Типы электрических ТЭНов
Конструкция ТЭНа
Довольно подробно конструкция трубчатого электронагревателя показана на изображении ниже.
Самый важный элементом всех ТЭНов – это нагреватель, им служит чаще всего нить нихрома (1), расположенная в середине трубки по всей ее длине, она прикреплена к выходной шпильке (6).
Нить имеет определенное внутреннее сопротивление и когда по ней протекает электрический ток, она нагревается.
Материал для нагревателя должен обладать большим сопротивлением протекающему по нему току, их также выполняют из сплавов, включающих в свой состав нихром или константан.
Сопротивление нагревателя подбирается в соответствии с необходимой мощностью ТЭН. Здесь работает главный закон электротехники – закон Ома, и известная формула:
P = U*I
Так, например, чтобы мощнсть ТЭНа была 1кВт (1000Вт), в однофазной сети 220В, сопротивление нити находится следующим образом:
Сначала определяем ТОК:
I= P/U=1000Вт/220В=4,55А
Непосредственно сопротивление определяем по фомуле:
R = U / I, где R – сопротивление ТЭНа в Омах U — напряжение в вольтах I — сила тока в амперах
Соответственно сопротивление нихромовой нити электронагревателя R=220/4,55=48,4 Ом.
Как вы поняли, чем ниже сопротивление трубчатого электронагревателя, тем выше его мощность, при этом практически вся она расходуется на нагрев нити. КПД ТЭНов близок к 100%, т.е. чем он мощнее, тем больше и быстрее нагревается.
Между нитью нихрома и трубкой расположен изолятор (2), выдерживающий высокие температуры.
Для изготовления трубки ТЭН (3) выбирают низко коррозийные металлы именно такие ТЭН наиболее часто применяются в быту и промышленности.
Стеклянные ТЭН используются в агрессивных средах, например, в лабораториях, где необходимо подогревать химические смеси.
Стеклянные трубки в нагревателях можно встретить и бытовых обогревателях, использующих инфракрасное излучение. Керамические трубки в нагревателях применяются крайне редко.
Диаметр трубок может быть разным, но применение нашли трубки диаметром от шести до двадцати четырех миллиметров.
Изолятор должен обладать высокими изоляционными свойствами и одновременно быть эффективным для передачи тепла от нагревателя к трубке.
Электропитание ТЭН осуществляется с помощью клемм (4) расположенных на изолирующих вставках (5).
Клеммы могут быть расположены как с одного конца, так и с двух концов ТЭН. Некоторые виды ТЭН оснащаются встроенным предохранителем. Такие нагреватели используются в стиральных и посудомоечных машинах.
Основные типы ТЭНов и их назначение
Тэны чаще всего классифицируются по виду и основному применению, различают:
1. ТЭН для обогрева воздуха
Температура таких ТЭНов достигает 450 градусов по Цельсию. Такие трубчатые электронагреватели используются для обогрева воздуха промышленных и бытовых помещений.
Они являются основой конвекторов, воздушных тепловых завес, различных сушильных камер. Подобные электронагреватели изготавливаются с гладкими трубками и с трубками, у которых есть ребра.
Ребра у таких тепло электронагревателей производятся из стальной ленты, крепящейся к трубке по спирали. Применение ребер увеличивает площадь поверхности ТЭН и поэтому нагрузка на нить нагрева ТЭН снижается почти в три раза, что в свою очередь, увеличивает срок службы.
2. ТЭН для воды
Такие тепло электронагреватели используются в бойлерах, стиральных машинах. В таких агрегатах вода может нагреваться до ста градусов по Цельсию.
Для больших объемов воды, где требуется большая мощность нагрева, применяют блочные ТЭН.
Кстати, довольно подробно мы уже описывали как подключать ТЭНы электрокотла.
Часто в электронагревателях используют терморегулятор. Он отключает электронагреватель от сети питания при нагреве воды до нужной температуры. При остывании воды терморегулятор снова подключает электропитание ТЭН для нагрева.
3. Гибкие ТЭНы
Они находят применение в пресс-формах и горячеканальных системах. Они очень удобны, когда требуется придать форму контура горячеканальных систем. Изготавливаются такие электронагреватели любых размеров.
Разновидностью гибкого электронагревателя, знакомого нам в быту, является саморегулирующийся кабель для системы «теплых полов». Такой кабель используется для отопления помещений.
4. Патронные ТЭНП
К отдельному виду можно отнести патронные ТЭНы, выводы для подключения электропитания у них расположены, чаще всего, с одной стороны. Размер таких нагревателей может достигать 350 сантиметров. Главное их отличие от остальных типов — компактный корпус, чаще всего они представляют собой гильзу их нержавеющей стали с электровыводами.
Данный тип выделяется большой удельной мощностью. Тепло от нагревателя передается как контактным методом, так и путем конвекции.
Эти тепло электронагреватели широко применяются в промышленности для разогрева масел, для нагрева различных металлических форм, смонтировав их в высверленном отверстии. Ими оборудуются агрегаты в обувной отрасли, литейном производстве, автомобильной промышленности.
Если же у вас остались вопросы о классификации трубчатых нагревателей, их строении или основных сферах применения – обязательно оставляйте их в комментариях к статье, так же приветствуются мнения, здоровая критика, либо любая дополнительная информация и личный опыт, буду рад общению.
Трубчатый электронагреватель — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Устройство трубчатого электронагревателя (ТЭН)Трубчатый электронагреватель (ТЭН) — электронагревательный прибор в виде металлической трубки, заполненной теплопроводящим электрическим изолятором. Точно по центру изолятора проходит токопроводящая нить (обычно нихромовая или фехралевая) определённого сопротивления для передачи необходимой удельной мощности на поверхность ТЭН.
Применяется во многих бытовых и промышленных электроприборах: чайниках, кипятильниках, стиральных машинах, водонагревательных и отопительных котлах, и т. д.
ТЭН был изобретён и запатентован 20 сентября 1859 года Джорджом Б. Симпсоном в Вашингтоне, округ Колумбия[1].
Двухконцевой ТЭН электроплиты в виде спирали. Регулирование мощности реостатным переключателем или циклическим включением-отключением по времени Одноконцевой ТЭН электроплиты в виде спирали с тремя нагревательными нитями разного сопротивления соединённых у глухого конца ТЭНа. Регулирование мощности сочетанием подачи тока на выводы переключателем (1~20; 1~30; 2~30; 1~2~30)Трубчатые электронагреватели могут иметь различные диаметры в диапазоне от 6 до 24 мм. В зависимости от конкретного применения (нагревания жидкости или воздуха), при производстве ТЭНов используются электрические изоляторы (диэлектрики) различного качества, которые должны сохранять свои диэлектрические свойства при низких, высоких и экстремально высоких температурах.
По конфигурации ТЭНы разделяют на двухконцевые (когда контактные выводы расположены с двух сторон) и одноконцевые («патронные»)— с контактными выводами, расположенными по одну сторону нагревателя. В электрических котлах стоят, как правило, блоки тэнов, или, как их еще называют, «ТЭНБ».
- ГОСТ 19108-73 «Электронагреватели трубчатые (ТЭН) для бытовых электроприборов».
- ГОСТ 19108-81. «Электронагреватели трубчатые (ТЭН) для бытовых нагревательных электроприборов. Общие технические условия». Под рук. В. М. Фомина (Министерство электротехнической промышленности СССР). Утверждён Госстандартом СССР. М.: Издательство стандартов, 1990.
- ГОСТ 13268-83. «Электронагреватели трубчатые (ТЭН). Общие технические условия». Министерство электротехнической промышленности СССР. Утверждён Госстандартом СССР. М.: Издательство стандартов, 1984.
- ГОСТ 13268-88. «Электронагреватели трубчатые. Общие технические условия». Разработан: Министерство электротехнической промышленности СССР. Утверждён Госстандартом СССР. М.: Издательство стандартов, 1988.
ТЭН. Выбор, расчет, обозначение, характеристики нагревательных элементов ТЭНов.
1. Нагревательные элементы
Под нагревательным элементом понимают нагревательное сопротивление, его изоляцию, каркас и защитную оболочку.
Нагреватели подразделяются на открытые, защищенные и герметические. Открытые передают тепло излучением и конвекцией. Нагреватели защищенного типа и герметического исполнения передают тепло в основном конвекцией.
Наиболее широко распространены трубчатые электронагревательные элементы — ТЭНы, которые можно устанавливать почти во все нагревательные приборы. Однако во многих низкотемпературных приборах используют открытые спирали, защищенные самой конструкцией прибора, как более простые и дешевые.
Заводы серийно выпускают трубчатые электронагреватели диаметром трубки 9—16 мм, при толщине стенки — 0,8—1,5 мм и максимальной длине 6 м.
Нагревательная спираль, как правило, изготавливается из поволоки сплава Х20 Н80 и Х15 Н60 диаметром 0,2—1,6 мм.
Рис. 1. Трубчатый электронагреватель: 1 — спираль; 2 — теплоизоляционный материал; 3 — металлическая трубка; 4 — токоведущий стержень; 5 — изоляционная втулка
Внешняя трубка выполняется из стали Ст10 или 1 Х18 Н10 Т, меди, латуни, алюминия. При изготовлении ТЭНы заполняют периклазом (плавленая окись магния), затем обжимают и герметизируют. Трубке нагревателя можно придать любую желаемую форму при условии, что изгиб делается в холодном состоянии после отжига трубки и радиус изгиба не меньше 2,5 диаметров трубки. Спираль при этом сохраняет центральное положение в трубке.
Срок службы ТЭНов 10000 часов, гарантийный срок 3000 часов.
1.1. ТЭНы промышленного назначения, ГОСТ 13268—88
Рис. 2. Примеры конфигурации ТЭНов промышленного назначения
Нагрев воздуха, литейных форм и т.д. Материал оболочки: ст.10, нержавеющая сталь. Мощность от 0,2 до 5 кВт | |
Нагрев воды, воздуха и т.д. Материал оболочки: ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность: от 0,2 до 6,3 кВт | |
Нагрев воды, воздуха и т.д. Материал оболочки: ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность: от 0,2 до 6,3 кВт | |
ТЭНы для дистилляторов. Материал оболочки: нержавеющая сталь, латунь. Мощность: от 0,5 до 3 кВт | |
Нагрев воды, воздуха и т.д. Материал оболочки ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность от 0,2 до 3,6 кВт | |
Нагрев воды, воздуха и т.д. Материал оболочки ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность до 5 кВт | |
Нагрев воздуха. Материал оболочки ст.10, нержавеющая сталь. Мощность до 4 кВт | |
Оребренные ТЭНы. Мощность до 6,3 кВт |
1.2. Обозначение ТЭНов по ГОСТ 13268—88 (для промышленного оборудования)
Пример обозначения ТЭНа: ТЭН 170 С 13/0,4 S 220
170 — развернутая длина ТЭН по трубе: от 30 до 450 см; С — тип контактного стержня (длина), см. табл.
Условное обозначение | A | B | C | D | E | F | G | H |
Длина стержня в заделке, мм | 40 | 65 | 100 | 125 | 160 | 250 | 400 | 630 |
13 — диаметр ТЭН, мм: 13; 10; 8; 8,5; 7,4; 6,5;
0,4 — потребляемая мощность: от 0,2 до 6,3 кВт; S — нагреваемая среда;
220 — напряжение: от 12 до 600 В.
Условное обозначение нагреваемой среды | Нагреваемая среда | Характер нагрева | Удельная мощность, Вт/см2, не более | Материал оболочки ТЭНа |
Х | вода, слабый раствор щелочей и кислот (рН от 5 до 9) | Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °C | 9,0 | Медь, латунь (с покрытиями) |
J | вода, слабый раствор кислот (рН от 5 до 7) | Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °C | 15,0 | Нержавеющая сталь |
Р | вода, слабый раствор щелочей (рН от 7 до 9) | Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °C | 15,0 | Углеродистая сталь |
S | Воздух и прочие газы и смеси газов | Нагрев в спокойной, газовой среде до температуры на оболочке ТЭНа до 450 °C | 2,0 | Углеродистая сталь |
T | Воздух и прочие газы и смеси газов | Нагрев в спокойной, газовой среде с температурой на оболочке ТЭНа свыше 450 °C | 5,0 | Нержавеющая жаропрочная сталь |
O | Воздух и прочие газы и смеси газов | Нагрев в среде с движущимся со скоростью не менее 6 м/с воздухом, до рабочей температуры на оболочке ТЭНа до 450 °C | 5,5 | Углеродистая сталь |
K | Воздух и прочие газы и смеси газов | Нагрев в среде с движущимся со скоростью не менее 6 м/с воздухом, с рабочей температурой на оболочке ТЭНа свыше 450 °C | 6,5 | Нержавеющая жаропрочная сталь |
Z | Жиры, масла | Нагрев в ваннах и др. емкостях | 3,0 | Углеродистая сталь |
L | Литейные формы, пресс-формы | ТЭН вставленный в отверстия имеется гарантированный контакт с нагреваемым металлом. Нагрев с рабочей температурой на оболочке ТЭНа до 450 °C | 5,0 | Углеродистая сталь |
1.3. ТЭНы бытового назначения ГОСТ 19108—81
Рис. 3 Примеры конфигурации ТЭНов бытового назначения
ТЭНы для электрочайников. Мощность: 1,0; 1,25 кВт. Материал оболочки: латунь, нержавеющая сталь, ст.10 с покрытиями | |
ТЭНы для электросамоваров. Мощность: 1,0; 1,25 кВт. Материал оболочки: латунь, нержавеющая сталь, ст.10 с покрытиями | |
ТЭНы для электроутюгов. Мощность: 1,0 кВт. Материал оболочки: ст.10, алюминий | |
Блок ТЭНов для электромаслянных радиаторов. Мощность: 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 кВт. Материал оболочки: ст.10 | |
ТЭНы для электроплиток. Мощность: 1,0 кВт. Материал оболочки: нержавеющая сталь | |
ТЭНы для электрогриля. Мощность: 1,5 кВт. Материал оболочки: нержавеющая сталь | |
ТЭНы для электроростера. Мощность: 0,8 кВт. Материал оболочки: нержавеющая сталь | |
ТЭНы для электровафельниц. Мощность: 0,5 кВт. Материал оболочки: нержавеющая сталь |
Таблица 1.1. Обозначение ТЭНов по ГОСТ 19108—81 (для бытовых электроприборов)
Условное обозначение нагреваемой среды | Нагреваемая среда | Характер нагрева | Удельная мощность, Вт/см2, не более | Материал оболочки ТЭНа |
Х | Вода, слабый раствор щелочей и кислот (рН от 5 до 9) | Нагревание, кипячение | 11,0 | Медь, латунь (с покрытиями) |
П | Вода, слабый раствор щелочей (рН от 7 до 9) | Нагревание, кипячение | 11 | Хромо-никелевая сталь |
Т | Воздух | Нагрев в спокойной воздушной среде | 5,2 | Хромо-никелевая сталь, до 700 °C на оболочке ТЭНа |
О | Воздух | Нагрев в среде с движущимся со скоростью не менее 6 м/с воздухом | 5,0 | Углеродистая сталь, до 500 °C на оболочке ТЭНа, алюминиевые сплавы до 250 °C |
И | Жиры, масла | Нагрев в ваннах и других емкостях | 3,0 | Углеродистая сталь, до 300 °C на оболочке ТЭНа |
У-1 | Подошвы электроутюгов | ТЭНы залиты в изделия. Работа с термоограничителями, терморегуляторами, термовыключателями | 18,0 | Углеродистая сталь, до 500 °C на оболочке ТЭНа |
У-2 | Подошвы электроутюгов, металлические плиты из алюминиевых сплавов, металлические формы (стальные и чугунные) | ТЭН вставлены в отверстия, запрессованы в изделия. Работа с термоограничителями, термовыключателями | 13,0 | Углеродистая сталь, до 500 °C на оболочке ТЭНа, алюминиевые сплавы — до 320 °C |
Таблица 1.2. Контактная часть ТЭНа
Шпилька В комплекте: 2 гайки, 3 шайбы, изолятор | ||
Диаметр ТЭНа, мм | Шпилька | |
13 | М5; М4 | |
10 | М3; М4 | |
8; 8,5 | М3 | |
7,4; 6,5 | М2,5 | |
Флажок нержавеющий, для ТЭНов с диаметром: 7,4; 8,0; 8,5; 10 мм | ||
Для ТЭНов с диаметром: 7,4; 8,0; 8,5; 10 мм | Флажок с отверстием, для ТЭНов с диаметром: 7,4; 8,0; 8,5; 10 мм, в комплекте: скоба (М4), винт (М4) | |
Таблица 1.3. Крепежная арматура ТЭНов
Штуцер для ТЭНов с диаметром: | |||||
Диаметр ТЭНа, мм | A, мм | B, мм | C, мм | Диаметр | Материал |
13; 10 | 30 | 25 | 5 | Тр 1/2″ | Ст.10, нержавеющая сталь |
10; 8,5; 8,0 | 20 | 20 | 4 | М14х1,0 | Ст.10 |
7,4 | 16 | 18 | 2 | М10х1,0 | латунь |
Фланец резьбовой для ТЭНов с диаметром: | |||||
Диаметр ТЭНа, мм | Диаметр | Материал | |||
7,4—8,5 | Тр11/2″, 48х1,5, 48х2,0 | латунь | |||
Таблица 1.4. Трубчатые электронагреватели для торгово-технологического оборудования
№ п/п | Форма ТЭНа | Тип | Мощность, кВт | Габариты, мм | Применяемость в оборудовании | |||
А | Б | В | R | |||||
1. | Форма 1. (U-образный со штуцерами) | ТЭН42А13/1Р | 1 | 212 | 162 | 120 | 60 | КНЭ-25, 25М |
2. | ТЭН32А13/1Р | 1 | 178 | 128 | 65 | 32,5 | КНЭ-25М1 | |
3. | ТЭН60А13/2Р | 2 | 302 | 252 | 120 | 60 | КНЭ-50, КНЭ-50М | |
4. | ТЭН42А13/2Р | 2 | 228 | 168 | 65 | 32,5 | КНЭ-50М1 | |
5. | ТЭН100А13/4Р | 4 | 511 | 461 | 87 | 43,5 | КНЭ-100, КНЭ-100М | |
6. | ТЭН100А13/4Р | 4 | 300 | 250 | 120 | 60 | КНЭ100МН, КНЭ100Б | |
7. | ТЭН71А13/2,5Р | 2,5 | 195 | 145 | 120 | 52 | КПЭ-100 | |
8. | ТЭН79А13/2,5Р | 2,5 | 214 | 164 | 117 | 52 | КПЭ-125 | |
9. | ТЭН100А13/3,5Р | 3,5 | 320 | 270 | 117 | 52 | КПЭ160 | |
10. | ТЭН140А13/5,0Р | 5,0 | 400 | 350 | 60 | 31,5 | КПЭ250 | |
11. | ТЭН140А13/0,63С | 0,63 | 719 | 689 | 64 | 31,5 | ПСМ-4, ШЖЭСМ-2 | |
12. | ТЭН140Н13/0,8С | 0,8 | 708 | 638 | 100 | 43,5 | КПЭ-400 | |
13. | Форма 2. (прямой без штуцеров) | ТЭН93А13/1С | 1 | 990 | 930 | — | — | ФГ-20 |
14. 15. | Форма 3. (U-образный без штуцеров) | ТЭН60А13/2Р ТЭН67А13/2,5 | 2; 2,5 | 215 213 | 165 163 | 274 350 | 36,5 | ЛПС-17, ЛПС-3, МСЭ-84К, МСЭ-110К |
16. 17. | Форма 4. (грибообразный со штуцерами) | ТЭН68,5А13/2,5Р ТЭН68,5А13/3,2Р | 2,5; 3,5 | Длина 100 мм, расстояние между выводами 80 мм, наружный диаметр гриба 292 мм | КПЭ-40, КПЭ-60 | |||
А — длина с выводами, Б — длина рабочей части, В — расстояние между выводами, R — радиус гиба. | ||||||||
2. Выбор спирали нагревательного элемента
Зная температуру и мощность спирали, размеры проволоки можно подобрать из табл. 2.1.
Таблица 2.1. Выбор нихромовой проволоки в зависимости от температуры и мощности
Температура, °C | Мощность и длина проволоки | Диаметр, мм | |||||||||||||
Спирали в изоляции из периклаза в канавках конфорки | Спирали в керамической изоляции пластинчатого элемента | Открытые спирали в воздухе | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | |
916 | — | 600 | кВт | 0,58 | 0,82 | 1,19 | 1,46 | 1,75 | 2,07 | 2,4 | 2,66 | 3,02 | 3,36 | 3,74 | 4,08 |
м | 7,5 | 8,6 | 9,6 | 10,7 | 11,6 | 12,5 | 13,3 | 14,5 | 15,3 | 16,0 | 16,7 | 17,5 | |||
686 | 1140 | 450 | кВт | 0,55 | 0,75 | 0,95 | 1,16 | 1,39 | 1,62 | 1,88 | 2,13 | 2,33 | 2,66 | 2,93 | 3,23 |
м | 9,1 | 9,5 | 12,0 | 13,3 | 14,5 | 15,8 | 17,9 | 18,2 | 19,3 | 20,3 | 21,4 | 22,2 | |||
610 | 886 | 350 | кВт | 0,47 | 0,62 | 0,82 | 1,03 | 1,16 | 1,35 | 1,55 | 1,75 | 1,95 | 2,18 | 2,41 | 2,66 |
м | 10,8 | 11,0 | 14,2 | 15,9 | 17,5 | 19,1 | 20,5 | 22,1 | 23,5 | 24,7 | 26,1 | 26,9 | |||
457 | 750 | 300 | кВт | 0,42 | 0,57 | 0,72 | 0,89 | 1,05 | 1,21 | 1,39 | 1,58 | 1,76 | 1,98 | 2,18 | 2,4 |
м | 11,8 | 12,9 | 15,5 | 17,4 | 19,2 | 21,0 | 22,7 | 24,2 | 25,9 | 27,2 | 28,8 | 29,7 | |||
382 | 638 | 250 | кВт | 0,37 | 0,48 | 0,65 | 0,76 | 0,91 | 1,05 | 1,21 | 1,37 | 1,53 | 1,7 | 1,9 | 2,0 |
м | 13,6 | 15,7 | 18,2 | 20,4 | 22,5 | 24,7 | 26,6 | 28,4 | 30,5 | 32,0 | 33,7 | 40,1 | |||
305 | 507 | 200 | кВт | 0,33 | 0,42 | 0,54 | 0,66 | 0,78 | 0,9 | 1,03 | 1,16 | 1,3 | 1,45 | 1,6 | 1,74 |
м | 15,4 | 18,5 | 20,9 | 23,5 | 25,9 | 28,4 | 30,6 | 32,8 | 35,2 | 36,8 | 38,6 | 45,5 | |||
Трубчатые электрические нагреватели — ТЭНы устройство, выбор, эксплуатация, подключение ТЭНов Школа для электрика все об электротехнике и электронике
ТЭНы ТЕНы для отопления виды, принцип действия, правила выбора
Электрические ТЭНы десятилетиями не меняют свою конструкцию и остаются востребованными в отопительном оборудовании. Меняется форма этих приборов, конструктивные материалы, но остается неизменным принцип действия и эффективность.
Выбирая ТЕНы для отопления, важно знать их разновидности и схему работы, от которой зависит правильность функционирования в оборудовании. статьи:
статьи:
- Предназначение отопительных ТЕНов
- Внутреннее устройство электронагревателей
- Принцип работы устройства
- Виды ТЭНов для отопительных приборов
- Трубчатые модели для бытового отопления
- Оребренный вариант электронагревателей
- Блочные конструкции ТЭНов
- Приборы патронного типа
- Дополнительные функции электронагревателей
- Как выбрать отопительный ТЭН
- Расчет мощности прибора
- Учет особенностей конструкции
- Длина нагревательной трубки
- Наличие дополнительного функционала
- Выводы и полезное видео по теме
Предназначение отопительных ТЕНов
Электрические ТЭНы снискали популярность благодаря своей универсальности и высокому КПД. Вся потребляемая ими электроэнергия расходуется по прямому назначению – на обогрев окружающего пространства.
Основными отопительными приборами, где используются ТЕНы являются:
- Переносные и стационарные масляные электрообогреватели.
- Водяные радиаторы отопления.
- Полотенцесушители для ванной.
- Электрокамины.
- Электроконвекторы.
- Электрические котлы.
Указанное оборудование может использоваться в качестве основного или дополнительного источника обогрева. Стоит оно недорого, легко монтируется и не требует специальных навыков при эксплуатации.
Подключить ТЭН к чугунному радиатору центрального отопления можно после отсоединения общего стояка. Такой прибор можно использовать для основного и дополнительного обогрева
Негерметичные нагреватели
Негерметичные нагреватели относятся к одному из подвидов нагревательных устройств закрытого типа. В конструкцию таких устройств входят нагревательные элементы в виде ленты либо спирали, которые защищены изоляционными материалами, предотвращающими непосредственный контакт элемента нагрева с нагреваемым объектом, но не предотвращающих контакт с воздухом. Зачастую в качестве изоляторов применяют керамические бусы. Конструкция таких приборов считается несложной, но не отличается особой прочностью. Негерметичные элементы нагрева, работающие за счет нихромовой или фехральной спиральной проволоки размещают в специальные кожухи из металла. Это уже совсем другой вид конструкции негерметичного нагревателя. Кожух наполняют изоляционным порошкообразным веществом. Такой вариант нагревателя является более надежным в эксплуатации, но дольше прогревается.
Негерметичнымии нагревателями также можно назвать:
Принцип работы греющего кабеля
Принцип работы заключается в том, что электрическая энергия превращается в тепловую. Особенность такой нагревательной системы состоит в том, что она, без применения окислителя и топлива, принимает энергию и преобразует её в тепло. Система обогрева нагревается от проходящего по ней электричества и предотвращает промерзание коммуникаций. Поэтому для водопровода обязательно нужно приобрести греющий кабель, он поможет избежать сбоя в работе водопроводных сетей в холодное время года.
Для обогрева внешнего трубопровода применяют провода с бесшовной, герметичной и стойкой к повреждениям оболочкой, которая не боится перепадов температуры. Нагревательный элемент находится внутри внешнего слоя. При понижении температуры воздуха греющий кабель подключается к электричеству. Начинает работать нагревательный элемент и обогревает всю систему. Если температура воздуха повышается, то провод отключается от электросети и работа трубопровода осуществляется в обычном режиме.
Нагреватели с открытой спиралью
Открытые нагреватели представлены в виде спирального нагревательного элемента, который размещают в специальные изоляционные канавки или подвешивают с помощью кронштейнов. Тепловая подача от таких нагревателей производится за счет излучения либо конвекции. Данные нагреватели имеют простую схему, быстро вырабатывают необходимое тепло, недорогие и их просто ремонтировать. Главными недостатками есть их невысокая электробезопасность, незащищенность от механических повреждений и возможные замыкания.
Для примера, нагреватели с открытой спиралью — это:
проволочные нагреватели и пр.
ТЭН и его разновидности
ТЭН (нагревательный элемент) –является одной из основных элементов конструкции водонагревателя (бойлер). Назначение ТЭНа – нагрев воды. Электрический ток, проходя через ТЭН, нагревает его, и вследствие этого происходит нагрев воды, окружающей ТЭН. По этой причине очень важно своевременно чистить бойлер от накипи для обеспечения нормальной работы водонагревателя.
ТЭНы бывают т.н. «мокрые» и т.н. «сухие». «Мокрые», трубчатые ТЭНы, основной элемент такого ТЭНа – нихромая спираль, которая размещена внутри медной трубки, которая заполнена кварцевым песком для того, чтобы исключить соприкосновение спирали и медной трубки.
Для того, чтобы полностью исключить возможность контакта нагревательной спирали и нихромовой спирали, были разработаны «сухие ТЭНы
, в которых спираль заключалась в специальную металлическую колбу повышенной прочности. Это существенно повышает безопасность владельцев водонагревателей, так как пробой ТЭНа и короткое замыкание с водой почти исключено.Кроме того, повышается надежность водонагревателей, так как небольшие размеры «сухих»» ТЭНов позволяют устанавливать на одном бойлере не один, а два нагревательных элементов.
Существует разновидность «сухих»ТЭНов – т.н. стеатитовый сухой ТЭН. Каркас такого ТЭНа наборной, и изготовлен из стеатита (силиката магния). Термостойкость и диэлектричская и механическая прочность такого ТЭНа очень высока. Применение такого ТЭНа исключает возможность электрохимической коррозии бака и перегревания поверхности ТЭНа.
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:
- 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;
- Работа в воде и слабых щелочных растворах. В маркировке прибора на это указывает буква Р перед обозначением рабочего напряжения;
- 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;
- 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.
Электрические ТЭНы — для чего служат и какие бывают
Практически любой электронагревательный прибор оснащен нагревательным элементом той или иной конструкции. Используя один и тот же принцип — превращение электрической энергии в тепловую за счет нагрева проводника, — элементы очень различаются по типу и конструкции. Конструкция эта зависит от поставленных задач, условий работы и необходимой мощности конкретного нагревателя. Наибольшее распространение получили так называемые ТЭНы — трубчатые термоэлектронагреватели, изобретенные в XIX веке и с тех пор мало изменившиеся.
Как устроен трубчатый электронагреватель
Конструктивно термонагреватель представляет собой спираль из проводника с высоким удельным сопротивлением, свитым в спираль. Спираль помещается в металлическую или керамическую трубку той или иной формы, а свободное пространство внутри трубки заполняется специальной теплопроводной массой.
Как устроен ТЭН электрический
Эта масса служит не только для передачи тепла от спирали к трубке, но для и защиты самой спирали от окружающей среды, а также для электроизоляции. В отличие от открытой конструкции, когда токопроводящий материал открыт, такое устройство обеспечивает удобную и безопасную эксплуатацию нагревателя.
В отличие от приборов открытого типа (справа) трубчатые термоэлектронагреватели удобнее и безопаснее
Кроме того, трубчатая конструкция позволяет работать нагревателю непосредственно в агрессивных и токопроводящих средах, к примеру в воде.
Виды ТЭНов
Нагревательные элементы можно разделить на два вида:
- воздушные;
- водяные.
Воздушные ТЭНы, как можно догадаться из названия, предназначены для работы на воздухе и используются для непосредственного нагрева либо самого воздуха, либо тех или иных предметов, находящихся в воздушной среде. Подобные электронагреватели можно встретить в обычных электроплитках, духовых шкафах, комнатных обогревателях.
Назначение второго вида — нагрев жидкости. Такие нагреватели работают в электрочайниках, электротитанах, масляных или водяных отопительных системах. Отличным примером водяного ТЭНа может служить обычный бытовой кипятильник.
Классический пример водяного ТЭНа — обычный бытовой кипятильник
Отличия одного вида от другого невелики, но они есть. Прежде всего, водяной нагреватель отличается большим соотношением мощности к габаритам. Иными словами, он имеет высокую мощность при малых габаритах и площади поверхности. Обусловлено это тем, что прибор работает в среде с высокой теплопроводностью. Это позволяет быстро нагреть большой объем жидкости при минимальных затратах электроэнергии (меньше тепла в единицу времени расходуется на нагрев окружающего воздуха). Недостатком такой конструкции является то, что водяной ТЭН не может работать без погружения в рабочую среду (жидкость) — он сразу перегреется и сгорит, поскольку воздух имеет гораздо меньшую теплопроводность, чем те же вода или масло.
Воздушные же нагреватели имеют довольно большую площадь поверхности для своей мощности и не нагреваются так сильно, хотя внешне могут ничем и не отличаться от жидкостных. 
Внешне ТЭН электрический водяной (слева) может ничем не отличаться от воздушного
Конструктивные отличия электронагревателей трубчатого типа
В зависимости от поставленных задач, нагревательные элементы могут сильно отличаться по конструкции. Они имеют не только различные мощность, размеры и форму, но даже различаются по материалам и внешнему виду.
Основные конструктивные типы нагревательных элементов следующие:
- Гладкие.
- Оребренные.
- С терморегулировкой.
- Блочные.
- Патронные.
- Кольцевые.
Гладкие нагревательные элементы
Они являются, по сути, универсальными и получили самое широкое распространение. Вы можете увидеть их в чайниках, мультиварках, электродуховках, плитах электрокаминах. Приборы этого типа относительно просты по конструкции, имеют умеренную стоимость и достаточно хороший КПД.
Оребренные ТЭНы
Их можно отличить по ребрам, которыми оснащена трубка элемента. Благодаря этим ребрам площадь прибора увеличивается в разы, а значит, устройства имеют повышенную теплоотдачу. Такие нагреватели, обладая высокой мощностью, могут успешно работать на воздухе без перегрева и позволяют существенно уменьшить габариты всего нагревательного устройства с сохранением его высоких характеристик и производительности.
Оребренный трубчатый электронагреватель
Оребренные конструкции используются для умеренного, но быстрого нагрева воздуха. Их можно встретить в электрокаминах (в том числе и с принудительной вентиляцией). Они же используются для воздушных тепловых заслонов в магазинах, цехах, на складах. Есть оребренные ТЭНы и во всевозможных относительно низкотемпературных сушильных печах.
ТЭНы с терморегулировкой
Этот класс приборов оснащается встроенными терморегуляторами, которые не только защищают сам ТЭН от аварийного перегрева, но и позволяют автоматически поддерживать температуру окружающей среды. При превышении заданной температуры специальный биметаллический контакт просто отключает питание нагревательного элемента и ждет, пока последний не остынет. Наибольшее применение такие типы нагревателей получили в конструкциях для нагрева жидкости — автоматических бойлерах, котлах, системах электрического отопления. Большинство из них (но далеко не все) имеют водяную конструкцию.
Электронагреватель со встроенным терморегулятором
Блочные ТЭНы
По сути, такая конструкция представляет собой несколько нагревателей, соединенных в один блок. Других особенностей этот тип нагревателей не имеет. Такие блоки используются для уменьшения габаритов оборудования с одновременным увеличением отдаваемой мощности.
Электрические ТЭНы, собранные в блок, имеют высокую мощность и одновременно небольшие габариты, поскольку все нагреватели отлично охлаждаются
Патронные нагреватели
Основное отличие такого типа нагревателя от классического — он имеет выводы питания на одной стороне и выполнен в виде патрона (стержня), плотно вставляемого в тонкостенную гильзу. При этом гильза крепится в самом приборе, а уж затем в нее вставляется нагреватель. Преимущества такой конструкции очевидны — вы можете произвести замену испорченного ТЭНа без слива рабочего тела. К примеру, вы можете быстро и просто заменить нагреватель в бойлере или котле, не сливая воду из системы водоснабжения и отопления. Такой тип приборов не получил особого распространения в быту, но широко используется в промышленности.
Патронный трубчатый электронагреватель
Кольцевые ТЭНы
По сути, они являются гибридом воздушного и водяного ТЭНа. Устройства надеваются на нагреваемый объект (скажем, трубу) сверху и, казалось бы, работают на воздухе, но благодаря специальной конструкции тепло отдают в основном стенкам трубы. Такие нагреватели очень удобны в эксплуатации, эффективны и легко заменяются. Кроме того, гибкая их конструкция позволяет быстро подгонять нагреватель под диаметр нагреваемого тела.
Нагреватель кольцевого типа
Материал трубчатых электронагревателей
Для изготовления нагревателей трубчатого типа сегодня используются самые различные и современные материалы. Сама спираль, как и прежде, изготавливается из материалов с высоким электрическим сопротивлением (нихром, константан, вольфрам и пр.), а вот материал корпуса (теплопередающей трубки) может быть самым различным. Сегодня в вашем распоряжении есть три типа нагревателей:
- металлические;
- керамические;
- комбинированные.
Алюминий. Он используется в относительно недорогих водяных нагревателях. Относительно недорогой материал, не боится коррозии, легко обрабатывается. Поскольку ТЭН работает в воде, низкая температура плавления алюминия не является существенной. Единственный недостаток таких нагревателей — их низкая механическая прочность и, как следствие, высокая взрывоопасность. Если вы, к примеру, включите бытовой кипятильник, изготовленный из алюминия, на воздухе, то он взорвется в прямом смысле слова. То же самое произойдет и при выкипании воды в том же электрочайнике.
Сплавы стали. Сталь намного прочнее алюминия и взорвать такой нагреватель гораздо сложнее. Но железо плохо обрабатывается и, самое главное, подвержено коррозии. Тем не менее в воздушных ТЭНах сплавы железа работают весьма успешно. Для водяных нагревателей обычное железо, конечно, не подходит. Исключение может составлять лишь нержавеющая сталь.
Сплавы меди. Медь — отличный теплопроводник и используется для изготовления ТЭНов достаточно широко. Ее используют чаще всего для изготовления воздушных оребренных устройств, хотя существуют и обычные трубчатые электронагреватели для воздуха и даже воды.
Керамика. Исключительно прочный материал, не боящийся коррозии. Использование керамики ограничивает лишь относительно высокая сложность и стоимость изготовления. Но несмотря на это, керамические приборы существуют и успешно используются в приборах высоких классов и надежности.
Комбинированные. Такие электрические нагреватели, как ясно из названия, выполняются из нескольких материалов, дополняющих друг друга по своим свойствам. К примеру, существуют воздушные ТЭНы, изготовленные из стали, но имеющие медное оребрение. Этим достигаются умеренная стоимость изделия, относительно небольшой его вес и отличные теплопроводящие характеристики. Еще один пример — водяные «керамические» нагреватели в стиральных машинах. Сама трубка в таких приборах выполнена из стали, но покрыта слоем керамики. Таким образом, вы имеете умеренный по цене прибор с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Сухие ТЭНы. Устройство и особенности. Виды и преимущества
Холодная вода нагревается в бойлере ТЭНом. Это трубчатый электронагреватель. Он состоит из трубки, в которой расположена спираль из проволоки, нагревающейся от электрического тока. Между проволокой и трубкой засыпан песок с диэлектрическими свойствами для предотвращения замыкания.
Бойлер состоит из емкости с выводами для горячей и холодной воды. ТЭН находится в емкости, нагревает воду. На ТЭНе со временем появляется налет в виде солей магния и кальция. Слой соли становится все больше, передача тепла ухудшается, затрачивается больше времени на нагрев, а следовательно, повышаются расходы на электроэнергию.
Есть решения этой проблемы в виде различных фильтров воды и магниевых стержней. Но появились бойлеры с инновационным решением в виде сухого ТЭНа. В бойлерах располагают металлическую колбу, соприкасающуюся с водой. В колбу помещены сухие ТЭНы для нагревания. Все чаще изготовители оснащают водонагреватели таким сухим ТЭНом. Он продлевает работу устройства, упрощает обслуживание. Большинство изготовителей перешли на сухие нагреватели, так как это является перспективным направлением, снижающим затраты на электроэнергию и покупку бойлера.
Конструкция сухих ТЭНов постоянно совершенствуется. Существует несколько типов исполнения:
- В колбу с ТЕНом залито масло. Его теплопроводность выше воздуха, возникает экономия энергии для нагревания воды.
- Наиболее простой вариант. ТЭН находится в колбе в воздухе. Это дешевая конструкция, техническое обслуживание и замену ТЭНа легко произвести.
При работе на сухом ТЭНе нет контакта с водой и опасности поражения током. Когда спираль из проволоки перегорит, то она может прикоснуться к стенкам трубки, возникнет напряжение на корпусе бойлера. Качественные сухие ТЭНы надежные в плане безопасности. При выходе из строя они просто не работают, проволока не касается трубки. Но опасность все равно существует.
Обычные трубчатые нагреватели применяются в бытовой технике для нагрева жидкостей. Воздушные сухие ТЭНы применяются реже, но его свойства все чаще используются в различных сферах промышленности и быта. Они применяются для нагревания смесей газа, воздуха, в электрокалориферах, печах для сауны, конвертерах, пушках в тепловых завесах.
Виды сухих ТЭНов
Классы нагревателей основаны на принципиальных схемах работы в различных средах. Они отличаются тем, что могут работать в спокойных или движущихся средах. От этого зависит прочность конструкции, ее долговечность. Нагреватели для спокойных условий выполняют менее прочными и защищенными от температуры.
По сферам использования воздушные нагреватели разделяются по значению поддерживаемого напряжения, в зависимости от решаемой задачи. Универсальным ТЭНом классического типа можно считать воздушный нагреватель на 220 вольт. Его применяют в бытовых приборах, в областях производства для нагревания жидкостей согласно технологических процессов. В специальных сферах промышленности применяют сухие ТЭНы на 380 или 660 вольт.
Материалы изолятора
Обычный воздушный сухой нагреватель состоит из металлической трубки со спиралью из проволоки с высоким сопротивлением внутри нее. Для поддержания хорошей герметичности, составные части плотно прилегают друг к другу, использован специальный изоляционный материал.
Покупатели должны знать, какой материал входит в состав элемента. Сухие тэны с металлическими ребрами выполняются из нержавеющей или углеродной стали. В каждом случае подходит индивидуальный вариант, так как рабочая среда предназначена для своих параметров действия на материал. Универсальным свойством материала является коррозионная стойкость. Для воздушных сухих нагревателей такие требования не высоки, по сравнению с нагревателями для жидкостей.
Устройство сухого ТЭНа
В обычных нагревателях воды (трубчатых) элемент нагрева помещается непосредственно в воду. В водонагревателях с вариантом сухого ТЭНа элемент нагрева располагают в запаянной трубке, контакта с водой нагреватель не имеет.
Обычный водяной нагреватель комплектуется анодом из магния, для защиты от накипи в баке. При использовании сухого нагревателя анод помещается в бак через отдельное отверстие.
По форме также нагреватели разных типов имеют отличия. Сухой нагреватель тонкий и прямой, так как он располагается в металлической трубе, а обычный ТЭН бывает самой разной формы.
Сухой нагреватель входит в комплект баков выше 50 литров, так как по своим размерам он не подойдет для бака меньшего размера.
Особенности конструкции гибких сухих нагревателей
Элементы нагревателя со свойствами гибкости показывают подход высоких технологий к осуществлению нагрева среды. Их отличие от обычных нагревателей в том, что человек может без специального инструмента задать ТЭНу любую необходимую форму. Свойство гибкости не снижает эксплуатационные качества изделия. Нагреватель конкурирует в свойствах мощности и термической стойкости с обычными моделями, в том числе и с жидкостными.
Гибкие сухие воздушные нагреватели используются в специальном оборудовании и пресс-формах с горячими каналами. Специфика производства создала условия необходимости конструирования гибкой структуры.
Технические данные
Сухие тэны выпускаются в огромном ассортименте, несмотря на малую распространенность в сравнении с аналогами для жидкости. Их характеристики различны по рабочим свойствам и по конструкции. Длина контактного стержня достигает длины 60 см, от этого значения зависит сфера применения. По месту использования выбирают нагревательный элемент по конфигурации, свойствам и размерам.
Диаметр трубки колеблется в пределах 8-16 мм. Существуют разные варианты моделей нагревателей по быстродействию нагревания, которое обуславливается мощностью. Широкое распространение получил нагреватель воздушного сухого типа мощностью 2 кВт, на напряжение 380 вольт. Модели более 40 см могут работать в сети 220 вольт. Также применяются и другие нагреватели в широком диапазоне мощностей от 0,2 до 10 кВт.
Установка сухих нагревателей
Монтаж и крепление производится механическими фиксаторами в виде хомутов, втулок, зажимов и скоб. Широко применяется способ пайки, который нужно выполнять осторожно. Точки пайки необходимо размещать от торца нагревателя на 50 мм. Сухой нагреватель гибкого типа закрепляется на раствор клея или механическим методом укладки в пазы.
Особенности обслуживания
Фирмы изготовители производят все более качественные изделия для нагревания воды с высокими защитными свойствами. Но, если вовремя не проводить обслуживание оборудования, то долговечная эксплуатация их невозможна. Необходимо чистить поверхности нагрева от загрязнений с интервалом времени, зависящим от условий работы и свойств среды.
При использовании гибкого воздушного электронагревателя требуется защитная смазка мест прилегания элемента. Перед началом запуска оборудования необходимо удалить с него консервационную смазку, которая будет мешать для оптимальной тепловой отдачи.
Сухие ТЭНы имеют недостатки
Бытует мнение, что сухой нагреватель не экономичный, так как в металлической трубке есть зазор между спиралью и стенкой трубки. Сначала греется трубка, а потом греется вода. Но это утверждение можно опровергнуть. Нагрев проходит внутри среды, потери для нагрева наименьшие. Диаметр ТЭНа меньше диаметра трубки на 2 мм, прослойка воздуха минимальная.
Мощность сухих нагревателей меньше обычных. Их мощность достигает 1200 ватт, по сравнению с обычными на 2 кВт. Зато сухие ТЭНы устанавливают 2 штуки на один бойлер, общая разница в мощности получается незначительная.
Недостаток, с которым не поспоришь, это высокая цена. Разница в стоимости примерно в 1,5 раза.
Преимущества
- Простое обслуживание. Для замены элемента будет необходима отвертка для снятия корпуса из пластика и отвинчивания распорного винта. Больше никаких работ не требуется, только вытащить неисправный элемент и установить новый. А для замены «мокрого» ТЭНа вам нужно сливать воду, отвинчивать фланец, остатки воды могут вылиться на вас. Необходимо каждый раз менять прокладку под фланцем. Это грязная и дорогостоящая работа.
- Цена нагревателя. Сухой элемент стоит около 15 долларов. Это зависит от производителя и продавца. «Мокрый» элемент стоит от 26 долларов и выше. Если у вас титан малоизвестной марки, то купить мокрый ТЭН будет непросто, и цена будет высокой. Прокладка также будет стоить немало денег.
- Простота замены 1-го элемента. Если вышел из строя один элемент, то вы меняете его, не касаясь к другим элементам, не сливаете воду, и даже сам водонагреватель не нужно снимать со стены. Времени это займет не более 10 минут. Для замены мокрого элемента, тем более, если их два, нужно слить воду, снять сам нагреватель, открутить гайки. Затем нужно решать: менять сразу два элемента, или ждать, пока выйдет из строя второй, зная, что опять придется повторять эти неприятные процедуры.
- Доступность в продаже. Сухие ТЭНы подобны по своему оформлению, отличаются только длиной или диаметром. Во многих магазинах по продаже электротоваров их можно легко найти. Мокрые нагреватели изготавливаются под конкретную марку изделия, заказываются отдельно. Необходимо ждать, когда его доставят.
При покупке водонагревателя с элементом «мокрого» типа можно сэкономить до 30 долларов. Но это не окупит стоимость замены нагревательного элемента, с множеством неприятных работ по обслуживанию.