Электронагреватели для отопления: виды

Оригинальным решением при организации отопления с помощью электричества является способ, использующий водогрейный бойлер. Особенности подобного инженерно-технического подхода продиктованы, прежде всего, существующим многообразием бойлеров, а также дополнительным оборудованием, который будет задействован в отопительном контуре.

Известно, что водогрейные устройства по принципу своей работы разделяются на следующие группы:

• накопительные бойлеры;
• проточные водонагреватели;
• проточно-накопительные водонагреватели (симбиоз первых двух);
• косвенного нагрева, подогрев осуществляется от контура отопления;
• комбинированные: работает как накопительный бойлер, а в отопительный период нагрев воды происходит от контура отопления.

Экспериментировать можно с первыми двумя видами. Использовать их как электронагреватели системы отопления необходимо с соблюдением некоторых условий.

Устройство накопительного бойлера

Для начала рассмотрим, как устроен накопительный бойлер и что необходимо для того, чтобы использовать электронагреватель для отопления дома. Прежде всего, водонагревательный бойлер – ёмкость водоизмещением 10-150 л (читайте также: «Солнечные нагреватели воды — экономная энергия»).

Чаще всего он предполагает вертикальное размещение и в нижней своей части отверстия под патрубки и фланцы с нагревательными элементами. Патрубки у бытовых водонагревателей ½ или ¾ дюйма, фланцы с ТЭНами имеют различную конфигурацию и комплектацию. Потребительная мощность бытовых подогревающих воду приборов, как правило, до 3 кВт. Используемые в бойлере ТЭНы могут быть различной мощности: 0,7 кВт, 1 кВт, 1,3 кВт, 1,5 кВт (прочитайте: «Бойлер для отопления частного дома: подключение и монтаж»). Комбинирование с номинальной мощностью термоэлектрических элементов и обуславливает суммарную нагрузку, потребляемую всем нагревателем.

Трубчатые нагревательные элементы дополняются на фланцах гильзами для термостатического регулятора и магниевыми анодами, которые принимают на себя разряды блуждающих токов Фуко. Резервуар помещён в облицовочный корпус, а пространство между ним и обшивкой заполняется полиуретаном, который выполняет теплоизоляционную функцию, чтобы как можно дольше сохранять воду с заданной температурой.

Кроме сетевого кабеля с заземлением, ручки регулятора на корпусе, управляющей термостатом, в комплект водонагревательного прибора входит подрывной клапан, который предохраняет бак от разгерметизации в случае отказа блока управления.

Переоборудование электрического бойлера для системы отопления

Для того чтобы использовать водогрейные электронагреватели для отопления в инерционном контуре, требуется оборудовать выходной патрубок в верхней части резервуара, который должен быть с достаточно широким сечением.

Желательно осуществить подключение двухдюймовой трубой и постепенно переходить на размер труб ¾ дюйма для несущей магистрали. Такое телескопическое обустройство восходящей магистрали (подачи) предохранит корпус бойлера от линейного расширения горячей воды, прежде чем наладится естественная циркуляция теплоносителя в системе отопления. В случае когда электро нагреватели системы отопления используются в инерционном открытом контуре, необходимо предусмотреть расширительный бачок открытого типа. С его функцией успешно справится пластиковая канистра ёмкостью 5-10 л, соединённая пластиковой трубой с верхней точкой подачи (прочитайте также: «Пластиковые трубы для отопления: характеристики, требуемый диаметр для монтажа своими руками»).

Пластиковая труба должна быть погружена в воду, но горловина канистры может неплотно прилегать к трубе. Задача этой конструкции способствовать выходу воздушных пузырьков из системы и принимать излишки теплоносителя после его расширения в процессе нагрева.

Электронагреватели для отопления закрытой системы

Выбор накопительного бойлера делают с учётом объёма отапливаемых помещений. Приветствуются ёмкостные модели от 80 л и выше. Это даёт время ТЭНам бойлера передохнуть. Модернизировать этот проект можно прибегнув к циркуляционному насосу (подробнее: «Как выбрать циркуляционный насос для отопления: первое знакомство»).

Потребление электричества у него на первой скорости не превышает 40 ватт (меньше 1 кВт в сутки), но его установка в системе позволяет избежать наклонных магистралей и труб большого сечения. Кроме этого, даёт возможность приспособить уже имеющиеся патрубки с диаметром ½ или ¾ дюйма. Подключение «циркуля» предпочтительно делать на подаче. Насос должен как бы отбирать горячую воду из бойлера. Патрубки нужно использовать в строгой определённости: выход горячей воды – подача, вход холодной воды – возврат теплоносителя в нагреватель (обратка). Это связано с тем, что внутри резервуара патрубок горячей воды осуществляет забор практически у крышки водогрейного прибора, а холодная вода как бы поддавливает подогретую жидкость вверх.

Циркуляционный насос и отсутствие наклонных магистралей вынуждает создавать отопительную систему закрытого типа. Это значит, что потребуется расширительный бак мембранного типа и группа безопасности (подробнее: «Группа безопасности для отопления — делаем систему надежной»): подрывник (механический клапан на 3 бара) и автоматический воздухоотводящий клапан. Для контроля также можно установить манометр (прочитайте также: «Как выбрать утеплитель для труб отопления и нужен ли он»).

Как выбрать водонагреватель, подробно на видео:

Проточные водонагреватели

Эти электрические нагреватели для отопления используются гораздо реже, что обусловлено их конструктивными особенностями и необходимостью дополнительных устройств в схеме управления ними.

Как правило, их подразделяют на системные водогрейные устройства, которые устанавливаются в контуре горячего водоснабжения (ГВС) и служат для приготовления тёплой воды на все водоразборные точки. А также на конечные водонагреватели, рассчитанные на одну точку потребления. Мощность системных колеблется в диапазоне от 6 кВт и до 24 кВт, а вторых – 2,5 — 7 кВт. Системные дорогостоящие и включаются в работу в контуре ГВС при возникновении протока воды. Чтобы использовать этот водогрейный агрегат необходимо убрать зависимость включения от протока теплоносителя, а подключить мощные ТЭНы через терморегулятор. Такой ТЭН для радиаторов отопления с терморегулятором достаточно практичен и надёжен.

Производительность этих проточных нагревателей предполагает работу циркуляционного насоса, иначе вода будет кипеть в протоках теплообменника агрегата, что приведёт к быстрому выходу его из строя. Аналогичная ситуация с приборами, предусмотренными для концевых точек, только там не убирается реле протока, так как его нет в электрической цепи. Читайте также: «Как выбрать проточный водонагреватель правильно – особенности выбора электрических приборов».

Таким образом, при необходимости электрические водонагреватели можно использовать для организации отопления небольших помещений. Предпочтительнее использовать бойлеры накопительного типа, оборудуя при этом закрытую систему. Дополнительную надёжность придаст корпус бака водонагревателя, выполненный из нержавеющей стали.

Виды тэнов для отопления: принцип действия и преимущества

ТЭН (трубчатый электронагреватель) представляет собой устройство для обеспечения нагрева рабочей среды до средних температур. Это тонкостенная металлическая, керамическая либо стеклянная трубка, внутри которой по центру располагается спираль или нить нагревания. Как правило, спираль или нить изготовлены из нихромовых сплавов, что обеспечивает долговечность устройства и нагревание среды до достаточно высоких температур в равномерном режиме.

На концах ТЭНа имеются специальные контактные стержни, которые подключаются к электрической сети.

Какие бывают ТЭНы для отопления

Устройства можно разделить на несколько типов – все зависит от варианта классификации:

• воздушные, водные – по видам рабочих сред;
• ленточные, трубчатые, а также оребренные и стержневого типа – по виду нагреваемых поверхностей;
• для отопительных котлов, бойлеров, электрических плит, радиаторов отопления – по вариантам применения.

Некоторые виды оснащаются терморегулирующими устройствами, датчиками автоматического выключения в случае перегревания.

ТЭНы для отопления можно подбирать по оптимальной мощности для того или иного случая.

Монтаж отопительных установок производится вне зависимости от того, как будет применяться электронагреватель (внутри отопительного котла, в инфракрасных обогревателях). Использовать их можно для отопления гаражей и подсобных помещений.

Предназначение ТЭНов для отопления

Устройства получили широкое распространение благодаря высокому коэффициенту полезного действия. К основным приборам для отопления, в которых применяются ТЭНы, можно отнести:

• электрические обогреватели масляного типа – как стационарные, так и мобильные;
• отопительные радиаторы водного типа;
• сушилки для полотенец;
• электрические камины;
• электрические конвекторы;
• электрокотлы.

Несмотря на то, что при эксплуатации нужно соблюдать определенные правила, каких-то особых навыков для установки данных нагревательных отопительных приборов не предусмотрено.

Принципы работы нагревательных элементов для отопления

Практически все ТЭНы функционируют по одному принципу. Во время подключения элемента к электросети осуществляется нагрев спирали или нити за счет теплового действия электрического тока. Между спиралью и внутренней стенкой трубки имеется специальное токоизолирующее вещество, которое хорошо проводит тепловую энергию, поэтому сначала тепло от спирали или нити передается этому веществу, от него – на корпус трубки, а затем – теплоносителю.

Если речь идет об использовании жидких теплоносителей (масла или воды), то вокруг трубки формируются конвекционные потоки, перемешивающие теплоноситель и способствующие его равномерному прогреванию.

Отопительные электрокотлы отличаются надежностью, ремонтопригодностью. Они не содержат большого количества сложных элементов, поэтому просты в повседневной эксплуатации.

Безжидкостные отопительные приборы обычно имеют ограничение по температуре нагрева. Это нужно для того, чтобы теплоэнергия не повредила устройство и не привела к возгоранию. Кроме того, в таких приборах часто устанавливают встроенные вентиляторы, которые обеспечивают конвекционное перемешивание теплых и холодных воздушных потоков, ускоряя отопительный процесс.

ТЭНы для нагрева водных сред

Такие виды нагревателей наиболее часто встречаются в отопительных приборах. Это автоклавы, бойлеры, масляные и водные радиаторы. Как правило, температура нагревания здесь ограничивается 90 градусами по Цельсию. Очень редко встречаются модели, допускающие нагрев воды до 100 градусов.

Если есть необходимость в повышении мощности отопительного прибора, то внутри него устанавливают блочные ТЭНы. Однако не всегда оборудование может работать от стандартных бытовых электросетей.

Чтобы влага не попадала внутрь устройства, нагреватель с торцов подвергают гидроизоляции. При этом стержни для электрических контактов дополнительно окружают плотными изолирующими оболочками, произведенными из электроизолирующего вещества.

ТЭНы гибкой конструкции

Гибкие ТЭНы в большинстве случаев используются в горячеканальных системах. Они удобны тем, что их можно изгибать. Обеспечивается как равномерное прогревание рабочей среды, так и оптимизация внутреннего расположения нагревателя внутри прибора.

Промышленность выпускает много типоразмеров гибких нагревателей, которые при сборке конкретного электроприбора укладываются внутри специальной канавки. Заслуживают внимания ТЭНы отопления, которые предназначены для систем теплого пола. Они имеют второе название – греющие кабели. Подвид греющего кабеля – саморегулирующийся кабель.

Трубчатые виды устройств для бытового отопления

Трубчатые ТЭНы для отопления являются наиболее распространенными видами в отопительных приборах бытового назначения. Это отопительные радиаторы, масляные обогреватели и т.д. Ими может осуществляться транспортировка тепловой энергии как за счет конвекции, так и за счет инфракрасного излучения.

Трубчатые ТЭНы для радиаторов отопления

В собранном виде ТЭНы, оборудованные регуляторными устройствами, рекомендуется покупать только в случае, если есть полная уверенность в том, что шнур имеет необходимую длину.

По форме и длине данная разновидность трубчатых отопительных нагревателей может различаться. Все будет зависеть от конструктивных особенностей устройства, для которого предназначается ТЭН. Наиболее распространенные технические характеристики для них:

• диаметр трубки – от 5 до 18 мм;
• длина трубки может варьироваться от 200 до 6 000 мм;
• материалы изготовления трубки – различные виды стали, включая нержавейку, а также медь и керамика;
• мощность – от 0.3 до 2.5 кВт.

Существуют и более мощные отопительные ТЭНы, но они не устанавливаются в бытовые аппараты для отопления, т.к. домашняя электрическая проводка не рассчитана на высокие нагрузки.

Преимущества ТЭНа для отопления в доме

Сегодня можно приобрести приборы для отопления, которые характеризуются весьма экономным расходом электричества. Если есть необходимость в мощном отопительном приборе, то придется усиливать домашнюю электропроводку.

1. Отопительные ТЭНы являются экологически чистыми и не выделяют продукты горения в окружающую среду.
2. Отопительная система может быть автономной. Это полезно, если по тем или иным причинам отсутствует доступ к центральному отоплению либо к централизованной газовой системе и т.д.
3. Приборы отличаются компактностью.
4. Можно выбирать среди массы моделей – по функциональным особенностям, мощности и иным параметрам.
5. Процесс отопления можно автоматизировать посредством нагревателя с терморегулирующим устройством.

Простоту монтажа и использования также можно отнести к плюсам данных устройств.

При покупке прибора следует правильно рассчитать его мощность. Нужно измерить свободное пространство для установки прибора и сопоставить его с габаритами устройства.

Если есть необходимость в проведении дополнительной герметизации, то этим ни в коем случае нельзя пренебрегать. В противном случае, есть риск поражения электрическим током.

Порой ТЭН устанавливается прямо в чугунную батарею – при этом потребуется учесть диаметр патрубков и направление резьбы.

Приобретать ТЭН для отопления рекомендуется у проверенных и сертифицированных продавцов. Наша компания работает напрямую с производителями и гарантирует высокое качество изделий.