24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ТЭНы в системе отопления

ТЭНы в системе отопления

Разные виды ТЭНов

Нередко для обогрева помещений используют электроотопительные приборы. Одна из разновидностей такого отопления ТЭНы – трубчатые электронагреватели. Что же представляет собой этот широко распространенный прибор? ТЭН – это устройство для среднетемпературного нагрева теплоносителя. Конструктивно это тонкостенная металлическая трубка с помещенной внутрь спиралью, которая изготовлена из материала высокого сопротивления – нихрома. Концы спирали выходят наружу в виде контактного стержня, герметизируются и служат для подключения к электросети.

Сама трубка изготавливается из стали, углеродистой или нержавеющей. После помещения внутрь и центровки спирали, трубку заполняют специальным теплоносителем – периклазом и герметизируют. Находясь под высоким давлением, периклаз фиксирует спираль по оси и после этого ТЭН изгибают и придают ему необходимую форму в зависимости от модели.

Независимо от того, как именно будут использоваться ТЭНы – в котле отопления на твердом топливе или в инфракрасном обогревателе – существуют определенные правила установки и эксплуатации нагревателей такого типа. При этом использовать электрические тэны можно в самых разных целях: для обогрева гаража, отопления дома, для установки в котлы отопления или в радиаторы. Рассмотрим более подробно способы использования ТЭНов для отопления.

Устройство трубчатого электронагревателя

Приборы рекомендуют применять для отопления строений с небольшой площадью, которые мало эксплуатируются в осенне-зимний период. Для этого элемент вставляется в радиатор внушительных габаритов. ТЭНы преимущественно применяют для обогрева гаражей, дачных домиков и других помещений.

Фото 1. ТЭН для радиатора с регулятором, мощность 1,5 кВт, производитель — «Tormec», Украина.

Используют их и для отопления частных одноэтажных строений, но крайне редко из-за высокой стоимости электричества. Здесь их чаще устанавливают не как основной, а как вспомогательный источник отопления на случай отключения газа.

Такие элементы питания подключают не только к газовой автономной системе отопления, но и к контуру, функционирующему на твердом топливе. Это особенно актуально, когда у обитателей дома нет возможности регулярно добавлять уголь или дрова в топку, а также следить за давлением и температурой внутри системы.

Важно! Для экономии электричества рекомендуется установить двухтарифный счетчик. Тогда ночью, когда стоимость электроэнергии ниже, система работает от ТЭНа, а днем — от твердого топлива.

Конструкция

  • Корпус. Он изготовлен из электросварной или цельнотянутой трубки. Материал — нержавейка или углеродистая сталь, покрытие — хром или никель, сечение — округлое или плоское. Диаметр трубки зависит от модели прибора.

  • Наполнитель. Представляет собой кварцевый песок или смесь кристаллических окислов магния.
  • Спираль. Это нагревательный элемент устройства. Он выполняется из нихромовой проволоки.
  • Контактный стержень в заделке.
  • Герметик.
  • Изолятор.

Достоинства и недостатки

  1. экологическая чистота контура, поскольку устройство не требует какого-либо топлива, при горении которого в окружающую среду выделяются вредные вещества;
  2. создает автономную конструкцию отопления, не зависящую от газа и твердого топлива;
  3. компактные габариты;
  4. большой выбор устройств разной мощности;
  5. простой монтаж;
  6. безопасность эксплуатации;
  7. есть модели с терморегулятором, благодаря чему процесс отопления автоматизируется.
  • высокая стоимость источника тепла (электроэнергии);
  • устройство не подлежит ремонту, если вышла из строя спираль.

Особенности самостоятельной установки ТЭНа в батарею

Простота установки прибора соответствует простоте его конструкции. Ещё в магазине следует проверить комплектацию, в идеале в коробку должно быть упаковано всё, что необходимо для подключения. Если чего-то не хватает, нужно сразу же докупить.

Установка ТЭНа производится в следующей последовательности:

  1. Освободить систему от воды;
  2. Извлечь из радиатора нижнюю заглушку;
  3. Установить нагревательный элемент вместо заглушки — обработать герметиком участок стыка или намотать лен на резьбу, резиновую прокладку, строго горизонтально установить нагревательный элемент;
  4. Заполнить радиатор теплоносителем;
  5. Включить прибор в сеть. Важно! Для подключения ТЭНа к сети запрещается использовать розетку без заземления!

Со временем в процессе эксплуатации ТЭН покрывается накипью, что может привести к поломке. Проще регулярно следить за состоянием нагревателя и своевременно производить его очистку. Для этих целей ТЭН вынимается из радиатора, и с него снимается накипь одним из двух возможных способов.

Механическим путем — поверхность протирается наждачной бумагой или металлической щёткой. Во избежание повреждений поверхности эту операцию следует проводить очень аккуратно. Химическим — поверхность корпуса ТЭНа нужно обработать соответствующим составом. Делать это нужно тоже аккуратно, ни в коем случае не допускать попадания чистящего раствора на резиновую прокладку.

Читать еще:  Чем промыть трубы системы отопления?

Рекомендации по безопасной эксплуатации радиатора, оснащённого ТЭНом

Пользоваться электронагревателем, установленным в батареи можно при соблюдении следующих условий:

  • Наличие полноценной вентиляции в помещении;
  • Нельзя располагать близко с работающим ТЭНом легко воспламеняющиеся предметы и вещества;
  • Прежде, чем установить ТЭН, необходимо убедиться в отсутствии повреждений электропроводки и в достаточной её мощности;
  • На батарее с ТЭНом нельзя сушить одежду или обувь.

Радиаторные ТЭНы могут быть как основным, так и дополнительным источником отопления. Но такая система обогрева всё же больше подойдёт для небольших помещений, использующихся периодически: подсобок, гаражей, закрытых веранд, и, конечно, нечасто посещаемых зимой дачных домиков.

Как собрать электрический котел самостоятельно

Чтобы собрать котел самостоятельно, где можно применять тэн, нужно ознакомиться с его конструкцией. Он состоит из следующих деталей:

  • блок и установленный в нем нагревательный элемент;
  • системы безопасности и отправления.

Самодельные котлы по размеру меньше, чем заводские, их можно при необходимости переставить из одного места в другое. Для работы по изготовлению котла потребуется следующее:

  • блок тэнов;
  • термостат и датчик температуры;
  • стальной корпус с одной зоной для тэна, а второй для блока управления.

Поскольку в системе отопления тэн нужно все время держать в воде, поставьте датчик уровня жидкости. Допустимая мощность самодельного котла составляет 9 квт.

1. Устройство ТЭН.

ТЭН представляет собой электрический нагревательный элемент, выполненный из тонкостенной металлической трубки (оболочки), материалом для которой служит медь, латунь, нержавеющая и углеродистая сталь. Внутри трубки расположена спираль из нихромовой проволоки, обладающая большим удельным электрическим сопротивлением. Концы спирали соединены с металлическими выводами, которыми нагреватель подключается к питающему напряжению.

От стенок трубки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем, который служит для отвода тепловой энергии от спирали и надежно фиксирует ее в центре трубки по всей длине. В качестве наполнителя используется плавленая окись магния, корунд или кварцевый песок. Для защиты наполнителя от проникновения влаги из окружающей среды торцы ТЭНа герметизируют термовлагостойким лаком.

Выводы нагревателя изолированы от стенок трубки и жестко зафиксированы керамическими изоляторами. Питающие провода подключаются к резьбовым концам выводов при помощи гаек и шайб.

Работает ТЭН следующим образом: при прохождении электрического тока по спирали она, нагреваясь, нагревает наполнитель и стенки трубки, через которые тепло излучается в окружающую среду.

При нагреве газообразных сред для увеличения теплоотдачи от ТЭНов применяют их оребрение, выполненное из материала с хорошей теплопроводностью. Как правило, для оребрения используют стальную гофрированную ленту, навитую по спирали на внешнюю оболочку ТЭНа.

Применение такого конструктивного решения способствует уменьшению габаритных размеров и токовой нагрузке нагревателя.

Как выбрать нагревательные элементы отопления

ТЭН для отопления с пластинами

Как правильно выбрать тен для системы отопления? В настоящее время есть множество производителей, которые предлагают подобную продукцию. Однако не всегда и качество, и технические параметры соответствуют требуемым

Поэтому перед приобретением нужно обратить внимание на такие эксплуатационные характеристики нагревателя:

  • Номинальная и максимальная мощность. Если необходим тэн в котел отопления — его мощности должно хватить для работы системы. Простейший способ расчета — на 10 м.кв. дома нужно 1 кВт тепловой энергии;
  • Тип электросети. Для моделей с мощностью до 3 кВт можно использовать домашнюю сеть 220 в. Если же планируется монтаж тена для системы отопления большей мощности — следует провести трехфазную сеть 380 В. Это может быть связано с трудностями в оформлении документации;
  • Наличие термостата. Для системы радиаторного электрического отопления это является основным фактором выбора. Если приобретать тен без возможности регулировки мощности — он будет постоянно работать на максимальном режиме. Таким образом резко повысятся затраты на электричество;
  • Стоимость. Средняя цена 2-х кВт модели начинается от 900 рублей. Стоимость более мощных может составлять до 6000 рублей. Зачастую они изготавливаются под заказ.

Внешний вид нагревательного элемента также может повлиять на его работоспособность и КПД. Лучшим вариантом будет приобретение оребренного тэна в котел отопления. Он отличается от обычных тем, что на защитной оболочке располагаются дополнительные теплообменные пластины.

Читать еще:  Как подключить теплоаккумулятор к системе отопления?

Благодаря им площадь нагрева увеличивается. Такая конструкция характерна для тэнов в радиаторы отопления большего диаметра. Отзывы о них говорят о повышенной теплоотдаче даже при минимальном режиме работы. Но не всегда их габаритные размеры дают возможность установки в батарею. Поэтому чаще всего приобретают простые нагреватели трубчатого типа. Для повышения КПД можно купить блок тэнов с терморегулятором. Он отличается от традиционных наличием нескольких нагревательных элементов на одной основе.

Правила самостоятельного монтажа

Интегрирование ТЭНа в радиатор не озадачит даже новичка. Как правило, все ТЭНы устанавливаются одинаково, вне зависимости от внешнего вида, мощности и других особенностей. Лучше сразу же оборудовать ТЭН терморегулятором, это сделает его использование более комфортным и эффективным.

Процесс монтажа состоит из следующих этапов:

  • вначале необходимо обесточить устройство, в которое будет устанавливаться ТЭН;
  • после чего в радиаторах необходимо полностью остановить подачу теплоносителя, а оставшийся полностью слить;
  • в месте, где располагается нижняя пробка, начинается монтаж самого ТЭНа, он должен весь, поместится в трубе, которая подает теплоноситель;
  • после чего можно вновь подавать теплоноситель в систему, в этот момент рекомендуется проверить герметичность получившейся конструкции;
  • ТЭН оборудуется терморегулятором и прочими элементами в случае необходимости, после чего он может быть подключен к электросети.

Во время установки крайне важно придерживаться инструкции и соблюдать правила техники безопасности:

  1. Запрещено использование ТЭНов в помещениях, где отсутствует качественная вентиляция. Как и любые электрические приборы, они сжигают воздух. Это нужно помнить особенно при установке в небольших помещениях закрытого типа.
  2. Вблизи включенного в сеть устройства не должно находиться легковоспламеняющихся предметов.
  3. Пред началом самостоятельного монтажа ТЭНа в чугунную батарею необходимо убедится в исправности электропроводки, ее качестве и возможности выдержать дополнительную нагрузку.
  4. На таких радиаторах запрещается сушка вещей или обуви.
  5. В остальном, данный метод дополнительного обогрева жилища весьма эффективен при нестабильной подаче тепла. В том случае, когда отопление дома должно производиться при помощи чугунных батарей, необходимо сделать довольно точные расчеты по их количеству и мощности. Чаще всего, оптимальным методом является установка ТЭНа непосредственно в котел, для того чтобы увеличить теплоотдачу во всем отопительном контуре.

Исходя из описанного выше, формирование отопительной системы с использованием специального ТЭНа является довольно простым процессом, с которым справится по силам любому. В тоже время данный элемент может использоваться с разными видами труб, система может быть снабжена автоматическими элементами, которые позволят упростить процесс ее использования. Причем ее использование не требует, каких либо согласований или разрешений.

Монтаж ТЭНа является одним из методов, позволяющих обеспечить комфорт и уют в жилище. Данная конструкция сродни масляному электрическому радиатору, но в отличие от него, она позволяет обеспечить более равномерный и быстрый прогрев всех помещений. Но также необходимо помнить о том, что постоянное использование данного устройства довольно существенно увеличит рост счетов за электроэнергию.

С детства увлекался конструированием и ремонтом. Сначала собирал самолетики, ремонтировал сломанные игрушки, потом чинил кухонный инвентарь и помогал папе с ремонтом в доме. Сегодня занимаюсь проектированием и монтажом систем отопления, вентиляции, водоснабжения и канализации. Ремонтом и установкой сантехники. В свободное время пишу статьи на эту тему.

Достоинства и недостатки радиаторных ТЭНов ↑

В плюсы электронагревателям можно записать:

  • Простоту установки.
  • Низкую цена прибора (имеется в виду только ТЭН).

Простейший ТЭН для радиатора мощностью в 1 кВт можно купить за 8 usd. Правда, придётся дополнительно потратиться на подключаемый терморегулятор

  • Возможность полной автоматизации отопления при наличии качественного терморегулятора (присуще всем отопительным электроприборам).
  • Более высокую надёжность и ремонтопригодность по сравнению с масляными радиаторами.

В грамотном исполнении радиатор с ТЭНом выглядит аккуратно

  • Высокие эксплуатационные расходы за счёт расхода электроэнергии (присуще всем отопительным электроприборам).
  • Низкая эффективность теплоотдачи по сравнению с циркуляционной водяной системой. Радиаторы водяного отопления рассчитаны на довольно высокую скорость протекания теплоносителя, что обеспечивает их равномерный прогрев. ТЭН не в состоянии обеспечить такую же циркуляцию, при естественном движении жидкость будет двигаться медленней, внизу, в районе расположения нагревателя температура поверхности радиатора существенно выше, чем вверху. Как с точки зрения безопасной эксплуатации, так и гигиены, не стоит нагревать батарею свыше 70 ºС. Чтобы не допустить перегрева, мощность ТЭНа не должна превышать ¾ номинальной теплоотдачи радиатора при 70 ºС. Соответственно, используется он не в полную меру.
  • При том, что сами трубчатые электронагреватели недороги, в комплекте с автоматикой поддержания температуры и радиатором отопления стоят они заметно дороже, чем электроконвектор или масляный радиатор, при этом по уровню комфорта масляный радиатор не превосходят. Масляный радиатор или конвектор компактнее, не требуется установка.
  • Как и другие мощные электроприборы и проводка, ТЭНы создают электромагнитные поля, воздействие которых на здоровье человека до конца не исследовано, но полезным точно не является. Если сравнивать с другими системами электрообогрева, этот недостаток в значительной степени устранён в циркуляционной водяной системе отопления с электрокотлом: магнитное поле локализовано в техническом помещении.
Читать еще:  Как отрегулировать термоголовку на радиаторе отопления?

Электромонтаж в трехфазной сети

Схема подключения электрического котла к трехфазной сети более сложная, но все же под силу даже новичку.

Три фазы нужно подсоединить следующим образом:

Обратите внимание на следующие нюансы:

  1. С каждым водонагревателем в комплекте идет технический паспорт, в котором обязательно указывается рекомендуемая производителем схема обвязки электрокотла. Руководствуйтесь только этим документом в своем случае, т.к. далеко не всегда предоставленные в интернете примеры могут подходить для Вашей отопительной системы.
  2. Обязательно защитите котел и . Данные устройства предотвратят перегрузку агрегата, короткое замыкание и утечку тока в электросети.
  3. Обязательно должно присутствовать заземление проводки.

К Вашему вниманию наглядный проект электрического отопления на двухэтажной даче с использованием котла:

Оптимальным источником энергии, для нагрева испарительной емкости, является квартирная электрическая сеть, напряжением 220 В. Можно просто использовать для этих целей бытовую электроплиту. Но, при нагреве на электроплите, много энергии расходуется на бесполезный нагрев самой плиты, а также излучается во внешнюю среду, от нагревательного элемента, не совершая при этом, полезной работы. Эта, понапрасну затрачиваемая энергия, может достигать приличных значений — до 30-50 %, от общей затраченной мощности на нагрев куба. Поэтому использование обычных электроплит, является нерациональным с точки зрения экономии. Ведь за каждый лишний киловатт энергии, приходится платить. Наиболее эффективно использовать врезанные в испарительную емкость эл. ТЭНы. При таком исполнении, вся энергия расходуется только на нагрев куба + излучение от его стенок вовне. Стенки куба, для уменьшения тепловых потерь, необходимо теплоизолировать. Ведь затраты на излучение тепла, от стенок самого куба могут так же, составлять до 20 и более процентов, от всей затрачиваемой мощности, в зависимости от его размеров. Для использования в качестве нагревательных элементов врезанных в емкость, вполне подходят ТЭНы, от бытовых эл.чайников, или другие подходящие по размерам. Мощность таких ТЭНов, бывает разная. Наиболее часто применяются ТЭНы с выбитой на корпусе мощностью 1.0 кВт и 1.25 кВт. Но есть и другие.

Поэтому мощность 1-го ТЭНа, может не соответствовать по параметрам, для нагрева куба и быть больше или меньше. В таких случаях, для получения необходимой мощности нагрева, можно использовать несколько ТЭНов, соединенных последовательно или последовательно-параллельно. Коммутируя различные комбинации соединения ТЭНов, переключателем от бытовой эл. плиты, можно получать различную мощность. Например имея восемь врезанных ТЭНов, по 1.25 кВт каждый, в зависимости от комбинации включения, можно получить следующую мощность.

  1. 625 Вт
  2. 933 Вт
  3. 1,25 кВт
  4. 1,6 кВт
  5. 1,8 кВт
  6. 2,5 кВт

Такого диапазона вполне хватит для регулировки и поддержания нужной температуры при перегонке и ректификации. Но можно получить и иную мощность, добавив количество режимов переключения и используя различные комбинации включения.

Последовательное соединение 2-х ТЭНов по 1.25 кВт и подключение их к сети 220В, в сумме дает 625 Вт. Параллельное соединение, в сумме дает 2.5 кВт.

Мы знаем напряжение, действующее в сети, это 220В. Далее мы так же знаем мощность ТЭН, выбитую на его поверхности допустим это 1,25 кВт, значит, нам нужно узнать силу тока, протекающую в этой цепи. Силу тока, зная напряжение и мощность, узнаем из следующей формулы.

Сила тока = мощность, деленная на напряжение в сети.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector