ТЭН в батарею отопления с терморегулятором

Информационные статьи, обзоры по тематике тэны, нагревательные элементы

Устройство электрического ТЭНа

Строение ТЭНа

Конструкция ТЭНов включает в себя следующие составляющие:

  • металлическая трубка;
  • спираль;
  • наполнитель;
  • керамический изолятор;
  • контактный стержень.

Спираль полностью загерметизирована в металлической трубке и соединена с контактным стержнем, наружный край которого имеет необходимые выступы для соединения с элементом, подающим электрический ток. Такая конструкция ТЭНов исключает возможность короткого замыкания и обеспечивает равномерное распределение нагрева по всей поверхности металлической трубки.

Изолирующим наполнителем спирали от трубки тэна, является периклаз, минерал состоящий из оксида магния иногда с примесями оксида железа, оксида марганца и оксида цинка.

Металлическая трубка нагревателя изготавливается из сплавов:

Виды материалов

  • чистой латуни (рис. 1) и меди (рис. 2). Эти материалы трубки ТЭНов обязательно используются с покрытиями;
  • стали. Сталь может быть как нержавеющая (рис. 3), так и углеродистая (рис. 4), это зависит от особенностей конструкции и работы ТЭНа;
  • алюминия (рис. 5)

Она может иметь различный диаметр, от 6 до 19 мм. Конструкцию блочного тэна возможно укомплектовать датчиком температуры и предохранителем от перегрева.

Выбор металлов и их сплавов зависит от рабочей среды ТЭНа. Это могут быть щелочи и кислоты, воздух с низкой и высокой концентрацией активных газов, различные металлические поверхности, которые будут соприкасаться с ТЭНом, жировые соединения и водные растворы.

В качестве нагревательного элемента выступает токопроводящая фехралевая или нихромовая спираль. Фехралевая спираль представляет собой железный сплав с добавками меди, марганца, алюминия, титана и других металлов. Основными достоинствами спирали из фехраля или его разновидностей (еврофехраля, суперфехраля) являются низкая цена, высокое удельное сопротивление и жаропрочность.

Спираль из нихрома представляет собой сплав никеля и хрома и обладает теми же характеристиками, что и фехралевая, но основное отличие фехралевой и нихромовой спиралей – в открытом виде удельная температура работы: фехралевая спираль выдерживает максимальный разогрев до +1400 °С, а спирали из нихрома до 1200 °С.

Контактный стержень может иметь патронную либо одноконцевую форму. По сфере эксплуатации часто различают воздушные, водные или масляные ТЭНы. Нагревательные элементы, которые используются в различных газообразных сферах, также относят к воздушным.

Водогрейка – незаменимая вещь в доме и квартире

Не секрет, что централизованная подача воды имеет свои недостатки. Горячую воду отключают часто и всегда не вовремя. Быть независимыми от коммунальщиков могут разве что счастливые обладатели водогреек. Именно поэтому спрос на такое оборудование стабильный, а выбор приборов довольно широк. В продаже появились даже устройства, имеющие встроенные аккумуляторные батареи, которые не подведут вас, если, кроме горячей воды, отключится ещё и электроэнергия.

ТЕНы для обогрева воздуха

Воздушные электронагреватели устанавливаются в системах кондиционирования, сушильных машинках и тепловых завесах. Они применимы как в бытовых, так и в промышленных условиях. Максимальная температура нагрева — 450 градусов Цельсия. Оборудование может быть с ребристой или гладкой поверхностью. Наличие ребер увеличивает площадь поверхности, которая подвергается нагреву.

ТЕНы для нагрева воды

Устанавливают в стиральные и посудомоечные машины, бойлеры. Они прогревают воду до температуры кипения. В промышленности используют блоки нагревателей, когда требуется достаточная мощность для нагрева большого объема жидкости.

ТЭНы для литейных форм

Применяются для нагрева металла в литейных формах в промышленном оборудовании. Такие ТЭНы могут иметь различную форму, длину и диаметр. Максимальная температура для работы — 450 градусов.

Принцип работы ТЭНа

Знание конструкции ТЭНа необходимо для понимания принципа его работы. Спираль, расположенная внутри теплового нагревательного элемента, специально изготовляется из термоэлектрического сплава. Это свойство позволяет ей проводить через себя электрический ток, сильно нагреваясь, но не расплавляясь при этом. Материал, который окружает спираль – диэлектрик, и благодаря ему тепло не только отлично передается в соседние среды, но и распределяется по ней, что обеспечивает равномерное прогревание металлической оболочки, и, как следствие, рабочей среды ТЭНа.

Виды ТЭН, чем они различаются

Нагревательные элементы бывают разными. Если встаёт вопрос об их плановой замене, важно сделать правильный выбор.

ТЭН бывают закрытыми (сухими) и открытыми (мокрыми).

Мокрые ТЭН и их особенности

Мокрые нагреватели находятся в непосредственном контакте с жидкостью в бачке и внешне похожи на те спирали, что мы чаще всего видим в электрических чайниках. При неисправности такой запчасти заменить её не сложно.

К сведению! Внутри оболочки-трубки, кроме металлической спирали, находится песок или оксид магния, они выполняют задачу проводника тепла к оболочке от нихромовой проволоки, которая нагревается от прохождения тока.

Мокрые ТЭН имеют разный принцип крепления: фланцевый или гаечный. Фланцевые, в свою очередь, делятся на штамповку и литьё. Не у всех деталей есть анодное гнездо, обратите на это внимание. Чаще всего его нет у деталей с гаечным креплением.

Различаются нагревательные элементы и своей формой. Они могут иметь разные изгибыФОТО: st15.stpulscen.ruРазличаются нагревательные элементы и своей формой. Они могут иметь разные изгибы
ФОТО: st15.stpulscen.ru

Открытые элементы мокрого типа хороши тем, что очень быстро нагревают воду. Сами детали стоят сравнительно недорого, так что их замена не нанесёт ущерба вашему семейному бюджету. Чтобы дополнительно защитить нагревательный элемент от коррозии, производители часто покрывают его эмалью на стекловидной основе. Эта же эмаль и препятствует образованию слоя накипи.

Если говорить о недостатках открытых ТЭН, то они считаются менее безопасными, чем сухие и больше подвержены наросту накипи. Шуба из осадка не позволяет воде быстро нагреваться и, в результате, прибор начинает потреблять лишнюю электроэнергию.

Закрытые или сухие ТЭН

Этот тип нагревателя расположен внутри керамического сосуда и исключает непосредственный контакт с водой. Поэтому ТЭН и называется сухим. Сам сосуд изготавливается из стеатита или силиката на основе магния.

Такие нагревательные элементы считаются самыми безопасными, так как не провоцируют короткого замыканияФОТО: i6.photo.2gis.comТакие нагревательные элементы считаются самыми безопасными, так как не провоцируют короткого замыкания
ФОТО: i6.photo.2gis.com

Они очень просто заменяются и работают длительное время, экономично расходуя электроэнергию и не образуя на поверхности шубу накипи. И что немаловажно – такие детали ремонтопригодны.

Но есть у сухих ТЭН и свои недостатки. Главный из них – они не универсальны. Под каждую конкретную модель водогрейки подходит только фирменный ТЭН.

ТЭНы для щелочных сред

ТЭНы для работы с щелочами изготавливаются из сталей, устойчивых к химическому воздействию, титана и циркония. Они способны взаимодействовать со средой температурой до 300 градусов Цельсия. Для нагрева щелочи в любых емкостях могут использоваться блоки ТЭНов.

Как контролировать состояние ТЭН

Чтобы своевременно контролировать состояние вашей водогрейки, нужно придерживаться таких рекомендаций:

  • обращайте внимание на то, как быстро нагревается вода. Если скорость изменилась, это может быть признаком скорого выхода ТЭН из строя;
  • следите за расходом электричества при нагреве воды. Если расход увеличился – это нехороший признак.

Если у вас появились подозрения, пригласите специалиста или попробуйте самостоятельно определить возможную неисправность.

Наличие шубы накипи свидетельствует о необходимости ремонтаФОТО: dzagigrow.ruНаличие шубы накипи свидетельствует о необходимости ремонта
ФОТО: dzagigrow.ru

Вообще производители советуют менять анод в ТЭН каждые 12 месяцев. Если накипи нет, довольно трудно визуально определить наличие неисправности. Для этого потребуется специальный прибор – тестер.

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.

Гибкий ТЭН

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.

Патронные ТЭНП

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.

Преимущества и недостатки ТЭНов

Популярность электрического нагревательных элементов подобного плана обусловлена их высокой надежностью, разнообразием форм, длительным сроком эксплуатации, возможностью работать в самых разных условиях, как в бытовых, так и в производственных приборах и установках.

  • универсальность – ТЭНы используют практически во всех сферах промышленного и народного хозяйства;
  • широкий выбор сред работы – в силу достаточно значительного диапазона рабочих температур, верхний предел которого может достигать 650 градусов Цельсия, ТЭНы можно использовать в установках инфракрасного, кондуктивного и конвекционного нагрева;
  • надежность – апробированная более чем за столетие конструкция ТЭНов была методом проб и ошибок приведена к оптимальным пропорциям и параметрам сплавов, размеров, соотношений всех элементов;
  • безопасность обслуживания;
  • низкая взрывоопасность;
  • не боятся вибраций, ударов, перепадов температур и давления;
  • доступность и широкий ассортимент.

Недостатки:

  • при использовании в качестве материала спирали и трубки сплавов никеля, меди, других дорогостоящих металлов, повышается цена ТЭНа;
  • невозможность ремонта в случае выхода из строя. Принцип работы электрического ТЭНа подразумевает, что после серьезных поломок конструкцию проще заменить, чем чинить;
  • склонность к образованию налёта
  • ограниченный срок службы.

Основные сведения о процедуре замены ТЭН

Любые манипуляции с водонагревательным прибором производят только при полном отключении его от источника питания. Перед заменой из бака обязательно сливают воду. Саму водогрейку снимают с крепежа не стене и ставят на стол или на пол, чтобы было удобно работать.

У бойлера откручивают основную нижнюю планку для получения доступа к ТЭН. Чтобы не ошибиться при монтаже новой детали, лучше сделать пару фотоснимков того, как была расположена старая.

После необходимо отключить провода, идущие к нагревательному элементу и извлечь его из бака.

Совет! Не всегда деталь нужно менять, иногда для восстановления её свойств достаточно просто счистить накипь.

Процедура замены нагревательного элемента в этом небольшом видеокурсе:

ТЭНы для печей саун

ТЭНы выпускаются как в составе самих печей, так и в виде запчастей. В печах для саун используется метод конвекции: нагреватель захватывает воздух снизу, а вверх выдает горячий поток. В печах-термосах и каменках, где ТЭН плотно обкладывается камнями, используют теплопроводность.

Наши преимущества

Интернет-магазин Искра готов поставить товары не только в Москву и область. Мы отправим заказ в любой регион страны максимально быстро. Производство поставит ТЭНы любого вида, размера и конструкции из каталога. После предоплаты зачисленной на счет предприятия отгрузка выполняется строго по графику. Мы индивидуально работаем с каждым и уважаем интересы частников и крупных подрядчиков одинаково.

Схема подключения электрики

Что касается обеспечения безопасности при подключении напряжения, то здесь всю схему нужно запитывать только через УЗО или дифф.автомат с током утечки 30мА.как выбрать узо для квартиры и дома

Ошибка №14

Простой модульный автомат для этого не годится.

почему нельзя подключать батарею с тэном через автомат

Иначе придется возле этого чуда передвигаться только в резиновых сапогах и перчатках. Водяные тены со временем разрушаются и нагревательная спираль, изначально защищенная оболочкой, оголяется.трещина в обогревательном тэне бойлера

При соприкосновении с водой происходит утечка тока на металлический корпус обогревателя. Стоит вам дотронуться до любой из секций, и вы окажетесь под напряжением.

Нечто подобное происходит в эл.титанах или бойлерах, когда вода из под крана начинает “щипаться” и “бить током”. 111_bjettokom

УЗО спасает от всего этого. Правда самостоятельно оно сработает только тогда, когда батарея будет заземлена.

В противном случае УЗО будет выжидать момента, пока вы не дотронетесь до батареи рукой. Начало выбивать УЗО – тут же меняйте тэн.

Сам терморегулятор подключается гибким проводом ПВС 3*2,5мм2.провод с вилкой для подключения батареи с тэном

С одной стороны провода монтируется евро вилка, которая и втыкается в ближайшую розетку.схема подключения тэна в батарею как правильно

Не зажимайте под винты терморегулятора многожильный провод без наконечников.

Особенно это касается мощных тэнов на 1,5-2,0кВт. Концы жил для надежности контакта необходимо обжать гильзами НШВИ.

Ошибка №15

Еще одна проблема – оголенные контакты на термореле.

При наличии в доме маленьких детей и домашних животных, это очень опасно.оголенные контакты на термореле тэна в батареи как исправить

Некоторые мастера советуют закрывать термостат сверху пластиковым корпусом от подрозетника. Он как раз подходит по диаметру.

Рекомендации по выбору ТЭНа

Выделяют несколько советов и рекомендаций, которые необходимо учесть при выборе нового электронагревателя:

  • Не стоит выбирать слишком слабый ТЭН, так как из-за него нагреватель будет работать в разы дольше;
  • Выбирать нужно устройства от известных производителей;
  • Выбранный ТЭН должен обязательно иметь защитное покрытие на поверхности;
  • Для покупки нужно выбирать ТЭН, длины которого хватит, чтобы полностью покрыть рабочую зону.

ТЭН – незаменимый нагревательный элемент, использующийся во многих обогревателях. Прежде чем приобрести такую деталь, надо разобраться с тем, что такое тен, какие разновидности таких нагревателей бывают и как правильно их выбирать.

ТЭНы для ИК нагревателей

Инфракрасные нагреватели, снабженные ТЭНом, отличаются высокой экологичностью и пожаробезопасностью. Они не сжигают кислород, производят «мягкое» тепло.

Погружной нагреватель

Погружной нагреватель — это конструкция из нескольких ТЭНов с элементом питания. Они равномерно нагревают среду, чаще всего воду, но некоторые модели прогревают нефтепродукты в закрытых и открытых емкостях.

Блоки ТЭН на резьбовом фланце

Блоки нагревателей, соединенные резьбовыми фланцами, компактны. Они создают вокруг себя равномерный нагрев. Трубчатые элементы впаиваются в круглую или квадратную основу с внешней и внутренней резьбой.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...