ТЭН с терморегулятором используется в качестве нагревательного элемента:

• в радиаторах для организации временного отопления;
• в емкости для душа, где нужен временный подогрев воды.

То есть для временного использования ТЭН с терморегулятором является самым дешевым до начала эксплуатации устройством. Бюджетная модель с комплектующими вряд ли обойдется дороже 5–6 долларов, а смонтировать своими руками проблем не составит, ведь к любому прибору прилагается инструкция по его монтажу.

Трубчатые электронагреватели включаются в любое электрооборудование, связанное с нагревом. С развитием науки и технологии они совершенствуются, становятся более экономичными, безопасными и обрастает дополнительными полезными функциями. И все меньше используется самодельных устройств, которые и дешевы в монтаже, но по эксплуатационным характеристикам и, главное, по безопасности, далеки от приборов заводской сборки.

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.