ТЭНы для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

Трубчатые электрические нагреватели – ТЭНы: устройство, выбор, эксплуатация, подключение ТЭНов

Любой электрический нагреватель сопротивления представляет собой высокоомное сопротивление (нагревательный элемент), оборудованный вспомогательными устройствами для подвода тока, электроизоляции, защиты от механических повреждений, крепления.

Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) являются наиболее распространенными электротермическими устройствами установок низко- и среднетемпературного нагрева. Они полностью защищены от внешних воздействий, в том числе от доступа воздуха.

Обычно ТЭН состоит из тонкостенной (0,8 – 1,2 мм) металлической трубки (оболочки), в которой размещена спираль из проволоки большого удельного электрического сопротивления. Концы спирали соединены с контактным стержнем, наружные выводы которого служат для подключения нагревателя к питающей сети. Материалом трубки может быть углеродистая сталь, если температура поверхности ТЭНа в рабочем режиме не превышает 450 гр. С, и нержавеющая сталь при более высоких температурах или при работе ТЭНа в агрессивных средах.

Устройство ТЭНа. Трубчатый электронагреватель (ТЭН) герметического исполнения: 1 – нихромовая спираль, 2 – трубка, 3 – наполнитель, 4 – выводная шпилька, 5 – герметизирующая уплотнительная втулка, 6 – гайка для крепления, 7 – выводы.

Спираль изолируют от трубки наполнителем, имеющим высокие электроизоляционные свойства и хорошо проводящим теплоту. В качестве наполнителя, чаще всего, применяют периклаз (кристаллическая смесь магния). После заполнения наполнителя трубку ТЭНа опрессовывают. Под большим давлением периклаз превращается в монолит, надежно фиксирующий спираль по оси трубки ТЭНа. Опрессованный ТЭН может быть изогнут для придания необходимой формы. Контактные стержни ТЭНа изолируют от трубки изолятором, торцы герметизируют влагозащищенным кремнийограническим лаком.

Достоинства и недостатки ТЭНов

Преимущество ТЭНов – универсальность, надежность и безопасность обслуживания. Их можно использовать при контакте с газообразными и жидкими средами. ТЭны не боятся вибраций и ударов, но не являются взрывобезопасными. Рабочая температура ТЭНов может достигать 800 гр. С, что удовлетворяет использовать их не только в установках кондуктивного и конвекционного нагрева, но и в качестве излучателей в установках лучистого (инфракрасного) нагрева. Вследствие герметизации спиралей срок службы ТЭНов достигает 10 тысяч часов.

ТЭНы выпускают разнообразной конструкции, что позволяет встраивать их в самые разные установки, начиная от промышленных печей и до бытовых электронагревательных приборов. Помимо обычного исполнения выпускают одноконцевые ТЭНы патронного типа с диаметром от 6,5 до 20 мм, отличающиеся высокой удельной поверхностной мощностью, а также плоские ТЭНы с развитой теплоотдающей поверхностью.

К недостаткам ТЭНов следует отнести высокую металлоемкость и стоимость из-за использования дорогостоящих материалов (нихром, нержавеющая сталь), не очень высокий срок службы, невозможность ремонта при перегорании спирали.

Трубчатый электронагреватель из трех элементов НВ-5,4 / 9,0

Как выбрать ТЭН

Выпускаются ТЭНы мощностью от 15 Вт до 15 кВт в единице, развернутой длиной от 250 до 6300 мм, наружным диаметром от 7 до 19 мм и номинальным напряжением от 12 до 380 В в одно или трехэлементном исполнении.

При выборе ТЭНов необходимо учитывать: назначение ТЭНа, его мощность, питающее напряжение, условия эксплуатации (нагреваемая среда, характер нагрева, условия теплообмена, необходимую температуру).

Мощность, которую можно снять с единицы поверхности трубки ТЭНа (удельная нагрузка), ависит от условий работы, материала трубки и материала наполнителя.

ТЭНы выбирают из расчетной мощности необходимой для нагрева среды: P расч = (Кз х Рпол) / кпд, где Кз – коэффициент запаса (1,1 – 1,3), кпд – КПД, учитывающий потери мощности.

Из каталога находят ТЭН, соответствующий условиям эксплуатации по напряжению, мощности. температуре оболочки и нагреваемой среде, а аткже форме, возможности размещения ТЭНа в рабочем пространстве. Затем определяют число ТЭНов в зависимости от Ррасч и единичной мощности ТЭНов.

Основные причины отказы ТЭНов в процессе эксплуатации – нарушение герметизации выводных концов, коррозионное нарушение оболочки, разрыв спирали из-за перегрева. Эти причины вызваны чрезмерными усилиями на контактные стержни при подключении проводов к ТЭНам, образование слоя накипина поверхности трубки ТЭНа.

Надежность работы трубчатых электронагревателей можно увеличить при выполнении следующих рекомендаций:

1) При подключении проводов к ТЭНам не следует прикладывать к гайкам контактных стержней излишнее усилие, в результате которого нарушается герметичность выводных концов ТЭНа.

2) Необходимо исключить работу ТЭНов без воды.

3) Необходимо очищать накипь с поверхности ТЭНов 1 раз в 2-3 месяца, не допуская отложений на ТЭНе толщиной более 2 мм.

Трубчатые электрические нагреватели — ТЭНы устройство, выбор, эксплуатация, подключение ТЭНов

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:

  • 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:

  1. Переносные и стационарные масляные электрообогреватели.
  2. Водяные радиаторы отопления.
  3. Полотенцесушители для ванной.
  4. Электрокамины.
  5. Электроконвекторы.
  6. 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:

Точка J

Обзоры и рейтинги статьи

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.

  • 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:

  1. Переносные и стационарные масляные электрообогреватели.
  2. Водяные радиаторы отопления.
  3. Полотенцесушители для ванной.
  4. Электрокамины.
  5. Электроконвекторы.
  6. 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.

Читайте также:  Автономное газовое отопление частного дома: варианты устройства и обзор лучших решений

Внутреннее устройство электронагревателей

Внутреннее устройство удобно рассматривать на примере трубчатой модели. Электронагреватель представляет собой заполненную термопроводником керамическую или металлическую трубку с расположенной внутри спиралью.

В месте фиксации трубки к фланцу находятся изолирующие втулки, которые делают невозможным контакт токопроводящей спирали с корпусом ТЭНа.

Крепится электронагреватель преимущественно фланцевым соединением, которое позволяет герметизировать внутреннюю среду отопительного прибора от внешнего пространства. Недостатком такой конструкции является невозможность замены спирали при её внутреннем перегорании.

Принцип работы устройства

Работает ТЭН по следующему принципу. При подключении к сети происходит нагрев внутренней спирали и передача энергии термопроводнику и наружной оболочке. В дальнейшем тепло передается окружающей жидкости, воздуху или твердому материалу.

При нагревании ТЕНа, погруженного в масло или воду, вокруг трубки создаются конвекционные потоки, которые перемешивают теплоноситель и способствуют его равномерному нагреву.

В безжидкостных отопительных приборах температура нагрева обычно ограничена, чтобы не повредить окружающие детали и не спровоцировать пожар.

Для ускорения теплообмена в них часто используется вентилятор, который обеспечивает циркуляцию воздуха как внутри прибора, так и в окружающем его помещении.

Виды ТЭНов для отопительных приборов

Простота изготовления ТЕНов не всегда оборачивается удобством для пользователей. Многие производители выпускают электронагреватели со специфической формой и креплением. В случае поломки их довольно сложно купить в магазине. Поэтому для правильного выбора необходимо изучить все возможные конструктивные варианты.

Трубчатые модели для бытового отопления

Трубчатая конструкция электронагревателей является самой распространенной в бытовом отопительном оборудовании.

Передача тепла в них может происходить с помощью: конвекции, ИК-излучения или теплопроводности.

Форма и длина трубки в таких устройствах может быть любой и диктуется лишь конструктивными особенностями. Наиболее распространены такие его характеристики:

  • диаметр – 5-18 мм;
  • длина – 200-6000 мм;
  • материал оболочки – сталь, нержавейка, керамика, медь;
  • мощность – 0,3-2,5 кВт.

ТЕНы мощностью более 2,5 кВт в бытовых отопительных приборах не применяются, потому что квартирная проводка просто не выдержит большей нагрузки.

Оребренный вариант электронагревателей

Оребренные приборы представляют собой модификацию трубчатого ТЭНа. Их особенностью является наличие множества тонких стальных пластин, расположенных вдоль всей длины устройства.

Такая конструкция резко увеличивает площадь контакта с окружающей средой, обеспечивая высокую скорость её нагрева.

Используются оребренные модели преимущественно в обогревателях воздушного типа. Они обеспечивают быстрое повышение температуры в помещении, особенно при наличии встроенного вентилятора.

Блочные конструкции ТЭНов

Блочный вариант представляет собой несколько совмещенных на базе единого крепления трубчатых нагревателей.

Такая конструкция используется при сочетании двух факторов:

  1. Потребность в повышенной мощности прибора и высокой скорости нагрева рабочей среды.
  2. Невозможность быстрой передачи тепловой энергии от спирали к окружающей среде из-за малой площади наружной оболочки.

Фактически в блочном ТЕНе снижается нагрузка на каждую нагревательную трубку и увеличивается скорость теплопередачи. Такие устройства входят в состав бытовых отопительных котлов и промышленных электронагревательных установок.

Мощность блочных моделей может составлять 5-10 кВт, поэтому при их размещении в квартире требуется протягивать в помещение дополнительный электрокабель.

Приборы патронного типа

Патронные ТЭНы имеют вид трубки с одним свободным концом, что обусловлено особенностью их установки.

Наружная оболочка выполнена обычно из полированной стали, чтобы обеспечивать максимальный контакт с окружающим материалом. Такие трубки плотно вставляются в соответствующее отверстие отопительного прибора.

Фиксация патронных моделей производится преимущественно с помощью фланцевого соединения. Используются они обычно в промышленности для нагрева рабочих частей экструдеров.

Существуют и другие конструкционные виды ТЭНов, но они применяются в основном в промышленном производстве и не затрагивают рассматриваемую тему.

Дополнительные функции электронагревателей

Выше были рассмотрены простейшие конструкции приборов, которые не имеют каких-либо встроенных регулировочных механизмов.

Но электронагреватели могут оборудоваться простейшей автоматикой, обеспечивающей устройству дополнительные функции.

К таковым относятся:

  1. Терморегуляция. ТЕНы со встроенным терморегулятором для отопления имеют датчик температуры, который срабатывает при нагреве рабочей среды до определенного уровня. Регулировка электронагревателя происходит с наружной стороны фланца.
  2. Антизамерзание. Эта функция обеспечивается упрощенным терморегулятором, который срабатывает только при понижении температуры до 0-2°C. Она препятствует замерзанию воды в трубах отопления, потребляя минимум электроэнергии.
  3. Турбонагрев, который обеспечивает форсированный нагрев рабочей среды при первоначальном пуске оборудования. Необходимо помнить, что электропроводка помещения должна выдержать кратковременное повышение мощности.

Приборов, поддерживающих дополнительные функции, не так много, потому что зачастую регулирование работы отопительных приборов в целом производится с помощью отдельного блока автоматики.

Как выбрать отопительный ТЭН

Выбирая ТЭН, необходимо обращать внимание на его мощность, конструкцию, длину трубки и наличие дополнительных возможностей. Поэтому перед покупкой необходимо узнать как можно больше обо всех его характеристиках.

Расчет мощности прибора

Большая мощность ТЕНа не всегда является положительным качеством. При выборе важно учитывать несколько факторов, которые связаны с уровнем энергопотребления:

  • предельная мощность теплоотдачи отопительного прибора в целом;
  • возможности электропроводки;
  • объем помещения.

Нельзя покупать устройство с мощностью, которая больше 75% максимального уровня теплоотдачи отопительного оборудования.

Например, имеется радиатор с 10 секциями, каждая из которых отдает воздуху 150 Вт тепла, всего 1,5 кВт. При установке в него электронагревателя с мощностью 2 кВт поверхность батареи не сможет быстро отдать всю образующуюся энергию.

В результате ТЭН будет постоянно отключаться из-за перегревания.

В квартирах с изношенной проводкой постоянная нагрузка на розетку не должна превышать 1,5-2 кВт, иначе она может загореться и привести к печальным последствиям. Поэтому перед покупкой ТЕНа нужно проверить состояние проводки и, при необходимости, её заменить.

Когда вопрос с электросетью и возможностями оборудования решен, можно приступать к расчету требуемой мощности для поддержания комфортной температуры в помещении.

В хорошо утепленных домах и квартирах будет достаточно уровня 40 Вт/м 3 . А при наличии щелей в окнах мощность обогрева должна быть увеличена до 60-80 Вт/м 3 .

Покупать конкретную модель можно только после учета всех вышеописанных энергетических факторов.

Учет особенностей конструкции

Большинство ТЭНов отопления имеет оболочку из легированной стали, которая обеспечивает прочность и стойкость к коррозии. Медные устройства применяются преимущественно в нагревателях воды, хотя ограничений на их использование в самодельных радиаторах нет.

Также при выборе необходимо учитывать направление резьбы заглушки, которое может быть правым или левым. Разные модели электронагревателей отличаются и диаметром фланцев. Они могут иметь размер от 0,5 до 1,25 дюйма.

Обычно к ТЭНу хорошего производителя прилагается краткая инструкция, в которой описываются его конструкционные параметры. Их изучение поможет купить устройство, которое точно подойдет к имеющемуся отопительному оборудованию.

Длина нагревательной трубки

Протяженность трубки является одной из главных характеристик, которые определяют эффективность работы устройства.

Большая её длина при равной мощности приводит к увеличению площади поверхности электронагревателя и ускорению теплообмена с рабочей средой. Это положительно сказывается на долговечности ТЭНа и скорости циркуляции теплоносителя.

Желательно, чтобы трубка проходила по всей длине рабочей зоны отопительного прибора, не дотягиваясь до противоположной стенки на 6-10 см. Эта рекомендация позволит быстро и равномерно прогревать теплоноситель.

Наличие дополнительного функционала

Переплачивать за дополнительные возможности ТЭНов не всегда нужно. Если отопительный прибор используется в качестве вспомогательного и не имеет собственной встроенной автоматики, то покупка модели с термостатом имеет смысл.

Но при наличии в радиаторе или электроконвекторе собственных термодатчиков и механизмов контроля температуры дополнительные функции так и останутся невостребованными.

Поэтому приобретать дорогостоящие электронагреватели со встроенной автоматикой рекомендуется только при явной необходимости в таком оборудовании.

Что касается производителей ТЭНов, то их выбор не принципиален. Основными поставщиками являются фирмы из России, Украины, Турции и Италии. Качество их продукции примерно одинаково, поэтому нет смысла переплачивать за бренд.

Выводы и полезное видео по теме

Практический обзор ТЭНов различных типов:

Обзор ТЕНа с терморегулятором:

Особенности блочного ТЭНа, используемого в отопительных электрокотлах отопления:

Покупка ТЭНа для отопительных приборов является непростой задачей. Для этого требуется четко знать характеристики оборудования, в которое встраивается электронагреватель. Поэтому останавливать свой выбор на конкретной модели нужно только после тщательного анализа её параметров.

ТЭНы для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

  • Хлебопекарное и кондитерское оборудование
    • Аксессуары для конвекц. печей
    • Подовые печи
    • Конвекционная печь
    • Мукопросеиватели
    • Пекарские шкафы
    • Взбивальные машины
    • Противни
    • Ротационные печи
    • Расстоечные шкафы
    • Тестоделители-округлители
    • Тестомесы
    • Хлебные формы
    • Хлеборезки
    • Тележки загрузочные
  • Тепловое оборудование
    • Аксессуары
    • Кипятильники
    • Оборудование для копчения
    • Котлы варочные
    • Мармиты, электроварки, макароноварки
    • Жарочные шкафы
    • Пароконвектоматы
    • Промышленные плиты
    • Сковороды опрокидывающиеся
    • Аппараты контактной обработки
    • Фритюрницы напольные
  • Холодильное оборудование
    • Столы холодильные
    • Шоковая заморозка
    • Камеры
    • Моноблоки, сплит-системы
    • Шкафы
    • Морозильные лари
    • Салат-бары
    • Витрины
    • Бонеты (островные витрины)
    • Горки (пристенные витрины)
  • Электромеханическое оборудование
    • Коптильные камеры
    • Фаршемесы
    • Шприц колбасный
    • Тендерайзер
    • Электрические мясорубки
    • Миксеры
    • Кухонные машины процессоры
    • Овощечистки
    • Пилы для мяса
    • Куттеры
    • Слайсеры
    • Овощерезки
    • Пресс для гамбургеров
  • Оборудование для пиццерий
    • Подставки для печей для пиццы
    • Столы для пиццы
    • Печи для пиццы
    • Раскатки
  • Нейтральное оборудование
    • Ванны моечные
    • Зонты вентиляционные
    • Подтоварники
    • Торговые стеллажи
    • Полки
    • Тележки, шпильки
    • Столы производственные
    • Контейнеры нерж
    • Шкафы
  • Линии раздачи питания
    • Мини-линия раздачи
    • Патша (ЧТТ)
    • Передвижная (ЧТТ)
    • АСТА
    • Премьер (ЧТТ)
  • Оборудование для Fast Food
    • Грили прижимные
    • Грили саламандра
    • Настольные жарочные поверхности
    • Кофеварки
    • Лавовые грили
    • Настольные витрины
    • Аппараты для попкорна
    • Фритюрницы настольные
    • Блинницы
    • Аппараты для сахарной ваты
    • Вафельницы
    • Грили для кур
    • Чебуречницы
    • Пончиковые аппараты
    • Роликовые грили
    • Для хот-догов
    • Индукционные настольные плиты
    • Микроволновки
    • Тостеры
    • Супницы
    • Рисоварки
    • Гриль для шаурмы
  • Барное оборудование
    • Кофемашины
    • Блендеры
    • Аппараты для горячего шоколада
    • Льдогенераторы
    • Шоколадные фонтаны
    • Соковыжималки
    • Сокоохладители, граниторы
    • Миксеры
  • Прачечное оборудование
    • Промышленные гладильные катки
    • Вспомогательное оборудование
    • Стирально-отжимные машины
    • Сушильные машины для белья
    • Стирально-сушильные машины
  • Посудомоечные машины
    • Стаканомоечные
    • Фронтальные
    • Купольные
    • Котломоечные
    • Туннельные
    • Аксессуары для посудомоечных машин
  • Запчасти, комплектующие, расходники
    • ТЭНы
    • Компрессоры
    • Микропроцессоры
    • Терморегуляторы/термостаты
    • Конфорки
    • Фреон
    • Переключатели
    • Ручки/фурнитура
    • Ножи для мясорубок
    • Решетки для мясорубок
    • Комплектующие
  • Запчасти для стиральных машин
    • Помпы-насосы
    • Электроклапаны
    • Манжеты люка
  • Посуда для столовых, ресторанов, кафе
    • Гастроёмкости
    • Столовые приборы
    • Профессиональные ножи
    • Фарфор керамика фаянс
    • Кондитерский инвентарь
    • Стеклянная посуда
    • Кухонный инвентарь
  • Текстиль и униформа
    • Спецодежда для поваров
    • Подушки, одеяла
  • Мебель
    • Металлические шкафы
    • Шкафы сушильные
Читайте также:  Окно для газовой котельной частного дома: законодательные нормы остекления помещения

Одними из самых популярных и востребованных отопительных оборудований всегда остаются ТЭНы. Может меняться форма или материал, из которого они изготавливаются, но действие и эффективность их зачастую остаются неизменными.

Предназначение ТЭНов

Они так популярны, благодаря своей высокой теплоотдаче. Электрическая энергия ТЭНов тратится только на обогрев пространства, которое их окружает.

Устройствами, в которых они используются, являются:

  • Электрокотлы.
  • Электрокамины.
  • Масляные обогреватели.
  • Полотенцесушители.

Принцип действия ТЭН

Когда прибор включается в сеть, то сразу же стартует нагрев спирали, а затем начинается передача энергии непосредственно термопроводнику. После этого тепло уже распространяется в окружающее пространство.

Если мы говорим про нагревание жидкостного ТЭНа, то в нем вокруг трубки происходит образование конвекционных потоков, а затем теплоноситель их перемешивает, тем самым обеспечивания равномерный нагрев.

Если мы говорим про безжидкостные, то температура нагрева ограничена таким образом, чтобы не допустить пожара. А для того, чтобы теплообмен происходил быстрее, используется вентилятор, отвечающий здесь за циркуляцию воздуха.

Виды ТЭНов для отопительных приборов

Они применяются для бытового отопления. Чаще всего такие модели можно увидеть в масляных электрорадиаторах а также переносных или настенных. Здесь передача тепла происходит с помощью конвекции.

Это своеобразная модификация предыдущего вида ТЭНов. Зачастую они применяются в обогревателях с воздушным отоплением. А если внутрь встроен еще и вентилятор, то нагрев помещения происходят буквально в считанные минуты.

Чаще всего такую конструкцию используют, когда есть потребность в большей производительности прибора и при этой невозможно передать быстро теплоэнергию от спирали ко внешней среде.

Мощность такой конструкции составляет 6-10 кВт.

Такой ТЭН имеет вид трубки, у которой есть один свободный конец, а наружная часть изготавливается из стали.

Такие модели используются зачастую в промышленности.

Как правильно выбрать ТЭН?

В первую очередь, обращайте внимание на мощность, а затем на конструкцию, какая длина у трубки, а также имеются ли дополнительные возможности.

Мы бы хотели обратить ваше внимание на то, что мощность не всегда исключительно положительный момент. Не рекомендуется приобретать устройство, у которого мощность будет больше на 75%, чем максимально возможный уровень теплоотдачи нагревательного оборудования. Иначе возможны постоянные отключения прибора из-за перегрева.

Для комфортного прибывания в квартире хватит уровня в 40 Вт/м3. Если вас беспокоят щели на окнах и из них дует, то выбирайте модель с мощностью до 80 Вт/м3.

Учет особенностей конструкции

Чаще всего ТЭНы изготавливаются из легированный стали, реже из меди.

Если вы хотите приобрести прибор у надежного производителя, то обычно в комплекте к нему идет инструкция, где будут расписаны все параметры, которые важно знать перед покупкой.

Размер нагревательной трубки

Здесь рекомендуется заострить внимание на протяженности трубки, так как именно от этого будет завесить эффективна работа устройства.

Чем больше длина, тем быстрее будет происходить нагрев помещения.

При выборе рекомендуем обратить внимание на ее особенности. В идеале она должна проходить по всей длине рабочей площади, тогда нагрев будет равномерным.

Присутствие дополнительных возможностей

В первую очередь, стоит определиться, нужны ли они вам. Если вы планируете использовать прибор, как вспомогательный, то наличие термостата совершенно не обязательно.

Чаще всего ТЭНы производятся в Италии, России, Турции и Украине.

В нашем интерне-магазине представлен большой выбор ТЭНов от разных производителей. Поэтому, вы можете выбрать то, что подойдет именно вам. По всем интересующим вас вопросам обращайтесь к нам по телефону, указанному на сайте. В нашем каталоге торгового оборудования Вы сможете выбрать и купить тэны с доставкой по Самаре и всей России. Доступные цены.

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.

Читайте также:  Давление в расширительном бачке газового котла: нормы + как накачать и отрегулировать

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.

Рекомендации по подбору ТЭНов для различных сред

Вы здесь

Нагреваемая среда – воздух

Для нагрева воздуха используется два типа ТЭНов:

  • ТЭНы для «спокойного» воздуха. Маркировка таких ТЭНов по ГОСТ 13268-88 – «S» и «T». Удельная мощность на единицу поверхности соответственно 2,2 ватт/кв. см и 5,0 ватт/кв. см. Максимальная температура на поверхности – 450 и 650 градусов. Съем тепла с поверхности нагревателя происходит за счет конвекции «спокойного» воздуха, контактирующего с нагретой поверхностью.
  • ТЭНы для «подвижного» воздуха, еще их называют «обдуваемые», с маркировкой «О» и «К», удельной мощностью 5,5 Вт/кв. см и 6,5 Вт/кв. см. Съем тепла с поверхности нагревателя осуществляется подвижной струей воздуха, создаваемой, например вентилятором и движется эта струя со скоростью не менее 6 м/с (по ГОСТ). Естественно, что «обдуваемый» ТЭН по сравнению со «спокойным», имея одинаковые характеристики (размеры, материал, напряжение и пр.), может иметь значительно большую мощность и генерировать на своей поверхности больше тепла. При этом «обдуваемый» ТЭН не перегревается, т.к. избыток тепла интенсивно отбирается движущимся воздухом.

Когда речь идет об обогреве обычных помещений, в которых температуру воздуха нужно поднять до уровня 20-25 градусов, выбор ТЭНов не представляет затруднений: из таблицы ТЭНов на сайте выбирается ТЭН нужного типоразмера, мощности и напряжения, количество ТЭНов определятся общей необходимой мощностью из расчета (в среднем) 1 кВт на 10-12 кв. м площади помещения при стандартной высоте потолка 3 м и общепринятой утепленности здания. При этом температура ТЭНа повышается незначительно, т.е. это собственная температура ТЭНа плюс 20-30 градусов. Иначе обстоит дело, когда температуру воздуха нужно поднять до 150, 200 и даже 250 градусов. Это происходит в сушилках, печках-пекарнях, окрасочных камерах. В этом случае общая температура ТЭНа будет очень высокая: собственная температура ТЭНа плюс 250 градусов окружающего воздуха. Такая температура может неблагоприятно сказаться на «здоровье» ТЭНа – он может попросту перегреться.

Рассмотрим конкретный пример. Допустим, в камере для порошковой окраски изделий необходимо создать температуру +200 градусов. Опуская детали расчета, используем для этой цели ТЭН 140 В13/2,5 Т 220 (трубка длиной 140см, диаметром 13мм, мощностью 2,5кВт, из нержавеющей стали). Этот ТЭН имеет удельную мощность около 4,8 Вт/кв. см, а собственную температуру около 600 градусов. В рабочем режиме температура ТЭНа достигает 600+200=800 градусов, что превышает максимально допустимую температуру ТЭНа. А если учесть «разрешенные» скачки напряжения (+10%), разрешенное отклонение по мощности ТЭНа (+5%), то общая температура ТЭНа может быть еще выше. Долговечность такого ТЭНа становится под вопросом.

Возьмем ТЭН 140 В13/2,0 Т 220 (такой же, как и предыдущий, только мощностью ниже -2,0 кВт вместо 2,5 кВт). У этого ТЭНа удельная мощность равна 3,86 Вт/кв. см, собственная температура – примерно 480 градусов, суммарная температура ТЭНа около 680 градусов, что уже не так критично.

Очевидно, первый ТЭН, как более мощный, разогреет камеру быстрее, количество этих ТЭНов, исходя из необходимой общей мощности для разогрева камеры до нужной температуры, потребуется меньше. Но в конечном итоге эти «плюсы» могут перекрыться «минусами»: более мощные, но перегретые ТЭНы будут чаще выходить из строя, а это потребует более частой остановки окрасочной камеры и сборки-разборки ТЭНовых узлов.

ВЫВОД: при подборе воздушных ТЭНов необходимо увязывать такие параметры, как:

  • размеры и материал трубки ТЭНа;
  • мощность и собственную температуру ТЭНа;
  • эксплуатационные условия – температуру воздуха, качество обдува и др.

Нагреваемая среда – вода

Обозначение этих ТЭНов по ГОСТ 13268-88:

  • «Р» – материал трубки ТЭНа – чёрная сталь;
  • «J» – материал трубки ТЭНа – нержавеющая сталь.

Допускаемая удельная мощность (Р уд.доп.) на поверхности ТЭНа – 15 Ватт/кв.см. Этот показатель определяет максимально допустимую мощность ТЭНа. При подборе водяных ТЭНов необходимо соблюдать следующие правила:

  • Эксплуатируя ТЭН, необходимо предпринять все меры для того, чтобы предотвратить образование на его поверхности «накипи» – это отложения на трубке ТЭНа различных примесей, присутствующих в жидкости. Примеси присутствуют, например, в грязной или жёсткой воде, они обволакивают трубку ТЭНа в виде плёнки различной толщины. Чем толще такая пленка, тем хуже теплопередача от ТЭНа к жидкости, и в какой-то момент ТЭН может перегреться и выйти из строя. Особенно опасна в этом смысле вода, добываемая из артезианских скважин. Поэтому с самого начала эксплуатации ТЭНов необходимо озаботиться установкой всевозможных фильтров и умягчителей жидкости, а также производить профилактическую чистку ТЭНов и резервуаров.
  • Активная часть ТЭНа должна быть полностью погружена в жидкость. Напомним, что активная длина ТЭНа равна полной его длине за минусом длины «зоны непрогрева» ТЭНа (это величина, на которую контактная шпилька с торца входит внутрь ТЭНа). Большинство водяных ТЭНов имеют зоны непрогрева А=40 мм, и В=65 мм, поэтому такие ТЭНы должны быть погружены в жидкость практически полностью. В случае применения ТЭНов с другими зонами непрогрева (С=100 мм; D=125 мм; Е=160 мм; F=250 мм; G=400 мм и т.д.) уровень жидкости должен быть выше зоны непрогрева на 20 – 30 мм.
  • Иногда по технологическим причинам нагреваемую жидкость необходимо с некоторой периодичностью сливать из резервуара. В этом случае ТЭНы оголяются и из водной среды переходят в воздушную, т.е. работают в режиме смены сред «вода-воздух» (конечно, при сливе жидкости ТЭНы отключают). В таких случая не рекомендуется применять ТЭНы из черной стали, т.к при нагреве, остывании и смене сред черная сталь начинает интенсивно корродировать (ржаветь) и быстро разрушается. А, например, на нержавеющую сталь такие условия пагубного воздействия не оказывают.
  • Для установки ТЭНа в резервуаре и его герметизации (уплотнительная прокладка) на торцах ТЭНа закрепляют щтуцера – втулки с резьбой и фланцем под прокладку. Закрепление штуцера на торце ТЭНа производится разными способами. Один из них – опрессовка штуцера специальными пресс-ножницами. Этот способ создаёт прочное и достаточно герметичное соединение штуцера с трубкой ТЭНа, которое позволяет использовать ТЭН при нагреве жидкости в резервуарах с внутренним давлением не более 0,25 мПа ( 2,5 атм.). Т.е в обычных системах отопления, в обычных нагревательных резервуарах ТЭНы с опрессованными штуцерами используются очень широко.

Если же давление в резервуаре превышает 2,5 атм. (например, в парогенераторах), опрессовка штуцера уже не дает достаточной герметичности, и штуцер необходимо либо припаять, либо приварить к трубке ТЭНа. Об этом нужно помнить при заказе ТЭНа, иначе штуцер будет «пропускать» жидкость по трубке ТЭНа, что в конечном итоге выведет его из строя.

В остальном же выбор ТЭНа не должен вызвать затруднений: по таблице на сайте выбирайте мощность, напряжение, длину и диаметр трубки ТЭНа, её материал и форму, необходимые штуцер и контактную часть.

Компания “ПЕТРОТЭН” является узкопрофильным предприятием, сфокусировавшим свое внимание на производстве тэнов для различных сред, таких как вода, воздух, металл, масло.

Ссылка на основную публикацию
×
×