Как врезать тэн в систему отопления: Страница не найдена – Инженерные системы

Отопление ТЭНами, как сделать, стоит ли использовать

ТЭН — электронагреватель жидкости в виде металлической трубки, внутри которой находится спираль. Конструкций, разновидностей множество. Нагреватели изготовляют и на крупный и на малых производствах.

Эти нагреватели массово устанавливаются, например, в электрических бойлерах и электрокотлах, поэтому производятся также известными производителями.

Но на любом рынке можно встретить ТЭНы предназначаются для установки в радиаторы отопления. Эти устройства изготовлены чаще в Польше, Украине, Китае. Они могут снабжаться встроенными термодатчиками, т.е. работать в полуавтоматическом режиме, отслеживая степень нагрева.

На основе таких электрических нагревателей, можно легко создать отопительный прибор своими руками. Чем и пользуются домашние мастера, конструируя простейший обогрев и «экономя» при этом, как они, думают, изрядные суммы денег.

Но так ли выгодно использовать ТЭНы?
Где обычно, в каких ситуациях, применяют эти электронагреватели воды? Как нужно устанавливать и применять ТЭНы…

Насколько большая выгода от ТЭНов

Если имеется старая батарея, то почему бы ее не превратить с помощью ТЭНа в систему отопления для небольшого подсобного помещения, — курятника, мастерской, гаража…

Существуют даже мифы, что тенами отапливать выгодно. Но «мечты разбиваются о суровую реальность», — электричеством отапливать дороже всего. Так как используется самый дорогой энергоноситель.

Неважно, имеется ли фирменный программируемый электрокотел, или установлена бочка с опущенным в нее на проволоке ТЭНом, — КПД подобных электронагревателей около 97%. А дальше платим по счетчику…

Обогреваться ночью

Но есть лазейка, — ночной дешевый тариф на электроэнергию. Узнать точно, о действующих тарифах и возможности подключения ночного, можно в местной электросети.

Правда и ночное электричество нельзя назвать дешевым, но в совокупности с показателем «Комфортность», ночное отопления становится весьма привлекательным для пользователя.
Какой вид топлива больше всего подходит для дома

Но цена на саму систему отопления с электрическим нагревом может значительно варьироваться.

Нагреватели в батареях

Когда в квартирах с центральным отоплением холодно, то отапливают дополнительно электричеством, а также газовой кухонной плитой или колонкой.

Вот тут и применяется парочка тяжелых чугунных батарей с ТЭНами. По сравнению с фирменными электроконвекторами они обладают гораздо большей теплоемкостью, поэтому их можно отключать на дольше и не следить за их работой. Но и нагрев соответственно продолжительнее.

Такие радиаторы умельцы устанавливают в основном в гаражах, где любят проводить время. Или, например, для обогрева животных в морозы на небольших фермах.

Оборудование систем отопления

Бывает, что на дачке, в гараже и т.п. имеются остатки былой системы отопления, например, пару батарей со стальными трубами. Вернуть систему к жизни проще всего, вставив в нее электрические нагреватели….

Но ТЭНы могут создавать и вспомогательный подогрев в домашней системе отопления. Электрический обогрев отлично дополняет твердотопливный котел. Особенно ночью, с дешевым тарифом. И здесь «самодельное производство» также востребовано.

Если в достаточно большой металлической трубе закрепить пару тенов по 2 кВт, то получится 4-киловаттный электрокотел. Нюанс в том, что ночью его можно включать в маломощную сеть 220 В, так как другие потребители «спят», кроме холодильника, например.

Такое «творение», на практике, может стать основным отоплением в течении сезона в утепленном доме, если, конечно, применяется буферная емкость — теплоаккумулятор.
Как подключить теплоаккумулятор в систему

Какая мощность понадобится

В системе отопления целого дома лучше использовать 2-киловатные образцы электронагревателей.

Но в отдельных радиаторах самодельных регистрах, обрезках отопления в гаражах… применять слишком мощные ТЭНы нельзя.

Дело в том, что тепловое реле не может считаться надежной защитой. А доводить жидкость до температуры кипения, перегревать прибор свыше +75 градусов — опасно.

Следовательно, мощность тена не должна быть больше, чем тепловая мощность, отдаваемая прибором при +70 градусах. Это примерно 75% от паспортной мощности радиатора.

Одна секция и чугунного и алюминиевого радиаторов (500 мм между трубами) обладает мощностью теплоотдачи 170 Вт при 90 град жидкости и 20 град воздуха. При +70 град. нагрева — одна секция — 140 Вт, 7 секций — 1080 Вт, 10 секц. — 1400 Вт.
Таким образом, для радиатора из 7 секций мощность ТэНа не должна быт больше чем 1 кВт. А для радиатора из 10 секций — не больше 1,4 кВт.

Труднее обстоит дело с самодельными регистрами, — неизвестна их теплоотдача. Остается лишь начинать использовать наименее мощные нагреватели.

Какие тены для радиатора выбрать

ТЭНы для радиаторов сделаны на основе заглушки (основания) со стандартным диаметром резьбы 40 мм. Остается из радиатора выкрутить нижнюю пробку, на ее место вкрутить нагреватель.

О подборе этих нагревателей по мощности для радиаторов было сказано выше. Не стоит брать более мощный приборы, во избежание аварийных ситуаций. Не нужно перегревать радиатор, добиваясь большей теплоотдачи.

Но эти нагреватели различаются и по длине. Для отдельно стоящего радиатора, без движения жидкости, предпочтительней тены подлиннее. Тогда и прогрев будет более равномерным.

В проточном электрокотле другой приоритет подбора — меньшее гидравлическое сопротивление. Минимизировать влияние нагревателей путем удачного подвода трубок и конфигурации их расположения для домашнего умельца не проблема.

Производитель, — «китайцев», по прежнему, ругают больше всего, лучшими ТЭНами считаются местного разлива — российско-украинские.

Как применяются

ТЭНы могут включаться комнатным термостатом. Тогда они управляются по заданной температуре воздуха.

Но в большинстве случаев используют нагреватели со встроенными температурным реле, — нагрев по температуре теплоносителя.

Жидкость при нагреве расширяется. Нельзя отдельные радиаторы, и другие замкнутые системы отопления, заполнять жидкостью полностью. В системах отопления для компенсации расширения используется расширительный бак.
Расширительные баки для системы отопления

В случае с отдельным радиатором достаточно оставить не менее 10% внутреннего объема не заполненным, — заливать радиатор по верхнюю пробку.

Установка ТЭНа следующая. Система сливается, выкручивается пробка радиатора, вкручивается тен. При этом обычно используется лен со смазкой в качестве уплотнителя (металл-по металлу).

Нагреватель подключается к электросети в соответствии с ПУЭ, с соответствующей изоляцией контактов.

Масло не допустимо

Можно встретить рекомендации залить радиатор маслом, — якобы получится аналог «масляного нагревателя». Прежде чем следовать подобным советам, рекомендуется изучить опыт «пиротехника», который налил масло на картон, поджег, а затем пробовал потушить.
Маслонаполненные промышленные электроагрегаты (например, высоковольтные маслянные разъединители) эксплуатируются с особыми мерами пожарной безопасности.

Если система замораживается, необходимо использовать незамерзающие жидкости, для одного радиатора можно использовать тот же автомобильный Тосол. Горючие жидкости недопустимы.

Встречаются и другие нарушения.

Конструирование своими руками — выгодно?

Самостоятельное конструирование электрообогревательных приборов не приветствуется по соображениям безопасности.

Гораздо целесообразнее приобрести готовый электрический обогреватель для помещений, например, электроконвектор, отвечающий требованиям… За его эксплуатационные качества несет ответственность производитель.

Экономическая целесообразность в ТЭНах может возникнут, как говорилось, когда в наличии имеется «заброшенная» и «бесплатная» оболочка для него.

Но вопросы безопасности, на самом деле, гораздо важнее, чем выгода, получаемая подобным образом.
Сейчас это понимают чаще, потому ТЭНами интересуются все меньше.

К тому же, средний по площади дом выгоднее отапливать электрокотлом с водяными радиаторами, чем отдельными конвекторами. Далее по теме — выгодно ли отапливать конвекторами электрическими

устройство оборудования и особенности монтажа

Грамотное проектирование системы отопления позволяет домовладельцам добиться комфортных температурных условий даже в самые холодные зимы и значительно сэкономить средства на оплате энергоресурсов. Помимо установки основного котла и монтажа системы труб, специалисты рекомендуют купить тен для радиатора отопления, который станет дополнительным источником тепла в доме. На современном рынке отопительной техники электрические тэны для отопления дома представлены широким разнообразием моделей, которые отличаются по цене и конструктивным особенностям.

Содержание

• 1 Устройство и принцип работы
• 2 Целесообразность применения тэна в системе отопления
• 3 По каким параметрам подбирается тен для отопления дома и квартиры?
• 4 Особенности монтажа устройств
• 5 Преимущества использования тэна
• 6 Особенности эксплуатации тэнов после монтажа

Устройство и принцип работы

На рынке отопительной техники тэны представлены моделями, отличающимися по мощности и эксплуатационным характеристикам, при этом большинство из них работают по одному принципу. В частности, электрический тэн для батарей отопления представляет собой нагревательный элемент, который монтируется в специальное гнездо на радиаторе и используется для подогрева теплоносителя, циркулирующего внутри системы отопления.

Стандартная комплектация тэна представлена защитным кожухом, который предотвращает поражение током при использовании устройства и термостатом.

Термостат позволяет максимально эффективно контролировать процесс нагрева теплоносителя. Изготавливая тены для батарей отопления, производители подвергают их процессу гальванизации, в результате готовый продукт отличается отличными потребительскими характеристиками – долгим сроком службы, надежностью и прочностью, и обеспечивает бесперебойную работу системы отопления дома. Чтобы не зависеть от централизованного отопления, многие часто выбирают индивидуальное отопление.

Целесообразность применения тэна в системе отопления

Функциональный нагревательный элемент — тэн для батарей отопления, можно использовать в различных ситуациях. Он станет практичным решением при проектировании независимых обогревателей, а также может быть использован для улучшения показателей эффективности работы централизованной отопительной системы. Данное устройство обеспечивает дополнительный подогрев теплоносителя, и может рассматриваться в качестве актуального варианта при проектировании «аварийной» системы отопления.

Даже в случае перебоев в работе центральной отопительной системы, трубчатый электронагреватель поможет поддержать требуемые температурные показатели и предотвратит промерзание радиаторов, обеспечивая теплоносителю внутри них минимальный уровень прогрева. Для оптимизации работы тэна необходимо подобрать функциональный термостат, который поможет осуществлять мониторинг над уровнем нагрева теплоносителя. Данное устройство продлит срок службы тэна и защитит его от перегрева.

По каким параметрам подбирается тен для отопления дома и квартиры?

Главным критерием, по которому необходимо подбирать тэн в радиатор отопления – это номинальная мощность устройства. Корректная работа тэна будет возможна в том случае, если мощность оптимально подходит к заданным условиям и обеспечивает нагрев определенной массы энергоносителя. Также важно обратить внимание на дополнительные параметры использования тэна, такие как факторы обмена тепла, необходимое напряжение сети, нюансы нагрева, температуру и назначение.

Помимо перечисленных выше характеристик, выбирая тены в батареи отопления, стоит учитывать конструктивные особенности устройства – длину, форму и диаметр трубки, общую длину изделия, способ подключения и размер колпака-изолятора. Данные характеристики должны быть подобраны в соответствии с типом радиаторов, используемых в конкретной отопительной системе.

Особенности монтажа устройств

Перед тем, как врезать тэн в систему отопления, необходимо ознакомиться с основными этапами монтажа. Первый этап подключения предусматривает обесточивание прибора, к которому будет произведен монтаж и слив теплоносителя из радиатора. Далее производится установка нагревательного элемента вместо нижней пробки радиатора, при этом тэн должен войти в трубу для подачи жидкости. На заключительном этапе работ специалисты проверяют герметичность радиатора, наполняют его энергоносителем и подключают тэн к электросети.

Преимущества использования тэна

Подключая тэн в радиатор отопления, домовладелец получает ряд преимуществ, связанных с особенностями работы нагревательного элемента. Прежде всего, достоинства тэна кроются в том, что он преобразует электричество в тепло, при этом практически отсутствуют потери энергии.

Устройство значительно повышает эффективность работы отопительной системы и позволяет сэкономить бюджет на оплате энергоресурсов.

Энергоэффективные тэны для радиаторов отопления цена которых зависит от характеристик, также имеют преимущества в виде простого монтажа, долговечного срока службы, доступной стоимости, безопасного процесса эксплуатации и компактных габаритов.

Особенности эксплуатации тэнов после монтажа

Чтобы нагревательный элемент работал без перебоев долгие годы и стал доступным источником тепла в доме, следует придерживаться некоторых рекомендаций. В частности, установив тэн в батарею отопления, не следует включать устройство во время отсутствия в системе воды или незамерзающей жидкости. Также для эффективной работы устройства каждый квартал требуется производить профилактическую чистку от накипи. Извлекая тэн для очистки, следует в щадящем режиме производить откручивание гаек, чтобы не нарушить целостность выводных каналов.

Монтаж ТЭНов в батареи отопления с терморегулятором

Содержание статьи:

• 1 Что такое электротэны
• 2 Принцип работы ТЭНа
• 3 Применение ТЭНов
• 4 Правила эксплуатации и обслуживания
• 5 электрокотел своими руками
• 6 Сломался тэн в котле или бойлере
• 7 Правила установки и эксплуатации ТЭН
  • 7.1 Качество теплоносителя
  • 7.2 Герметизация стыков
• 8 Основной вид нагрева
  • 8.1 Вспомогательный обогрев частного дома
  • 8.2 Вспомогательный обогрев квартиры
  • 8.3 Характеристика приборов
• 9 Выбор 4 главных параметра
  • 9.1 Для чугунных батарей
  • 9.2 Для котлов отопления
• 10 Как правильно выбрать тэн для чугунного радиатора
• 11 Применение
• 12 Разновидности трубчатых нагревателей для радиаторов
• 13 Особенности выбора
  • 13. 1 Тип радиатора
  • 13.2 Длина греющего элемента
  • 13.3 Автоматика
  • 13.4 Производитель
• 14 Конструкция ТЭНа для радиаторов отопления, используемые материалы
• 15 минусы и плюсы радиаторного ТЭНа
• 16 Что представляют собой электротены
• 17 Разновидности ТЭНов
• 18 Что это такое
  • 18.1 Характеристики и ассортимент
• 19 Установка ТЭНа
  • 19.1 Произведение расчетов
  • 19.2 Установка
• 20 Когда необходимо устанавливать электротен в батарею
• 21 Предназначение отопительных ТЕНов
• 22 Как выбрать ТЭН для радиатора
• 23 Устройство и принцип работы конструкции
  • 23.1 Особенности установки системы
  • 23.2 Проведение расчетов
  • 23.3 Самостоятельное создание электрической отопительной системы
• 24 Радиаторное электрическое отопление дома
  • 24.1 Подключение ТЭНа к действующему отоплению
  • 24.2 Радиаторный электрический обогрев
• 25 Этапы монтажа
  • 25. 1 Меры предосторожности
• 26 В каких случаях применяется ТЭН для радиаторов
  • 26.1 Дополнительные функции
• 27 Критерии выбора
• 28 Как устроен электроприбор

Что такое электротэны

ТЭН – это аббревиатура, которая обозначает трубчатый электрический нагреватель. По сути, это полая трубка, выполненная из нержавеющей или углеродистой стали. Внутри расположена проволочная спираль, которая обладает высоким показателем сопротивления. Для монтажа предусмотрена латунная гайка, которая вкручивается в батарею отопления. ТЭН можно устанавливать в любые радиаторы начиная от старых чугунных и заканчивая современными биметаллическими.

Оптимальным вариантом считается ТЭН с терморегулятором. Это приспособление позволит контролировать температурный режим и убережёт нагревательный элемент от перегрева. В качестве теплоносителя может использоваться масло или вода. Учитывая, что нагреватель будет устанавливаться в батарею отопления, роль теплоносителя будет играть вода.

Работают электрические ТЭНы довольно просто. После подключения к домашней сети, спираль, установленная внутри трубки, начинает нагреваться, передавая энергию теплоносителю. Если нагреватель оборудован терморегулятором, можно выставить необходимый температурный режим. После того как батареи отопления нагреются до установленной температуры, электрическая цепь разомкнётся и ТЭН отключится. Когда жидкость в батареях начнёт остывать, нагревательный элемент включится в автоматическом режиме. Такая схема, позволит существенно сэкономить на электричестве и обеспечит тепло во всём доме.

Стоит отметить, что ТЭН с терморегулятором может работать в нескольких режимах:

• Турбо. В этом режиме нагревательный элемент включается на короткий промежуток времени, но использует при этом максимальную мощность. Турборежим используют для быстрого прогревания комнаты.
• Антизамерзание. Эта функция используется в основном в нежилых квартирах. ТЭН работает на минимальной мощности, предотвращая замерзание системы отопления в случае аварии.

Принцип работы ТЭНа

ТЭНы для алюминиевых радиаторов отопления с терморегулятором или для чугунных считаются наиболее эффективными приборами. Это изобретение поможет хозяевам контролировать температуру в помещении, а также будет защищать нагревательный элемент от его возможного перегрева.

В таких системах, где устанавливается это устройство, может быть использована вода или же масло в качестве теплоносителя. Однако, если учесть, что монтаж ТЭНа будет осуществляться непосредственно в батарею отопления, то обычно выбирается вода. Принцип работы этих приборов относительно прост.

После того, как спираль подключается к сети и монтируется внутрь батареи, она начинает нагреваться, отдавая свою тепловую энергию теплоносителю. Если элемент имеет регулятор, то будет и возможность выбора установленной температуры. Когда температура в системе достигнет установленного уровня, электрическая цепь будет разомкнута, что приведет к отключению ТЭНа. Естественно, что когда вода в системе начнет падать ниже заданного уровня, приспособление автоматически включится и подогреет ее. Такая работа приведет к существенной экономии на электроэнергии и сможет поддерживать весь дом в тепле.

Применение ТЭНов

Трубчатые нагреватели

Монтаж ТЭНов настолько прост, что выполнить все требуемые работы может любой домашний мастер. В комплекте с ТЭНом, как правило, поставляется все необходимое для монтажа, защиты, подключения и автоматизации. Благодаря этому достаточно ввернуть в гнездо радиатора ТЭН, оснащенный термостатом, и подключить его к электросети. Система должна быть заполнена теплоносителем. После таких несложных работ ТЭН можно использовать по его прямому назначению. При установке необходимо следить за тем, чтобы монтируемый нагреватель находился в строго горизонтальном положении.

На рынке представлены модели разной мощности. Они подходят не только для бытового, но и для промышленного использования. Основой конструкции является нержавеющая стальная труба с размещенной внутри спиралью из нихромовой проволоки. С помощью латунной гайки с правой или левой резьбой ТЭН вкручивается в трубопровод. Такие агрегаты могут использоваться с любыми радиаторами, имеющими монтажную резьбу 1 дюйм.

ТЭН для радиаторов — разборная конструкция, поэтому корпус при необходимости можно отсоединить даже во время эксплуатации. Один из важнейших вопросов, встающих при применении электроотопления — это безопасность. Среди всех электроприборов ТЭН отличается наибольшей безопасностью. Для защиты от перегрева применяется двойной контроль за счет основного и дополнительного датчиков температуры. Основной датчик находится внутри корпуса, а дополнительный — в специальной трубке.

Различия в зависимости от модели и типа радиатора

ТЭН для батареи может работать в двух режимах. При применении в качестве основного источника отопления ТЭН включается на полную мощность. Благодаря этому он быстро прогревает помещение до комфортной температуры и поддерживает ее на заданном уровне. В домах с нерегулярным проживанием можно использовать ТЭНы в качестве защиты автономной системы отопления от промерзания. В этом случае прибор будет работать с минимальной мощностью, поддерживая температуру теплоносителя в трубах на уровне, не позволяющем ему замерзать.

Мощность ТЭНа — один из основных параметров при выборе модели. Маломощные изделия не смогут справиться с поставленными перед ними задачами. Ведь с помощью маленького кипятильника нельзя нагреть воду в ванной — потребуется более мощный. Точно так же и при установке маломощного ТЭНа — вода в системе будет остывать быстрее, чем нагреется до заданной температуры.

Важно! Прежде чем покупать ту или иную модель, необходимо сделать расчеты, позволяющие использовать нагревательный прибор с максимальной эффективностью. . При расчете мощности необходимо учитывать не только объем воды в радиаторе, куда будет монтироваться ТЭН, но и начальную, а также конечную температуру теплоносителя и время, затрачиваемое прибором на его нагрев

Для выполнения максимально правильных расчетов пользуются специальными формулами. Для простого обывателя они могут представлять сложность, поэтому полный расчет заказывают специалистам-теплотехникам. Более простой расчет состоит в том, что температура теплоносителя в чугунном радиаторе должна быть в пределах +70 градусов.

При расчете мощности необходимо учитывать не только объем воды в радиаторе, куда будет монтироваться ТЭН, но и начальную, а также конечную температуру теплоносителя и время, затрачиваемое прибором на его нагрев. Для выполнения максимально правильных расчетов пользуются специальными формулами. Для простого обывателя они могут представлять сложность, поэтому полный расчет заказывают специалистам-теплотехникам. Более простой расчет состоит в том, что температура теплоносителя в чугунном радиаторе должна быть в пределах +70 градусов.

Современный радиатор

Помимо мощности, необходимо учитывать и другие технические параметры агрегата. Основными из них являются:

• Форма и диаметр трубки ТЭНа.
• Длина нагревательной трубки.
• Общая длина устройства.
• Размеры изолятора.
• Тип крепления.
• Тип подключения к радиатору.

Правила эксплуатации и обслуживания

Чтобы ТЭН, установленный в батарее отопления, служил как можно дольше, соблюдаются следующие правила:

1. Включение нагревателя происходит только при наличии воды в батарее. Если жидкость попадает на уже нагретую трубку прибора, может случиться небольшой тепловой взрыв. В результате из строя выйдет не только ТЭН: может произойти повреждение батареи отопления.
2. Во время работы устройства на его поверхности будет образовываться накипь, которую необходимо периодически счищать. Рекомендуемый график обслуживания – один раз в три месяца. Если толщина накипи на нагревательной трубке превысит 2 миллиметра, снизится теплоотдача и прибор может выйти из строя.
3. Чтобы исключить возможные скачки напряжения, рекомендуется подсоединить ТЭН через источник бесперебойного питания или стабилизатор. При установке нагреватель заземляется.
4. Производители рекомендуют использовать в роли теплоносителя только дистиллированную воду. В многоквартирных домах с общим стояком соблюсти это требование нереально, поэтому нужно чаще чистить ТЭНы от накипи.

Конструкция электрического котла

Можно ли сделать котел, в котором используются электрические тены для отопления дома, самостоятельно? Для начала нужно ознакомиться с конструкцией заводских моделей.

Они состоят из блока с установленным нагревательным элементом, системы управления и безопасности. В отличие от традиционных котлов он отличается небольшими размерами и возможностью установки практически в любом месте системы. Для изготовления понадобятся следующие инструменты и материалы:

• Блок тэнов. Лучше всего использовать этот вид нагревателей, так как они имеют максимальную мощность;
• Термостат и температурный датчик;
• Стальной корпус, разделенный на две зоны. В одной будет располагаться электрический тэн с терморегулятором для отопления, а во второй устанавливается блок управления и защиты.

Так как тен в системе отопления должен постоянно находиться в воде — рекомендуется монтаж датчика уровня жидкости. Циркуляция жидкости происходит через входной и выходной патрубки. Для улучшения этого процесса предусмотрена колодка подключения циркуляционного насоса. Но следует отметить, что делать подобные котлы мощностью выше 9 кВтт для частного дома не рекомендуется. Это связано с максимальной нагрузкой на электросеть и большими накладными расходами.

Установленный дополнительный тэн с терморегулятором в отопление можно использовать как способ предотвращения замерзания теплоносителя. Для этого устройство может работать на минимальной мощности.

Сломался тэн в котле или бойлере

Замена ТЭНа в котле отопления

Несмотря на свою надежность, выход из строя отопления электрических тэнов довольно часто. Если это заводская модель — делать самостоятельный ремонт можно только в том случае, если есть уверенность в собственных силах. Лучше всего обратиться в специализированную компанию, так как помимо нагревательного элемента в процессе неквалифицированного ремонта можно повредить другие важные части системы.

Если же принято решение самостоятельно восстановить работоспособность котла — сначала нужно ознакомиться с его конструкцией. Для этого можно воспользоваться данными из паспорта или посмотреть данные на сайте производителя. Перед демонтажем нагревательного тена отопления нужно обеспечить устройство. Затем выполняется слив теплоносителя. Проверить работоспособность нагревателя можно с помощью индикатора. В паспорте должен указываться показатель сопротивления при замыкании цепи. Если показатели не совпадают с исходными — устанавливается новый ТЭН. Оптимальный вариант — монтаж аналогичного устройства от этого же производителя.

Перед тем как врезать тэн в систему отопления, нужно сделать хорошую теплоизоляцию в квартире или доме. Это уменьшит текущие затраты на электричество, что в свою очередь увеличит срок службы нагревательного элемента.

Для проверки работоспособности тэна рекомендуется ознакомиться с видеоматериалом.

Правила установки и эксплуатации ТЭН

Одним из главных параметров для каждого электроприбора является его номинальная мощность. Корректная установка тена в систему отопления осуществляется только после расчета этой величины. Для этого необходимо использовать простую формулу:

Где м – масса энергоносителя, кг, Тк и Тн – значение температуры воды после и до нагрева, Т – требуемое время повышения температуры до оптимальной Тк .

Для 6-ти секционного алюминиевого радиатора м будет равно 0,45*6=2,7 кг. Предположим, что Тк=80°С. а Тн=20°С. Время нагрева должно составлять 10 мин. В таком случае оптимальная мощность, которой должны обладать электрические тэны для радиаторов отопления будет составлять:

При этом учитывается, что теплоносителем является вода. С применением антифриза номинальная мощность тена для батареи отопления должна быть увеличена с поправкой 1,44 – 1,06*1,44=1,52 кВт .

Затем необходимо ознакомиться с правилами монтажа электрических тэнов для отопления дома.

Наружная оболочка должна всегда находиться в воде. Если этого не делать, тепло от спирали не будет компенсироваться низкой температурой воды. В результате ТЭН быстро выйдет из строя из-за перегрева. Поэтому тен для отопления дома монтируют в самой низкой точке радиатора. В таком случае он не будет находиться в возможной зоне формирования воздушных пробок.

Качество теплоносителя

Вышедший из строя ТЭН

Лучше всего использовать дистиллированную воду, так как она содержит минимальный % примесей. При нагреве они формируют на поверхности защитной оболочки слой накипи. Это приводит не только к потере эффективности работы устройства, но и является основной причиной коррозии.

Герметизация стыков

Во время установки тена в систему отопления нужно предварительно ознакомиться с инструкцией от производителя. Если в ней указано, что торцевые стыки электродов должны быть дополнительно герметизированы — это обязательно выполняется. В противном случае при попадании воды на поверхность нагревательной спирали повышается опасность для проживающих в доме. Ознакомившись с этими правилами можно приступать к установке тэна для отопления.

Не каждый тэн подходит для радиатора отопления. Следует выбирать только специальные модели с соответствующим монтажным диаметром.

Основной вид нагрева

1. Используются в небольших помещениях с непостоянным пребыванием в них человека, к примеру:

• • подсобные помещения;
  • гаражи;
  • различного рода мастерские.

Совет: при таком варианте использования ТЭН устанавливается в радиатор, заполняемый маслом небольшой вязкости.

Отказ от применения воды в нагревателе обусловлен возможностью ее замерзания при низкой температуре. Такой нагревательный прибор идентичен масляному радиатору и ему не нужно подключение к центральной или локальной отопительной системе. Циркуляция масла происходит исключительно внутри нагревателя.

Универсальный ТЭН для радиаторов отопления с терморегулятором

1. Еще один вариант использования – для эпизодически посещаемых загородных домов или дач. Устройство создается по такому же принципу, как и в первом случае, но самих приборов устанавливается большее количество.
2. В регулярно отапливаемых домах, зданиях, офисах и дачах с отсутствием централизованной системы обогрева. В данном случае основным источником тепла также служит нагревательный прибор с установленным ТЭНом внутри.

Совет: если обогрев помещения производится постоянно, вместо масла внутрь прибора можете залить воду и использовать ТЭН для радиатора с терморегулятором .

Вспомогательный обогрев частного дома

При наличии в доме системы централизованного обогрева, использующей единый водяной контур, трубчатые электронагреватели могут использоваться для вспомогательного нагрева теплоносителя.

Возможные способы применения:

1. С котлами, использующими в качестве основного топливного элемента уголь или дрова, ТЭНами можно осуществлять подогрев теплоносителя. Особенно это актуально в те моменты, когда отсутствует возможность обслуживания котла и заполнения его топливом.

Радиаторный ТЭН со встроенным термостатом для поддержки в помещении заданной температуры

1. В нагревателях, работающих на жидком топливе или сжиженном газе, нагрев теплоносителя ТЭНами не будет обходиться дороже. А в случае установки двухтарифного счетчика на электроэнергию возможна и экономия, ночной тариф обычно значительно дешевле дневного.

Вспомогательный обогрев квартиры

В многоэтажных домах, офисах или различного рода производственно-хозяйственных помещениях с подключенным централизованным отоплением также есть возможность монтажа ТЭНов в батареи. Такой способ нагрева применяется в том случае, если центральное теплоснабжение не может обеспечить нужные параметры теплоносителя в батареях отопления.

Но этот вид монтажа ТЭНов имеет несколько отрицательных моментов:

• не представляется возможным законным путем использовать чугунные радиаторы с ТЭНом, подключенные к системе центрального отопления, так как получить подобное разрешение в обслуживающей организации весьма затруднительно;

ТЭН с терморегулятором для чугунного радиатора по длине должен быть чуть меньше отопительного прибора

• большая стоимость работ по переоборудованию отопительной системы;
• экономически нецелесообразно во время эксплуатации, так как дополнительно подогретый теплоноситель будет уходить и обогревать другие квартиры. Если же перекрывать радиатор от поступления теплоносителя из центральной системы отопления, счета за отопления все равно придется оплачивать.

Монтаж ТЭНа в нижнюю часть чугунной батареи

Характеристика приборов

Рассмотрим положительные и отрицательные моменты использования ТЭНов:

Выбор 4 главных параметра

Чтобы прибор работал долго и эффективно, при покупке учитывается:

1. Мощность. Рассчитывается с учётом региона, теплопотерь здания, отапливаемой площади. Ориентировочное значение для средней полосы РФ — 1 кВт энергии на 10 м2.

Внимание! Когда ТЭН нужен как дополнительный нагреватель, достаточно мощности, составляющей 75% от общей теплоотдачи радиатора. В противном случае вы переплатите за ресурс, который не будет использоваться из-за постоянного отключения ТЭНа

1. Длина. Фактор влияет на циркуляцию жидкости в радиаторе и равномерность прогрева секций. Длину трубки выбирают на 7–10 см короче радиатора.
2. Назначение. Устройство ТЭНов для разных типов батарей не имеет принципиальных отличий, за исключением материала и диаметра фланцевой заглушки. Поэтому перед покупкой изучите рекомендации производителя.
3. Автоматика. ТЭНы выпускаются в двух вариантах: с терморегулятором, встроенным в корпус и с внешним управляющим модулем. Первые дешевле, подходят для дополнительного нагрева. Вторые подключаются с использованием дополнительной наружной электроники, чаще применяются как основной нагревательный аппарат.

Для чугунных батарей

Электронагреватели с терморегулятором для чугунных радиаторов отличаются от других диаметром заглушки. Её типовой размер составляет 32 мм, что по сантехническим канонам равна 1 1/4 дюйма. Информация о соответствии ТЭНа определённому виду отопительного оборудования всегда есть в техпаспорте.

Чтобы достичь максимальной полноты прогрева, также учитывают теплоотдачу чугунных секций, линейные размеры, тип управляющей электроники.

Фото 1. Три ТЭНа для чугунных батарей разной длины, выполнены из нержавеющей стали.

Для котлов отопления

В котельном оборудовании устанавливается 1–3 и более трубчатых электронагревателей или специальные тэн-блоки. Если требуется замена устройства, учитывают следующие параметры:

• мощность ТЭНа — должна соответствовать характеристикам, заявленным производителем котла;
• тип, напряжение электросети;
• форму, размеры электронагревателя;
• вид ТЭНа — «мокрый» или «сухой», последний не контактирует с жидкостью, поэтому используют теплоноситель любого качества;
• наличие терморегулятора.

Основное правило при замене ТЭНа — выбор марки устройства, разрешённой производителем котла.

Фото 2. ТЭН для электрического котла для нагрева воды с высокой мощностью 6 кв, оснащен терморегулятором.

Как правильно выбрать тэн для чугунного радиатора

Чтобы тэн действительно стал эффективным помощником, нужно подбирать его по следующим параметрам:

• Прежде всего, следует ориентироваться на мощность нагревательного устройства. Чтобы подобрать по мощности тэн для чугунной батареи, необходимо рассчитать, какой она должна быть. Если ориентироваться на показатели СНиП, то для обогрева 10 м2 потребуется 1кВт мощности, но это не единственный показатель, который следует учесть.
• Немалое значение имеет то, из какого металла сделан, и как работает радиатор отопления. Существует разница между нагревательными элементами для чугунных батарей и алюминиевых или биметаллических. Для первых выпускают тэны другой формы и с большим диаметром заглушки.

При покупке нагревателя нужно уточнить, для какого типа радиаторов он приспособлен.

• Чтобы правильно подобрать тэн по длине, нужно ориентироваться на количество секций в радиаторе. Как правило, оптимальной считается длина прибора на 10 см короче батареи. Это позволит ему равномерно и быстро нагревать теплоноситель в устройстве.
• Можно установить тэн в батарею отопления с термостатом, если он будет использоваться в качестве дополнительного источника тепла. Когда его функцией является обогрев дома или квартиры, то потребуется дополнительная наружная электроника, позволяющая автоматизировать процесс отопления. Это несколько удорожает сам прибор, но помогает экономить на энергоресурсах при его эксплуатации.
• Давление в батареях центрального отопления так же следует учесть. Если оно склонно к повышению, то следует периодически стравливать воздух при помощи крана Маевского.

Важно: в вопросе покупки качественного тэна следует подходить не с позиции цены, страны производителя и качества, а по техническим характеристикам, указанным в техпаспорте

Как правило, недорогие китайские модели сразу привлекают внимание, но не стоит ориентироваться по стоимости, когда тэн должен стать основным источником тепла. В этом случае потребуется надежное и мощное устройство, а оно не может быть дешевым

Применение

В каких случаях становится целесообразной эксплуатация отопительной системы на основе электрических тэнов? Данные элементы можно использовать для организации автономных, локальных обогревателей, дополнительного подогрева теплоносителя либо в структуре централизованной системы отопления.

Особенно актуальным такое решение выглядит в случае необходимости создания «аварийной» системы обогрева жилья. При крайне нестабильной работе отопления тены поддерживают комфортный уровень тепла и уберегают радиаторы от промерзания.

Применение наряду с тенами функциональных термостатов позволяет точно отрегулировать температуру теплоносителя. Наличие специальных датчиков температуры уберегает устройство от перегрева.

Помимо основных способов применения тенов, существует ряд дополнительных функций:

1. Режим «Турбо» — при соответствующем управлении терморегулятором нагревательный элемент некоторое время выдает максимальную мощность. Это дает возможность быстро и качественно обогреть помещение до достижения необходимой температуры.
2. Функция «Антипромерзание» — поддерживает минимальную температуру, не позволяя теплоносителю замерзнуть в радиаторе отопления.

Давайте рассмотрим более конкретно, что представляет собой электрический тен для батареи отопления. По-сути данный обогревательный элемент является не более чем металлической трубкой, в которую вмонтирована медная спираль. При помощи специального наполнителя спираль изолируется от трубки.

Такая простая конструкция встроена в защитный корпус, который обеспечивает безопасность и надежность эксплуатации нагревательного элемента.

Разновидности трубчатых нагревателей для радиаторов

При всей простоте конструкции в продаже можно найти различные вариации радиаторных ТЭНов. Прежде всего, варьируется мощность нагревательных приборов. Модели с минимальной мощностью «выдают» порядка 0,3 кВт, с максимальной – 6 кВт. Различаются устройства исполнением корпуса. Учитывая, что конфигурация и расположение радиаторов может быть разным, встречаются ТЭНы с левой или с правой резьбой.

Разниться может и диаметр устройства. Связано это с сечением пробки заглушки радиатора, на место которой монтируется прибор. Стандартный размер – 40 мм. Принципиального различия между устройствами, предназначенными для монтажа в радиаторы из различных материалов, нет. Их конструкция аналогична, может отличаться только диаметр. В продаже можно найти одинарные и двойные ТЭНы.

Двойные ТЭНы более удобны в использовании. Они позволяют значительно увеличить скорость разогрева теплоносителя, но при этом они отличаются от одинарных аналогов более высокой ценой

Последний более удобен в эксплуатации. В момент включения активируются сразу оба элемента, за счет чего происходит максимально быстрый разогрев теплоносителя. После этого один из элементов отключается, что позволяет экономить энергоресурсы. Некоторые модели оснащаются дополнительным функционалом. Производитель использует только две функции:

• Турбонагрев. Дает возможность максимально форсировать увеличение температуры в комнате. В устройство обязательно встраивается терморегулятор, который позволяет изменять интенсивность обогрева.
• Антизамерзание. Этот режим позволяет предотвратить возможное размораживание всей системы при снижении температуры до отрицательных значений. ТЭН автоматически поддерживает минимально допустимую температуру, потребляя при этом небольшое количество электроэнергии.

Помимо этого, нагреватели для радиаторов различаются длиной и наличием либо отсутствием терморегулятора.

Особенности выбора

Электронагреватели, предназначенные для батарей отопления, могут различаться несколькими параметрами. Поэтому к выбору следует подходить грамотно

Ниже рассмотрим,на что следует обращать внимание при выборе ТЭНа.

Мощность является одним из важнейших параметров, так как от него зависит теплоотдача прибора. Поэтому, прежде всего нужно рассчитать необходимую мощность, для комфортного обогрева помещения.

В среднем на каждые 10 м 2 требуется 1 кВт мощности. Для более точного расчета необходимо учитывать регион и теплопотери помещения.Правда, если обогреватели будут использоваться в качестве дополнительного элемента обогрева, то достаточно в два раза меньшей мощности.

Обратите внимание! Не имеет смысла использовать нагреватель мощнее 75 процентов от теплоотдачи самого радиатора, так как его возможности не будут использоваться в полной мере.

Биметаллический радиатор с электрическим нагревающим элементом

Тип радиатора

ТЭНы для алюминиевых радиаторов отопления и биметаллических батарей конструкционно не отличаются от нагревающих элементов для чугунных приборов.

Однако, различия заключаются в следующих моментах:

• Форме наружной части корпуса.
• Материале заглушки.

ТЭН для алюминиевого радиатора имеет заглушку диаметром в один дюйм. Диаметр же заглушки для стандартных чугунных батарей составляет 1¼ дюйма.

Поэтому прежде чем приобрести нагреватель, следует обратить внимание на то, для каких типов батарей он предназначен. Данную информацию обычно содержит инструкция, которая имеется в комплекте.

Длина греющего элемента

Важным параметром выбора является длина ТЭНа. Как несложно догадаться, от этого зависит равномерность нагрева батареи и циркуляция жидкости. Соответственно, длина подбирается в зависимости от количества секций прибора.

В идеале обогревающий элемент должен быть на 10 см короче батареи. В таком случае нагрев жидкости будет осуществляться максимально равномерно.

Автоматика

Автоматика может быть встроенной и наружной. Следует отметить, что радиаторный ТЭН со встроенным термостатом стоит дешевле, чем компоненты по отдельности. Однако, наружная электроника, как правило, более функциональная.

Выбор зависит от предназначения обогревателя. Если он будет использоваться как основной источник тепла, то можно установить наружную электронику для обеспечения максимального комфорта обогрева. Если же устройство планируется использовать как дополнительное, подойдет и ТЭН для радиаторов отопления с терморегулятором в одном корпусе.

Недорогой ТЭН с терморегулятором для чугунного радиатора

Производитель

Что касается производителя, то в данном случае выбор не так важен. Дело в том, что известные европейские компании не занимаются выпуском данного оборудования. Поэтому на рынке, как правило, можно встретить изделия польского, украинского и турецкого производства.

Все эти ТЭНы достаточно схожи по качеству, поэтому следует уделить больше внимания их характеристикам. Единственное, лучше воздержаться от приобретения китайских изделий, так как поставщики нередко завозят наиболее дешевые, низкокачественные модели. Однако, и среди них иногда попадаются достойные нагреватели.

Вот, пожалуй, и все основные моменты, которые важны при выборе ТЭНов для батарей.

Использование ТЭНов для радиаторов не дает какой-либо выгоды, по сравнению с другими видами электрического отопления. Однако,эти нагреватели являются отличным вариантом для обогрева всевозможных хозяйственных помещений. Кроме того, их можно использовать в качестве дополнительного или аварийного источника тепла.

Получить дополнительную и полезную информацию по обозначенной теме можно из видео в этой статье.

Конструкция ТЭНа для радиаторов отопления, используемые материалы

Электротэн, помещенный в батарею отопления, является одним из способов, позволяющих обогреть воздух в помещении. Строение прибора шаблонно:

• корпус, выполненный в виде тонкостенной (0,8÷1,2 мм) электросварной или цельнотянутой металлической трубки округлого или плоского сечения. Материалом может служить углеродистая или нержавеющая сталь. «Нержавейка» применяется в том случае, если планируется нагрев рабочей поверхности более 450°С. Стальная трубка для увеличения срока эксплуатации может быть подвергнута никелированию или хромированию;

Металлическая трубка ТЭНа.

• спиральный нагревательный элемент, выполняемый из нихромовой проволоки высокого удельного сопротивления;
• наполнитель, обладающий электроизоляционными свойствами и хорошо проводящий тепло. В качестве последнего используется периклаз (кристаллическая смесь магниевых окислов), а также кварцевый песок. Заполненная диэлектриком трубка герметично опрессовывается, после чего ей придается необходимая изогнутая форма, а изоляторы покрываются влагоизоляционным кремнийорганическим соединением.

Монтироваться такой ТЭН может внутри любого радиатора отопления (стального, алюминиевого, чугунного, биметаллического или медного). Устройство предназначено для дополнительного повышения температуры теплоносителя стандартной отопительной батареи и способно вырабатывать до 2,5 (а промышленные до 6,0) кВт мощности. Потери при преобразовании электроэнергии в тепловую, практически отсутствуют, хотя надеяться на экономию денег при использования прибора не следует.

Гайка с резьбой.

Электронагреватели трубчатого типа дают возможность собрать практичную и достаточно эффективную отопительную систему основного или дополнительного обогрева. К достоинствам приборов можно отнести:

• Предельную простоту монтажа. С этой работой справится каждый начинающий мастер.
• Невысокая стоимость устройства, правда, имеется в виду цена одного ТЭНа, без дополнительного оборудования.
• Большая надежность по сравнению с масляными радиаторами. Кроме того, батареи с ТЭНами ремонтопригодны. При выходе оборудования из строя будет достаточно заменить нагреватель.
• Наличие дополнительного функционала.
• Возможность автоматического управления отопительной системой, но для этого понадобится дополнительное оборудование.

Мы перечислили основные достоинства радиаторных ТЭНов, рассмотрим их значимые недостатки. Их довольно много. Прежде всего, это внушительные эксплуатационные расходы, что объясняется высокой стоимостью электроэнергии. Их можно снизить, если полностью автоматизировать управление системой отопления.

В этом случае ТЭНы будут включаться в работу только после того, как температура в помещении понизится до определенного минимальным значения. И выключаться по достижению температуры, определенной как комфортной. Работа в таком режиме максимально экономична.

Самые простые по конструкции радиаторные ТЭНы не оснащены автоматическим управлением. Чтобы автоматизировать такую систему, понадобится приобретение дополнительного оборудования

Однако оборудование для автоматизации потребует финансовых вложений. Если рассматривать покупку ТЭНа в комплекте с радиатором и с автоматикой, стоимость такого комплекта будет намного больше цены электрического конвектора или же масляного радиатора.

Но при этом последние по уровню предоставляемого комфорта ничем не уступают, а кое в чем даже превосходят радиаторы с ТЭНами. Например, последние требуют стационарной установки, тогда как электроконвекторы и масляные радиаторы более мобильны и компактны.

Кроме того, как и любой другой электрический прибор, в процессе работы ТЭНы генерируют магнитное поле. Его опасность для организма не доказана, равно как и безопасность. Поэтому стоит отнести наличие такого поля к отрицательным качествам устройств, ведь они монтируются в радиаторы, то есть находятся в непосредственной близости от людей.

В других отопительных системах, работающих от электричества, этот недостаток в какой-то мере нивелируется. К примеру, электрокотлы располагаются в нежилых помещениях, где присутствие человека кратковременно.

Один из самых значимых недостатков радиаторных ТЭНов — это относительно невысокая эффективность. Если сравнивать ее с эффективностью традиционных систем, работающих с жидким теплоносителем, она окажется значительно ниже. Связано это с тем, что в первом случае теплоноситель движется с довольно высокой скоростью. Благодаря этому радиатор прогревается достаточно быстро и полностью.

Чтобы увеличить теплоотдачу оборудованных ТЭНами радиаторов, можно накрыть стену, а которой закреплено устройство, отражающим экраном из фольги. Тепловое излучение будет двигаться только в комнату

Функционирование ТЭНа не в состоянии обеспечить такую высокую скорость. В результате нагрев корпуса батареи будет неравномерным. В нижней части температура будет намного выше, чем в верхней.

Учитывая, что в целях безопасности не следует допускать разогрев батареи выше +70ºС, такая температура будет присутствовать только в нижней части радиатора, где находится ТЭН. Следовательно, чтобы не допустить перегрева оборудования, придется уменьшать его мощность примерно на треть.

Что представляют собой электротены

Сейчас популярностью пользуются трубчатые электротены для отопления, которые состоят из одной или сразу нескольких нихромных спиралей, находящихся в металлической оболочке. Между спиралью и оболочкой укладывают перикласт – этот материал обладает прекрасными изоляционными качествами.

Современные устройства имеют нагревательные элементы, которые обладают хорошей прочностью и в то же время могут изменить свои размеры и форму под воздействием высоких температур. При этом ТЕНы не меняют своих технических характеристик. Эти электронагревательные элементы используются при производстве не только отопительного оборудования для бытовых целей, но и различных промышленных приборов. ТЕНы в промышленных устройствах должны иметь высокую мощность. Любой трубчатый элемент, независимо от его типа, имеет долгий срок службы. Сегодня существует несколько видов ТЕНов, которые выпускают производители электронагревательного оборудования. Прежде всего, они отличаются способом изготовления, но также имеют и другие особенности. Производители учитывают потребности и интересы потребителей: одни нагревательные приборы выпускаются в большом количестве, а другие – в малом. Нагревательное оборудование, выпускаемое небольшим тиражом, как правило, используется в отопительных системах, которые имеют определенные особенности. Соответственно, электронагревательные элементы в таких устройствах стоят дороже.

Разновидности ТЭНов

Существуют одинарные или двойные ТЭНы для радиаторов отопления, при этом необходимые габариты выбирают, в зависимости от размеров модернизируемого радиатора. Мощность прибора рассчитывают, исходя из площади отапливаемого помещения, при этом можно найти модели от 0,3 до 6,0 кВт. В продаже имеются изделия, как с правой, так и с левой резьбой, что позволяет устанавливать их в радиаторы любой конфигурации. Производители могут снабдить изделия некоторыми дополнительными функциями:

• антизамерзание. При выборе подобного режима, устанавливается температура, позволяющая предотвратить систему отопления от промерзания. Потребление электроэнергии в этом случае поддерживается на минимальном уровне;
• турбонагрев. Позволяет форсировать повышение температуры в помещении. При этом встроенный терморегулятор позволяет видоизменять интенсивность нагрева. Тэн для чугунной батареи оптимален для помещений с периодической посещаемостью (дачные домики, передвижные бытовки) или хозяйственных помещений без центральной системы теплоснабжения.

4 нагревателя для приборов отопления.

Что это такое

Трубчатый электрический нагреватель (ТЭН) представляет собой нагревательную вольфрамовую спираль в керамическом изоляторе, помещенную в герметичный металлический корпус.

ЭлектроТЭНы для радиаторов имеют еще несколько характерных особенностей.

• Оболочка нагревательного элемента выполняется из нержавеющей стали. Тем самым обеспечивается максимальная долговечность изделия и полностью предотвращается контакт находящейся под напряжением спирали с теплоносителем.
• Гайка, которая обеспечивает монтаж нагревателя в отопительный прибор — латунная. Резьба — трубная, левая или правая, размером 1 или 1 1/4 дюйма (ДУ 25 или ДУ 32).

Подсказка: эти размеры обеспечивают совместимость нагревательного прибора с резьбами в секциях под радиаторные пробки. Чугунные радиаторы с ТЭНом сопрягаются резьбой 32 мм, алюминиевые секции имеют 25-миллиметровые резьбы.

ТЭН превратил чугунную батарею на фото в автономный отопительный прибор.

• Опционально частью конструкции может являться термостат, обеспечивающий автоматическое поддержание заданной температуры теплоносителя.

Характеристики и ассортимент

Поскольку номинальная мощность приборов не регламентируется какими-либо отечественными или заграничными стандартами, в качестве примера модельного ряда мы приведем реальный ассортимент продукции белгородской компании Elektroten. Для знакомства с вариантами исполнения и текущими ценами этого вполне достаточно.

Комплект под резьбу 1 1/4 (ТЭН для радиатора с терморегулятором, шнуром и защитным колпаком)

Кроме того, из интересующей нас продукции компанией предлагаются:

• ТЭН для масляного радиатора (резьба 1 1/4 дюйма).
• Нагреватель для полотенцесушителей (резьба 1/2 дюйма).

Заметьте: эти ТЭНы тоже могут устанавливаться в радиатор при наличии переходника на соответствующую резьбу.

Установка ТЭНа

Перед монтажом устройства необходимо произвести расчеты мощности учитывая тип батареи и среднестатистические теплотехнические характеристики, которые являются нормой в данной местности.

Произведение расчетов

При определении показателя мощности можно использовать среднюю величину теплотехнических данных в РФ. Таким образом, при установке электронагревателя трубчатого типа в качестве главного отопительного устройства на 10 квадратных достаточно мощности 1 киловатт.

Для радиаторных ТЭНов, которые предполагается монтировать, как дополнение к основной системе отопления рекомендуется использовать показатель мощности в три раза ниже.

Номинальную мощность электрического нагревательного прибора можно рассчитать согласно формуле:

Q = 0.0011*M (T1-T2)/t

В данном случае M является массой энергоносителя, T1 — показатель температуры после нагрева, T2 – значение температуры до нагрева и t —  время необходимое для максимального повышения температурного режима.

Немаловажным фактором является технические характеристики самого электронагревателя, также теплоотдача батареи. Все необходимые данные об устройстве можно прочесть в прилагаемом к нему паспорте. Теплоотдача одной секции радиатора из чугуна в среднем составляет 1.40 ватт, а алюминия – 180 ватт. Поэтому мощность ТЭНа для одного объема батарей из разных материалов будет несколько отличаться.

Установка

Монтаж трубчатого электронагревателя не составляет сложности. Для этого необходимо:

• открутить с одной стороны заглушку на батареи;
• установить за счет резьбового крепления и прокладки из резины ТЭН.

Процесс подключения трубчатого электрического нагревателя имеет некоторые особенности:

1. Теплоноситель нагреваясь, способствует повышению давления в батарее. В связи с этим требуется установка расширительной емкости небольшого размера. Также можно оснастить радиатор клапаном, регулирующим в закрытой системе давление.
2. Крепежные соединения ТЭНа достаточно хрупкие. Поэтому при установке прибора следует осуществлять аккуратно, без дополнительных усилий.

Чтобы обеспечить максимальную эффективность электронагревателя лучше всего подключать его к нижней части батареи. Это обусловлено тем, что теплоноситель, остывая, опускается, а при нагревании подымается к верху.

Когда необходимо устанавливать электротен в батарею

Использование радиатора с ТЭНом помогает в аварийных ситуациях, в случае внезапного отключения центрального отопления. Пригодится оно и семьям с маленькими детьми или престарелыми членами семьи, ведь их организм наиболее уязвим в межсезонье, когда коммунальные службы уже (еще) не отапливают квартиры и микроклимат в них далек от комфортного. А иногда использование подобного вида отопления является единственно возможным (дача, бытовка, торговый киоск, хозяйственные постройки для домашней птицы). При этом радиатор с ТЭНом зарекомендовал себя более экономичным прибором, чем простой электрообогреватель или теловентилятор.

4 радиаторных нагревателя.

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

Как выбрать ТЭН для радиатора

• Мощность. По усреднённым показателям в зданиях, построенных по теплотехническим нормам десятилетней давности, в климатических условиях Московской области на 10 м2 площади помещения необходимо иметь 1 кВт тепловой энергии, точная цифра зависит от региона, утепления здания, конкретных теплопотерь помещения. То есть для основного отопления комнаты в 15 м2 необходимо установить ТЭН в 1,5 кВт электрической мощности, для дополнительного — в 2-4 раза меньше. Нет смысла использовать нагреватель мощнее, чем 75% теплоотдачи радиатора, он будет слишком часто отключаться, его возможности не будут реализованы в полной мере. Средняя теплоотдача одной чугунной секции — 140 Вт, алюминиевой — 180 Вт, точные данные конкретной модели можно узнать у поставщика или на сайте производителя. Соответственно, в батарею из 10 стандартных чугунных секций (теплоотдача 1,4 кВт) не стоит ставить ТЭН мощнее 1 кВт. Тэн для алюминиевого радиатора из 10 секций  (1,8 кВт) — до 1,35 кВт.

Относительно недорогой ТЭН со встроенным термостатом, датчик реагирует на температуру теплоносителя, а не воздуха в помещении

• Конструкция. Тэны для чугунных радиаторов принципиально не отличаются от нагревателей для чугуна и стали, разница может быть в материале заглушки и форме наружной части корпуса с терморегулятором. В инструкции к ТЭНу должны быть указаны типы отопительных приборов, для которых он предназначен. Диаметр заглушки в стандартных радиаторах — 1 1/4″ (40 мм), резьба может быть правой либо левой.
• Длина греющей трубки — немаловажный фактор, влияющий на полноту прогрева. Дело в том, что короткий ТЭН не сможет создать нормальную циркуляцию жидкости в тех секциях, куда он не достаёт. Поэтому в идеале длина нагревателя должна быть на 6-10 см короче батареи.

При подборе нагревателя нужно учитывать не только мощность, но и длину трубки

• Автоматика управления может быть наружной либо встроенной в ТЭН. В первом случае водонагреватель не имеет термостата, а подключен через терморегулятор, измеряющий температуру воздуха в помещении. Во втором терморегулятор может быть встроен в наружную часть его корпуса. Датчик, как правило, измеряет температуру теплоносителя.
• Производитель не столь важен. Именитые европейские компании таких приборов не выпускают, а польские, турецкие и украинские ТЭНы довольно схожи по качеству. К китайским нагревателям стоит отнестись с осторожностью, хотя и среди них есть достойные модели.

«Правильный» нагреватель — изолированный безопасный корпус, удобный терморегулятор

Устройство и принцип работы конструкции

Электро-тэн, который устанавливается на батарею, имеет конкретное устройство, о котором должен знать каждый человек, желающий установить оборудование для своих радиаторов.

По внешнему виду изделие представлено обычной трубкой из металла, в которой имеется специальная небольшая спираль, выполненная из меди. С применением особого наполнителя данная спираль никаким образом не соприкасается со стенками трубки. Весь этот элемент встраивается в специальный защитный корпус, обеспечивающий надежность применения электро-изделий.

Принцип работы элемента для отопления заключается в следующем:

• холодный и горячий теплоносители обладают разным весом, создается однонаправленный ток;
• жидкость в разогретом состоянии направляется наверх, а охлажденный теплоноситель опускается вниз.

Считается, что для радиаторов отопления. на которые устанавливается электро-тэн, отличным выбором в качестве теплоносителя считается трансформаторное масло. Оно очень быстро разогревается, а также отличается длительностью остывания.

Особенности установки системы

Перед непосредственными работами важно определиться. какой мощностью долженобладать тэн

чтобы он смог идеально справиться с обогревом конкретного помещения. От этого зависит комфортность применения оборудования. Поскольку если оно не будет справляться с поставленной задачей, то в помещении не будет оптимальной температуры. Поэтому производительность электроприбора должна быть выбрана грамотно.

Лучше всего выбирать изделие с терморегулятором. хотя оно и будет обладать более высокой стоимостью по сравнению с конструкцией без этого элемента. Однако после выполненной работы можно будет устанавливать определенные параметры, что существенно улучшит процесс использования помещения.

Сама установка должна осуществляться в соответствии с многочисленными требованиями и правилами безопасности. Если будут какие-либо ошибки или нарушения, то это может привести к опасности в использовании самого жилья или некачественной работе оборудования, которое не сможет справляться с обогревом помещения.

Поэтому желательно дополнительно монтировать особую защитную коробу, которая должна быть подобрана в соответствии с мощностью самого тэна.

Проведение расчетов

На первом этапе работы нужно произвести определенные расчеты. которые определяют, какое количество тэнов нужно произвести, и какой мощностью они должны обладать. Важно учитывать, на какие именно батареи будет осуществляться монтаж, поскольку одни изделия предназначаются для алюминиевого радиатора. а другие — для чугунной батареи .

Мощность тэнов зависит от того, какими особенностями обладает само помещение, которое нуждается в установке электро-отопления. Дело в том, что может иметься качественная теплоизоляция различных поверхностей, или же она может отсутствовать. Дополнительно учитывается наличие современных и теплых стеклопакетов и материал, из которого выполнены стены строения. Важно знать толщину стен и свойства фундамента, поскольку он может быть хорошо утепленным, поэтому теплопотери через пол будут небольшими.

В соответствии с правильно проведенными расчетами можно определить, какие тэны должны быть приобретены и в каком количестве. Здесь же решается, где они будут установлены, какими дополнительными элементами будут оснащены, и каковы будут особенности их монтажа в зависимости от вида.

Самостоятельное создание электрической отопительной системы

Как правило, любой тэн монтируется по одному и тому же принципу, независимо от его мощности, внешнего вида и особенностей. Лучше всего сразу оснащать его терморегулятором, обеспечивающим эффективное и комфортное использование данного изделия.

Весь процесс установки можно разбить на следующие этапы:

• изначально производится обесточивание прибора, в котором будет выполняться установка тэна;
• в батареях останавливается подача теплоносителя, далее из радиатора необходимо полностью слить жидкость;
• в том месте, где имеется нижняя пробка, начинается установка самого тэна, причем он должен полностью зайти в трубу, которая предназначена для подачи теплоносителя;
• далее можно заново подать жидкость в систему, при этом важно убедиться в том, что полученная конструкция является герметичной;
• тэн оснащается терморегулятором и другими элементами при необходимости, после чего его можно подключить к электрической сети.

Радиаторное электрическое отопление дома

Схема установки ТЭНа в радиатор

До того как врезать тэн в систему отопления нужны параметры радиатора. Главным из них является диаметр соединительного патрубка. В настоящее время производители выпускают изделия с двумя типоразмерами — 1/2 и 3/4 дюйма. Затем проводится сравнительный анализ параметров отопления до и после установки нагревательного элемента.

Подключение ТЭНа к действующему отоплению

Если он будет использоваться как дополнительный способ нагрева воды — нужно учесть изменение гидравлического напора при прохождении через радиатор. Так как проходной диаметр в этом месяце системы будет меньше — рекомендуется установить насос большей мощности.

При подключении радиатора к системе установка тэна для отопления дома будет невозможна. Для этого необходимо либо изменить схему подсоединения на верхнюю, либо установить нагревательный элемент верхней части батареи, что не рекомендуется специалистами.

Нередко делают монтаж в старые чугунные батареи. Перед выполнением работ нужно сначала проверить направление резьбы патрубка (правое или левое) а также измерить его диаметр. Затем следует придерживаться такой схемы:

• Слив теплоносителя. Выполнять монтаж тэна в радиатор отопления при наличии в нем воды запрещено;
• Проверка уровня батареи. Даже при незначительном угле наклона значительно повышается вероятность образования воздушных пробок;
• Установка нагревательного элемента в патрубок. Для герметизации отверстий необходимо использовать прилагающиеся к ТЭНу прокладки либо изготовить их самостоятельно;
• Монтаж блока с терморегулятором, если таковой есть в комплекте.

Пример установки ТЭНа в чугунный радиатор

После этого необходимо заполнить систему водой. С помощью установленного крана Маевского удаляются возможные воздушные пробки. Перед включением для обеспечения безопасности с помощью тестера проверяется возможно возникшая цепь нагревательная спираль-батарея. Если она есть — нужно демонтировать тэн и установить его снова, улучшив герметизацию.

Радиаторный электрический обогрев

При организации отопления на тэнах, сделанного своими руками, монтаж трубопровода не обязателен. На каждый радиатор следует выполнить установку нагревательного элемента. При этом возможно монтировать различные по мощности модели в зависимости от теплового режима в конкретной комнате дома. Преимущества подобной системы заключаются в следующем:

• Экономия на закупке материалов и уменьшение трудоемкости монтажных работ;
• Если используется тэн с терморегулятором для отопления и подключенный к нему датчик температуры — регулировка степени нагрева комнаты будет выполняться автоматически;
• Минимальная инерция нагрева системы.

Но все эти положительные качества может перекрыть общая стоимость обслуживания. Поэтому прежде чем делать отопление с помощью электрических тенов, нужно подсчитать не только стоимость закупки материалов и комплектующих, но и последующие затраты на электричество. Только после этого внедрять систему отопления такого типа.

Рекомендуется приобретать заводские радиаторы с установленными ТЭНами. Эффективность их работы выше чем у самодельных, так как в качестве теплоносителя используется специальное масло. Даже при выключенном нагревательном элементе она некоторое время будет отдавать тепло в помещение.

Этапы монтажа

Независимо от производителя устанавливается тэн в радиаторы отопления по единому принципу. Чтобы выполнить самостоятельный монтаж нагревательного элемента, достаточно следовать инструкции:

1. Прибор, куда будет произведен монтаж, должен быть обесточен.
2. Приостанавливается подача рабочей жидкости в батареи, после чего происходит ее слив.
3. Вместо нижней пробки устанавливается нагревательный тэн, который должен войти в трубу для подачи воды.
4. Восстанавливается подача жидкости, а затем происходит проверка герметичности радиатора.
5. Обогревательный элемент подсоединяется к электросети.

Меры предосторожности

• Применяя тэн для радиаторов системы отопления, следует придерживаться определенных требований безопасности.
• Устанавливая отопление, важно проверить надежность работы вентиляции. Также при выполнении работ необходимо переместить легко воспламеняемые и взрывоопасные вещества в защищенное, труднодоступное место на безопасное расстояние от отопительного прибора.
• Прежде чем выполнять подключение отопительного устройства с тэном и терморегулятором, стоит лишний раз проверить, насколько электропроводка справляется с возложенной на нее нагрузкой. Превышение допустимой мощности чревато перегревом проводов, возникновением коротких замыканий и возгораний.

• При подсоединении обогревательных приборов с тэнами нужно избегать применения обычных бытовых переносок. Оптимальным вариантом считается эксплуатация сетевых фильтров. Такое решение позволяет автоматически обесточить прибор при скачках напряжения в системе.
• Абсолютно недопустимо использовать батареи с электрическим нагревательным элементом для просушки вещей.
• При работе тэна происходит интенсивный подогрев рабочей жидкости. Его эксплуатация на протяжении долгого времени приводит к выжиганию кислорода. Поэтому длительное нахождение в таком помещении скрывает в себе опасность для здоровья.

В каких случаях применяется ТЭН для радиаторов

Трубчатые электронагреватели устанавливаются в любые теплообменники с внутренней камерой, заполненной жидкостью. Вследствие этого ТЭНы применяются очень широко.

Их устанавливают как основные и вспомогательные источники нагрева в следующих случаях:

• Когда нужен эпизодический обогрев дачи, гаража, хозяйственных и подсобных помещений, где нет основного источника тепла, радиаторов.
• Для постоянного отопления домов, офисных, производственных помещений без центрального теплогенератора.
• Как вспомогательный нагреватель в контуры с твердотопливным котлом без функции автоматической подачи горючего.
• Для теплосетей, работающих на дорогом топливе при условии использования ночного тарифа на электричество и установки многотарифного счётчика.
• Как альтернативный источник тепла, защищающий систему от промерзания при аварийной обстановке.
• В домах с центральным отоплением во время сильных холодов, когда ресурса ТЭЦ недостаточно.

При монтаже ТЭНов с терморегулятором в изолированные радиаторы для периодического обогрева, теплоноситель перемещается только внутри корпуса.

Чтобы отключённая батарея не промёрзла, для заполнения используют техническое масло пониженной вязкости.

При организации отопления для помещений с непрерывным обогревом, можно заливать воду.

Примечание! При установке ТЭНов с терморегуляторами в многоквартирных домах с централизованным отоплением, обязательно монтируют отсекающие вентили и байпасную перемычку. Запорная арматура нужна, чтобы тепло не уходило к соседям, без байпаса не будет работать общедомовая теплосеть.

Дополнительные функции

Трубчатые электрические нагреватели оснащены автоматикой, выполняющей регулировку температурного режима.

Термостаты различного типа (капиллярные, стержневые) удерживают нужную температуру жидкости в радиаторе, вовремя запуская и прекращая процесс нагревания.

Современные модели часто дополняются функциями:

• «Антизамерзания» — поддержка температуры +10º C, при которой теплоноситель не замёрзнет.
• «Турбо» — работы на максимальной мощности для очень быстрого прогревания помещения.

Автоматика трубчатых нагревателей бывает встроенной или наружной. Кроме оптимизации работы, термостаты обеспечивают безопасность – отключают нагреватели от электропитания при поломках и неполадках.

Критерии выбора

При подборе ТЭНа для радиатора следует учитывать его технические характеристики, а также параметры батареи. Основными факторами, влияющими на выбор устройства, являются:

1. Мощность. В помещениях с хорошими теплоизоляционными свойствами можно устанавливать нагреватели от 2 до 3 киловатт. В старых зданиях лучше всего использовать ТЭНы с более высокой мощностью.
2. Длина электронагревательной трубки. Рекомендуется приобретать ТЭНы на десять сантиметров короче батареи. Правильный подбор длины нагревательного устройства позволяет равномерно прогреть все секции радиатора.
3. Тип батареи. Чтобы ТЭН оптимально подходил к радиатору следует внимательно изучить его технический паспорт. В нем указывается, к каким видам батарей следует применять изделие.
4. Автоматическое управление. Такая опция есть не у всех моделей. Для удобства использования лучше всего приобретать ТЭНы с автоматикой, которые оснащены термостатом.

ТЭН должен быть на десять сантиметров короче радиатора

Также учитывается диаметр электронагревателя в соответствии с сечением заглушки на радиаторе. Немаловажным является правильное определения размещение резьбы.

Приобретать необходимо только качественные ТЭНы у проверенных производителей. Перед покупкой электроприбора следует проверить его целостность и исправность.

Как устроен электроприбор

Конструкция устройства практически не отличается от других ТЭНов. Корпус трубчатого электронагревателя выполняется из цельнотянутой или электросварной тонкостенной металлической трубки. Ее диаметр может варьироваться, а сечение быть плоским или округлым.

В качестве материала для изготовления корпуса чаще всего используется углеродистая сталь, но может быть выбрана и нержавейка, если рабочая поверхность прибора будет разогреваться до температур свыше +450С.

Чтобы защитить металл от коррозии и продлить время службы самого ТЭНа, стальной корпус хромируют либо никелируют. В качестве нагревательного элемента применяется спираль из нихромовой проволоки. Элемент имеет высокое удельное сопротивление, благодаря чему быстро разогревается. Спираль помещена внутрь корпуса, в оставшейся свободной внутренней полости — наполнитель.

В конструкции радиаторного ТЭНа обязательно присутствует спираль, которая отвечает за разогрев устройства. Она обладает высоким сопротивлением, поэтому при прохождении тока быстро нагревается

Корпус имеет высокие электроизоляционные свойства и при этом хорошо передает тепло. В качестве наполнителя может использоваться очищенный кварцевый песок либо периклаз — так называется смесь кристаллических окислов магния. После того, как корпус заполнен наполнителем, его опрессовывают и изгибают, придавая необходимую форму. Все изоляторы покрывают кремнийорганическим влагоизоляционным соединением.

Такой прибор может устанавливаться в радиатор любого типа: медный, чугунный, биметаллический и т.д. Устройство способно вырабатывать до 2,5 кВт мощности. Модели, предназначенные для промышленного использования, выдают до 6 кВт. Конструкция электротэна такова, что всю поступающую электрическую энергию устройство без остатка преобразует в тепловую, потери при этом практически отсутствуют.

Принцип работы устройства предельно прост. При активации он начинает быстро нагреваться, разогревая находящийся в непосредственной близости от него теплоноситель. По законам физики нагретая жидкость легче холодной, поэтому она начинает двигаться вверх . На ее место опускается более холодный теплоноситель. Поднявшись в верхнюю часть радиатора, разогретая жидкость отдает там свое тепло, остывает и опускается вниз.

Главный враг ТЭНов любого типа — известковый налет. Он неизбежно образуется на нагревательном элементе и постепенно приводит к тому, что устройство выходит из строя

Цикл повторяется многократно. Таким образом, электроприбор создает внутри батареи однонаправленный ток жидкости. Его скорость тем выше, чем больше мощность устройства. Исходя из практики, одним из лучших видов теплоносителя считается трансформаторное масло. Жидкость быстро разогревается и достаточно долго не остывает, постепенно отдавая свое тепло корпусу радиатора.

Как подключить ТЭН на котле, как правильно подсоединить блок ТЭНов по схеме и проверить функциональность оборудования

• Подключение ТЭНов электрического котла
• Врезка ТЭНов в систему отопления дома
• Расчет мощности и разновидности ТЭНов

Подключение ТЭНов электрического котла

Первое, на что необходимо обратить внимание — это номинальная мощность ТЭНа. Установив устройство с низкой мощностью, вы будете недополучать тепловую энергию, расходуя при этом большое количество электричества. А установив недопустимо высокую мощность есть большая вероятность постоянного перегрева устройства, а возможен и взрыв.

Что касаемо его расположения, он должен быть полностью погружен в воду, а иначе он будет перегреваться, как правило, его устанавливают в нижней части радиатора. Это дает возможность изолировать его от мест, где скапливается воздух. Для того, чтобы он прослужил дольше и на нем скапливалось меньше налета, который приводит к значительной потери КПД, а также к коррозии, нужно использовать дистиллированную жидкость.

Очень важно, когда вы будете врезать ТЭН или блок ТЭНов в систему отопления, качественно выполнить герметизацию торцевых стыков, поскольку, если жидкость попадет на нагревательный элемент (спираль), возникнет угроза для жителей дома. Рассмотрим вариант подключения к электрическим сетям с различным количеством фаз.

Если у вас одна фаза, зачастую этот вариант наиболее характерен для дач или старых построек, необходимо установить предохранитель. Она характерна наличием двух проводников: фазы и ноля. Существует два метода подключения — параллельно или последовательно, разница состоит в делении исходного напряжения между составляющими.

Чаще подключение выполняют параллельным методом, чтобы минимизировать потери полезной энергии. Последовательная схема используется крайне редко, так как она предполагает потери энергии. Для любой из выбранных схем необходимо выбирать провод с большим сечением, поскольку на него будет большая нагрузка.

Подключение к трем фазам — первый метод это так называемая звезда, предполагает подпитку от сети в 220 В при наличии подведенного из щита нулевого провода. Используется одна перемычка, подключаемая к нулю, а остальные  три свободных конца присоединяют к фазам.

Треугольное подключение, приходящее напряжение в данном случае 380 В. Подключив сюда ТЭНы, предусмотренные для использования на 220 В, рискуете их испортить, поскольку они сгорят. Разница между треугольником и звездой заключается в отсутствии нулевого проводника.

Врезка ТЭНов в систему отопления дома

Если вы хотите заменить  или найти резервный источник тепла вашему твердотопливному котлу,такому как , например, Дон, Купер, Эван, Бренерам Акватэн либо Теплодар,  подобный вариант подойдет отлично, поскольку он не очень трудоемкий и затратный в финансовом плане .

При проведении подобной процедуры соблюдайте меры безопасности, поскольку любые мероприятия с использованием электрической энергии крайне небезопасны.

Рассмотрим более детально, как подключить ТЭНы на котле. При использовании его, как резервного метода нагрева, помните об изменениях уровня напора, для его выравнивания рекомендуется использовать насос.

Рассмотрим поэтапно, как установить подобное устройство:

• Нужно проверить направление резьбы в патрубке, измерить его диаметр.
• Слейте теплоноситель.
• Проверьте уровень радиатора, поскольку при его малейшем наклоне велика вероятность скопления воздушных пробок.
  Воздушная пробка в радиаторе отопления
• Установите нагревательный элемент в патрубок. Для того, чтобы отверстие было герметичным, используйте прокладки, которые идут в комплекте, если их нет, изготовьте их.
• Подсоедините нагревательный элемент и терморегулятор к радиатору.
• Если у вас не был ранее установлен кран Маевского, установите. Поскольку необходимо будет выпустить из системы воздух.

Затем заполните систему жидкостью, при помощи крана Маевского спустите скопившийся воздух. Используя тестер, проверьте, что ТЭН изолирован от батареи во избежание поражения электрическим током, если все же пробой присутствует, проверьте исправность нагревательного элемента. Если у него нарушена изоляция, нужно поменять ее. Затем выполните установку повторно.

Расчет мощности и разновидности ТЭНов

Существует общепринятая формула, при помощи которой можно правильно рассчитать необходимую мощность, вычисления выполняется оперируя тем, что на обогрев 10 м2 площади комнаты затрачивается 1 Квт энергии… Выглядит она следующим образом:

Р=0,0066*m*(T1-T2)/t, где

m — это объем нагреваемой жидкости,

t1 — конечная температура жидкости, градусы Цельсия,

t2 — начальная температура жидкости,

t — период за который нагревается жидкость, мин.

Р — мощность нагревательного элемента.

Попробуем произвести расчет для алюминиевой батареи из 6 секций, объем вмещаемой жидкости около 4 литров. Необходимо за 15 минут подогреть радиатор с 15 градусов до 60. Выполняем расчет:

Р=0,0066*4 (60-15)/15=0,792, таким образом мощность должна составлять 0,8 кВт.

Видео о подключении ТЭНа к одно- и трехфазной сети:

Тэн в батарею – 15 глупых ошибок при сборке радиатора отопления своими руками.

Обычная радиаторная батарея с тэном — это очень хорошая альтернатива не только заводским обогревателям, но и зачастую полноценному отоплению от электрического котла.

Не всегда есть возможность и экономическая целесообразность в прокладке трубной системы.

Например, на даче, в гараже или просто в курятнике. Кто-то возразит и скажет, что проще сдать чугуняку в чермет, и добавив чуть-чуть деньжат, прикупить полноценный масляный обогреватель.

Это далеко не так. Тут все зависит от площади обогрева. Такую батарею можно собрать из 10-20 секций, и нагрев их всего до 50 градусов, получить за те же деньги гораздо больше тепла, чем на 6 ребрах стандартного масляника.

А еще все масляные радиаторы считаются чрезвычайно пожароопасными приборами. Чего не скажешь про батарею с обычной водой.

Кроме того, чугунные и алюминиевые радиаторы будут иметь меньшую температуру на поверхности, меньше запаха от краски, масла и как следствие, чище воздух в помещении.

В общем, для дачи или гаража это дешевле, проще и лучше, чем маленькие заводские отопительные приборы и дуйчики.

Однако, как и в любой самоделке, главное в этом деле – безопасность. У вас в конструкции обязательно должна присутствовать защита от превышения давления и утечки тока.

Как же грамотно собрать такую батарею и не наделать грубых ошибок? Давайте разбираться.

Радиаторы

Для такого самодельного обогревателя обычно применяют два типа радиаторов:

• чугунные с резьбой на 32мм (1 1/4 дюйма)

• алюминиевые или биметаллические с резьбой на 25мм (1 дюйм)

Чугунные можно использовать даже без тэна. Поднимаете батарею и начинаете переносить ее из угла в угол, пока не согреетесь 😊 КПД выше 100%

А если серьезно, под чугунную батарею тэн найти гораздо проще, так как они получили большее распространение.

Вся конструкция будет выглядеть следующим образом. В нижней части через силиконовую прокладку вкручивается водяной тэн.

По диагонали от него устанавливаются две глухих заглушки. Сверху с обратной стороны от тэна монтируется проходная заглушка с полдюймовым отверстием под кран маевского или аварийный клапан.

Ошибка №1

Не ставьте кран Маевского над самим тэном.

Отсюда может подкапывать вода, а она не должна попадать на электрические контакты нагревательного элемента.

Выбор тэна

Какой тэн покупать? Естественно, он должен быть со съемным термостатом.

Есть специальные тены для батарей со встроенным терморегулятором. У них вся электрическая часть уже запрятана в изолированных кожух, а сверху выведено электронное табло или механическая крутилка.

Материал – нержавейка в чугунную батарею, медь – в алюминиевую. У меди больше ресурс работы в нержавеющих емкостях.

Страна производитель – Италия. Фирма Термоватт (Thermowatt) неплохо зарекомендовала себя на этом рынке (не реклама).

Ошибка №2

На китайских тэнах УЗО зачастую выбивает сразу, как только тэн привезли из магазина и окунули его в воду.

Поэтому с ними нужно быть осторожнее. Также при покупке не перепутайте форму тэна.

Ошибка №3

Трубки у него должны идти одна возле другой, а не расширяться в форме петли или подковы.

Последние идут в основном для заводских масляных батарей или бойлеров, а не радиаторов с водой. Они просто не пролезут в ниппель между секциями.

А сплющивать или сдавливать их нельзя. Иначе придется на вход добавлять трубу на 32мм и помещать тэн в нее.

Еще проверяйте расстояние между трубкой термодатчика и нагревательными трубками.

Ошибка №4

Между ними должно быть минимум 1,5мм и они не должны соприкасаться.

Рекомендуемое расстояние между самими нагревательными трубками – 3мм.

Расчет мощности радиатора

Какой мощности должен быть тэн?

Ошибка №5

Здесь не нужно исходить из принципа – чем больше, тем лучше.

В первую очередь нужно обеспечить плавную работу нагревательного элемента. Он не должен выключаться и включаться через чур часто.

Подберете слишком мощный тэн и при выходе на рабочую температуру он у вас будет работать в следующем режиме: 1 минута выключено – щелчок – менее минуты включено – щелчок – 1 минута выключено и т.д.

При грамотном подборе мощности и хорошем утеплении помещения, батарея будет 2/3 времени “отдыхать”, отдавая тепло в окружающую среду, и только 1/3 времени работать, потребляя эл. энергию.

Исходя из этого можете примерно рассчитать расход эл.энергии за месяц.

Помимо щелчков, мощная батарея будет сильно шуметь и булькать. Добавление уксуса или лимонной кислоты для смягчения жидкости не особо помогает.

Здесь наблюдается эффект как в электрическом чайнике. При мощности 2квт мы имеем очень малые размеры сосуда, плюс наличие пустот.

В результате резкого выделения тепла в воду и возникает подобный шум. Чем меньше воды в чайнике, тем сильнее он шумит.

То же самое и в батарее. Когда тэн слишком мощный, скорость нагрева получается на порядок выше скорости отвода тепла, плюс сказывается невысокая скорость циркуляции теплоносителя.

Ошибка №6

Зачастую сильный шум при работе возникает при неаккуратном завинчивании или кривом тэне и случайном соприкосновении трубки с перегородкой ниппеля.

Чтобы решить эту проблему, попробуйте немного провернуть тэн по часовой или против часовой стрелки, изменив его положение. Шумная работа на пределе и постоянные щелчки не только раздражают, но и напрямую влияют на срок службы контактов реле.

Поэтому при выборе мощности тэна исходите из правила:

• максимум 0,5кВт – на каждые 4 секции

• 0,7кВт – 6 секций

• 1кВт – 8 секции

• 1,2кВт – 10 секций

• 1,5кВт – 12 секций

Установите тэн меньшей мощности, и он у вас вообще не будет отключаться, так как не сможет нагреть воду до нужной температуры.

С одной стороны, это хорошо, батарея никогда не перегреется, даже если будет сбой в работе термореле. Например, для чугуняки (4 секции высотой 500мм), тэн мощностью 300Вт некоторые вообще умудряются вкрутить напрямую без термостата.

Еще один плюс малой мощности – отсутствие раздражающих щелчков. Однако несмотря на это, при недостатке киловатт вы существенно теряете в теплоотдаче.

Вот и приходится искать идеальную формулу.

Когда батарея слишком длинная (12 секций), то лучше вместо одного 1,5кВт тэна, вкрутить сразу два. Снизу радиатора с одной стороны 1кВт, а с другой еще на 0,5кВт.

Либо два по 0,7кВт каждый. Тем самым, прогрев секций будет более равномерным.

Ошибка №7

Только не забудьте проверить резьбу на тэнах.

С двух сторон батареи она разная. При покупке нагревательного элемента обращайте внимание на буковку, которая обозначает правую или левую резьбу (1.1/4R или 1.1/4L).

Теплоотдача

По заводским параметрам подобные батареи (с высотой или межосевым расстоянием 500мм), при встраивании в полноценную гидравлическую систему отопления, способны рассеивать чуть менее 200Вт тепловой мощности на каждую секцию (180Вт алюминий, 140Вт чугун).

Однако в нашем случае таких цифр не ждите. Во-первых, теплоотдачу в 180/140Вт обеспечивает только новая батарея. А для подобного обогревателя, как правило используют б/у-шные варианты.

Покупать новье для такой самоделки экономически не целесообразно.

Во-вторых, такая работа возможна только при режиме 90С-подача, 70С-обратка. Мы же в этой сборке применяем тэн с оптимальной рабочей температурой 60-65С.

При морозе на улице до -25С можно накрутить и на +70-75С. Максимально возможная температура + 80С.

Поэтому никогда вы такую батарею в НОРМАЛЬНОМ режиме эксплуатации не нагреете до 90С. В принципе этого и не нужно, так как влечет за собой риски резкого повышения давления.

Длина тэна

При вкручивании нагревательного элемента, редко какой из них достает до последней секции. Обычно их длина варьируется в пределах 35-40см.

Есть и эксклюзивные модели на все секции, но под заказ (например, Grepan). Вот сравнительные таблицы равномерности прогрева одной и той же батареи (10 секций) стандартным коротким тэном и удлиненным от Grepan.

Однако большинство из нас применяют все же коротыши. Каким же тогда образом обеспечить равномерный прогрев по всей площади?

Вода или масло?

Здесь есть определенные нюансы, связанные с наполнением водой.

Ошибка №8

Для дома рекомендуется именно вода, а не какая-то химическая незамерзайка (этиленгликоль, антифриз, тосол).

По мере работы и нагрева, жидкость в любом случае будет испаряться и находить себе выход через верхние клапана. Вы же не хотите дышать подобной химией у себя дома.

А вот для гаража, сарая или дачи с хорошей вентиляцией, хочешь-не хочешь, а придется лить незамерзайку. Подбирайте максимально экологически безвредную (sweet winter, теплый дом и т.п.).

В противном случае, надолго отключенная батарея с водой, просто-напросто разморозится.

У кого есть возможность, заливают масло. Не веретенку или отработку, а трансформаторное. С ним батарея никогда не замерзнет.

А еще такое масло отличный изолятор. Не нужно будет бояться утечек тока при разрушении оболочки нагревательного элемента.

Только имейте в виду, что при такой “заправке” придется искать специальный масляный тэн.

Ошибка №9

Обычный водяной из-за густого масла и плохой конвекции будет перегреваться и быстро выходить из строя.

В целях пожаробезопасности нагрев при прямом соприкосновении с маслом не должен превышать 250 градусов. Кроме того, масло быстро разъест все резиновые прокладки между секциями.

Заполнение радиатора водой

Сколько же жидкости нужно для такого обогревателя?

Ошибка №10

При заполнении радиатора нельзя, чтобы он в конечном итоге оказался залит водой на 100%.

Наполнение происходит через отверстие уже установленной проходной заглушки. Сначала заливаете радиатор по горлышко.

Затем выставляете его идеально ровно и откручиваете пробку или кран маевского (не саму футорку), сливая лишний объем.

Если батарея уже висит на стене, можете воспользоваться небольшой лейкой с натянутой на носик трубкой или шлангом.

Ошибка №11

Старайтесь не заливать обычную воду из-под крана.

Вода должна быть мягкая. Жесткая очень быстро убьет ваш обогреватель.

Лучше всего дистиллированная или дождевая (она бесплатная). В крайнем случае, вода из фильтра-осмоса.

Воды нужно ровно столько, чтобы она перестала вытекать через отверстие под кран маевского. То есть, уровень жидкости должен заканчиваться как раз на уровне маленького отверстия проходной футорки.

При заливке воды по краешек отверстия, вы автоматически получите нужный уровень столба жидкости, который и обеспечит равномерную, правильную циркуляцию.

В одну секцию чугунной батареи (МС 140-500) помещается около 1,5л воды. В алюминиевую (высота 500мм) – не более 0,35-0,45л. Требуемый объем, считайте по количеству ребер.

Циркуляция без расширителя

Какую роль играют воздушные карманы? По мере прогрева, жидкость внутри батареи расширяется, давление возрастает.

Без воздушных карманов просто не будет компенсации температурного расширения. Никакого расширительного бачка в конструкции то не предусмотрено.

Эти карманы как раз и выполняют его роль. Самодельные расширители только портят внешний вид и помогают выпаривать жидкость из отопителя.

Особенно это опасно с незамерзайками и их смесями (50% тосол или антифриз + 50% дисводы).

Также закрытая система без расширителя за счет создания давления, способствует уменьшению шумов при работе отопителя. Шум – это явление кавитации, когда микропузырьки газа отделяются при нагреве ТЭНа, и их появление напрямую зависит от внешнего давления.

Даже 1,5-2 бара сделают работу батареи значительно тише.

Однако воздух внутри секций таит в себе и скрытую угрозу. При перегреве батареи (не отключился тэн, залипли контакты реле), давление будет возрастать все больше и больше.

Достигнув критической точки, радиатор разорвет. От него может отлететь острый кусок, или вас просто ошпарит горячим паром.

А что будет, если батарею залить по горлышко, вообще без остатков воздуха? В этом случае давление будет нарастать гораздо быстрее, одна из секций в один “прекрасный” момент даст трещину.

Никаким взрывом, это как правило не сопровождается. Но воздушные карманы из-за отсутствия расширителя нам в любом случае нужны.

Установка предохранительного клапана

Поэтому-то в конструкции и следует предусмотреть защиту в виде аварийного клапана.

Ошибка №12

Не ставьте стандартный взрывной клапан, как на бойлерах.

Вам нужен прибор с давлением срабатывания в 3 бара.

Рабочее давление стандартной чугунной батареи в центральной системе отопления – около 9 атмосфер (1бар=1атм). В нашей закрытой батарее в нормальном режиме обогрева оно будет не более 1,0-1,5 бар.

Для измерения давления, вместо одной из заглушек можно поставить небольшой манометр.

Вы в режиме реального времени сможете контролировать работу своей отопительной системы.

Ошибка №13

Нельзя направлять “подрывной” клапан в сторону стены, где стоит розетка с вилкой.

Для того, чтобы с него периодически не капала жидкость, предохранительный клапан можно перевернуть к верху. В этом случае будет преобладать высвобождение газов, а не воды.

Кран маевского или клапан?

Можно обойтись и краном маевского, но тогда понадобится еще одна защита.

На первую секцию батареи (считая от тэна), монтируется внешний аварийный термостат с температурой срабатывания в районе 80-90С. Причем подключается он в разрыв питания самого тэна.

Когда родной термостат тэна не срабатывает, и вода начинает подходить к точке кипения, отрабатывает аварийный термодатчик. Он прерывает подачу напряжения и спасает батарею от взрыва.

Что лучше – аварийный клапан или внешний термостат? Предпочтительнее иметь все же клапан.

Конструкция получается проще и надежнее.

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.

Ошибка №14

Простой модульный автомат для этого не годится.

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

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”.

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.

С одной стороны провода монтируется евро вилка, которая и втыкается в ближайшую розетку.

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.

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

Климат контроль с воздушным датчиком

Чтобы батарея могла автоматически включаться-отключаться не только при перегреве, но и при достижении заданной температуры в комнате, в схему можно добавить еще один элемент автоматики – реле с воздушным датчиком температуры помещения.

Такие зачастую ставят на теплые полы. Они обеспечат своеобразный климат контроль.

Есть вообще термореле розеточного типа. С ним даже не понадобится изменять схему подключения.

Достаточно будет воткнуть вилку в розетку и система автоматики готова. Подробнее

Особенно это актуально в период отсутствия сильных заморозков, когда на улице еще не так холодно. Конечно, температуру в комнате можно регулировать и встроенным термостатом, тем самым вручную уменьшая нагрев секций, однако:

• во-первых, это не удобно – каждый раз приходится наклоняться к полу и крутить регулировочное колесико 

• во-вторых, влечет за собой сильный разброс колебаний температуры в комнате 

• в-третьих, с электронным термостатом по воздуху вы забудете про раздражающие щелчки от реле 

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. Для грамотного подбора пригодятся сведения об отличиях и характеристиках. Согласны?

Вы узнаете, что собой представляют и как действуют ТЭНы для отопления. Мы детально описали разновидности нагревательных элементов, привели бесспорные аргументы для обоснованного выбора оптимального типа. С учетом наших рекомендаций вы без ошибок приобретете требующийся прибор.

Содержание статьи:

• Предназначение отопительных ТЭНов
• Внутреннее устройство электронагревателей
• Принцип работы нагревательных элементов
• Виды ТЭНов для отопительных приборов
  • Трубчатые модели для бытового отопления
  • Оребренный вариант электронагревателей
  • Блочные конструкции ТЭНов
  • Приборы патронного типа
• Дополнительные функции электронагревателей
• Как выбрать ТЭН для отопительного оборудования?
  • Расчет мощности прибора
  • Учет особенностей конструкции
  • Длина нагревательной трубки
  • Наличие дополнительного функционала
• Выводы и полезное видео по теме

Предназначение отопительных ТЭНов

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 ТЭНы 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

Внутреннее устройство электронагревателей

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.

В большинстве моделей ТЭНов используются аналогичные комплектующие, однако их долговечность может отличаться в зависимости от качества сборки

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 нагревательных элементов

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

Электрические котлы известны своей надежностью и ремонтопригодностью. В них нет множества сложных деталей, поэтому они просты при эксплуатации и обслуживании

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 ТЭНов 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 мобильных , переносных и настенных . Передача тепла в них может происходить с помощью: конвекции, ИК-излучения или теплопроводности.

Готовые ТЭНы с регулятором и собственным шнуром питания можно покупать только при уверенности, что длины провода будет достаточно

Форма и длина трубки в таких устройствах может быть любой и диктуется лишь конструктивными особенностями. К примеру, ТЭН представляет собой змеевик, расположенный за минеральной пластиной. Нагреваясь, пластина излучает инфракрасное тепло.

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.

ТЭНы 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.

Оребренные ТЭНы стоят дороже, требовательны к объему рабочего пространства, но обеспечивают более высокие потребительские характеристики отопительного оборудования

Используются оребренные модели преимущественно в обогревателях для . 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.

Особенное внимание при выборе блочных ТЭНов необходимо обращать на их мощность и способность котла с насосом обеспечить отвод тепла

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 ТЭНе снижается нагрузка на каждую нагревательную трубку и увеличивается скорость теплопередачи. Такие устройства входят в состав 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.

Главным недостатком патронных ТЭНов является малая площадь теплоотдающей поверхности, что требует применения специфических способов отведения тепловой энергии

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.

Блок терморегуляции может иметь механическую или электронную автоматику. Последняя более точна, но требовательна к параметрам домашней электросети

Но могут оборудоваться простейшей автоматикой, обеспечивающей устройству дополнительные функции.

К таковым относятся:

1. Терморегуляция. ТЭНы 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 ТЭН для отопительного оборудования?

Выбирая или в радиаторе, 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 ТЭНа 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.

Причиной быстрой поломки ТЭНа может быть неправильный выбор мощности прибора. В результате системного перегрева спирали она со временем перегорает

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 ТЭНа нужно проверить состояние проводки и при необходимости демонтировать старую и .

Когда вопрос с электрикой 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/м³. А при наличии щелей в окнах мощность обогрева должна быть увеличена до 60-80 Вт/м³. 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.

В чугунных и стальных радиаторах использование ТЭНов из цветных металлов нежелательно. Это может привести к ускорению износа материалов и соединений

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.

ТЭНы с длинной трубкой идеально подходят для установки в самодельные регистры, которыми удобно обогревать большие помещения и хозяйственные постройки

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.

Встроенная в заглушку ТЭНа электроника должна иметь предохранительные механизмы, чтобы в случае поломки регулирующей платы не случился пожар

Поэтому приобретать дорогостоящие электронагреватели со встроенной автоматикой рекомендуется только при явной необходимости в таком оборудовании. При необходимости в индивудальном подборе температурного фона лучше купить , который можно использовать периодически.

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

Видео #1. Практический обзор ТЭНов различных типов:

Видео #2. Обзор ТЭНа с терморегулятором:

Видео #3. 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 электрический нагреватель. Поэтому останавливать свой выбор на конкретной модели нужно только после тщательного анализа её параметров.

Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фотоснимки по теме статьи в находящемся ниже блоке. Расскажите о том, как подбирали ТЭН для замены в электрокотле или в мобильном обогревателе. Поделитесь, что лично для вас стало решающим аргументом в выборе.

Как передавать тепло от нагревательного элемента с положительным температурным коэффициентом

 

Медицинская лаборатория поддерживает температуру с помощью нагревательных элементов с положительным температурным коэффициентом

 

Керамический нагревательный элемент, разработанный с положительным температурным компонент материала, требующего тепла. Конструкция теплопередачи зависит от материала, расстояния и площади поверхности.

Теплопередача – это передача тепла от более теплого объекта к более холодному. Теплота — это мера кинетической энергии, которой обладает предмет. Тепловая мера объекта меняется со временем до тех пор, пока не установится равновесие между более теплыми и более холодными вещами.

 

Коэффициент кондуктивной теплопередачи

q = (к/с) A dt

Где

q = теплопередача (Вт, Дж/с, БТЕ/ч)

k = теплопроводность материала Вт/м K или Вт/м°C, БТЕ/(ч°F фут2 /фут))

s = толщина материала (м, футы)

A = площадь теплопередачи (м2, фут2)

U = k /с Коэффициент теплопередачи

dT =t1 – t2  Градиент температуры

Диск к связующему – связующее вещество к алюминию – алюминий к контейнеру – контейнер к материалу

 

Расчеты теплопередачи сложны

Каждое подключение источника тепла к объекту, который предполагается обогревать, влияет на эффективную передачу тепла. Когда термистор PTC является источником тепла, тепловая энергия должна проходить через несколько материалов. Инженер должен учитывать характеристики теплопередачи каждого материала для эффективной теплопередачи.

 

Установка или приклеивание элемента PTC к теплопередающему материалу

При изготовлении или установке необходимо уделять особое внимание минимизации сопротивления теплопередаче при установке керамического диска на алюминиевый или другой корпус для теплопередачи. Для крепления диска к материалу радиатора используется связующее вещество с высокими теплопроводными свойствами.

Элементы PTC прикрепляются на заводе к алюминиевым ребрам для поверхностной или воздушной передачи тепла соседним поверхностям. Алюминиевые ребра крепятся болтами или приклеиваются к прилегающей поверхности, подлежащей нагреву, для передачи поверхности или тепла. Ребра также могут быть размещены таким образом, чтобы естественная или принудительная конвекция воздуха могла передавать тепло

Погружные нагреватели имеют элементы PTC, приклеенные к силикону или другому теплопередающему материалу, которые равномерно распределяют тепло по внутренней поверхности круглой трубы. Внешняя оболочка трубки находится в непосредственном контакте с жидкостью или другим нагреваемым материалом. Цель состоит в том, чтобы свести к минимуму потери тепла.

 

Эффективность теплопередачи

Каждое подключение источника тепла к объекту, который предполагается обогревать, влияет на эффективность теплопередачи. Когда термистор PTC используется в качестве источника тепла, тепло передается через несколько материалов. Для эффективной теплопередачи необходимо учитывать характеристики теплопередачи каждого материала.

Одним из важнейших преимуществ нагревательных элементов с положительным температурным коэффициентом является их высокая удельная мощность. Это делает их идеальными для широкого спектра применений, требующих электрического нагрева. Они являются гораздо лучшей альтернативой резистивному проводу. Правильный монтаж для сохранения этих преимуществ имеет важное значение.

Крепление керамического диска с положительным температурным коэффициентом

Термистор монтируется или приклеивается к теплоотводящему материалу, такому как алюминиевый профиль или ребра. Надлежащее соединение с материалом радиатора имеет важное значение. При наличии воздушных зазоров между диском и радиатором эффективность теплообмена снижается.

Связующее вещество само по себе должно иметь высокую теплопроводность и противостоять теплу, выделяемому источником элемента PTC. В этом примере тепловая энергия передается в процессе теплопроводности. Чем меньше сопротивление проводимости, тем быстрее тепло будет переходить от одного материала к другому.

Тепловая энергия, передаваемая излучением, гораздо менее эффективна из-за коэффициента теплопередачи воздуха. Теплопроводность воздуха составляет 0,0151 (БТЕ/(ч·фут) при 77°F, а коэффициент теплопроводности силиконовой смолы, используемой для склеивания, составляет 0,185, что намного более эффективно.  

Теплопроводность – это количество тепла, передаваемое через единицу толщины материала из-за единичной разницы температур.

Склеивание необходимо из-за высокой удельной мощности отдельных керамических элементов с положительным температурным коэффициентом, которые должны быть равномерно распределены по радиатору.

Характеристики теплопередачи экструдированного алюминия

Коэффициент теплопроводности алюминия составляет 20,8, что значительно выше и эффективнее, чем у воздушных или силиконовых связующих. Эта повышенная проводимость является причиной того, что экструдированный алюминий используется для ребер радиатора и других конструкций, предназначенных для передачи тепла.

Материал радиатора более эффективно передает тепло на большие расстояния и площадь, необходимую для передачи тепла к целевому материалу. Ребристые профили используются для равномерной передачи тепла окружающему воздуху за счет конвекции нагнетаемого воздуха.

Приборы поверхностного нагрева для передачи тепла непосредственно на другую поверхность имеют большую площадь поверхности, которую можно приклеить непосредственно к поверхности сосуда, содержащего нагреваемый материал, или к самой поверхности.

Цель – равномерное распределение по площади контакта с поверхностью. Физическое крепление радиатора с помощью крепежных деталей или специального клея, предназначенного для эффективной передачи тепла, является следующим препятствием для передачи тепла.

 

Материал мишени или нагреваемая поверхность

Масса и объем материала мишени являются последней переменной в уравнении. Это только площадь поверхности, находящаяся в непосредственном контакте с радиатором, или необходимо нагревать большую площадь поверхности?

Характер кондуктивной теплопередачи заключается в продолжении передачи тепловой энергии от самого горячего компонента к самому холодному. Тепловая энергия продолжает двигаться от источника тепла через радиатор. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока существует разница температур.

Тепло одного из материалов достигает той же температуры, что и теплоотвод и источник PTC; элемент PTC достигнет заданной температуры и будет сопротивляться дальнейшему протеканию тока. Целевой материал не производит тепловую энергию; он только потребляет его.

Единственной другой переменной является тепло окружающей среды, окружающее систему. Температура окружающей среды, по сути, создает еще одну базовую линию в диаграмме термостойкости. Или меньше разницы между заданной температурой и начальной точкой нагрева.

 

Как нагревательный элемент с положительным температурным коэффициентом определяет, когда следует увеличить силу тока?

Когда разница температур между радиатором и элементом PTC ниже уставки элемента, сопротивление уменьшается, и ток снова протекает через устройство.

Это состояние равновесия по пути теплопередачи будет продолжать поддерживать заданную температуру системы без дополнительных датчиков или элементов управления контуром. Пока на элемент PTC подается питание, система будет поддерживать температуру.

При подаче питания разница температур между элементом PTC и нагретым материалом велика. Сопротивление элемента PTC будет самым низким, а максимальный ток будет протекать для системы быстрого нагрева.

Эти характеристики делают нагревательные элементы с положительным температурным коэффициентом и их компоненты предпочтительными для точных процессов нагрева.

Проверьте свои расчеты теплопередачи

Готовые нагревательные компоненты PTC доступны для проверки ваших предположений и расчетов. Компоненты, решающие первые два уравнения, поступают от производителя, встроенного в конфигурации радиатора. Остается только прикрепить нагревательный элемент производителя к поверхности нагреваемого материала или сосуда.

Поставщик может порекомендовать, как лучше всего закрепить нагревательный элемент на нагреваемой поверхности. Многие устройства поставляются с монтажными системами для поверхностного или погружного нагрева.

Хотите узнать больше или иметь конкретное приложение?

Специалисты DBK USA готовы ответить на ваши вопросы. Специалисты по нагревательным элементам с положительным температурным коэффициентом и применению могут помочь вам выбрать правильные компоненты для вашего приложения.

Не стесняйтесь звонить нашим специалистам по электромонтажу напрямую по телефону 1-864-607-9.047

Техническое обслуживание нагревательного элемента

---

Элементы сопротивления электрического типа состоят из жаропрочного сплава либо из никель-хромового сплава, либо из сплава железо-хром-алюминий, обычно сформированного извилистыми, петлями или катушками. Элементы могут крепиться к боковым стенкам печи на огнеупорных крюках или крюках из сплава, подвешенных к своду с помощью подвески из сплава; крючками или могут быть уложены на пол в огнеупорных изоляторах гребенчатого типа.

Нагревательные элементы предназначены для отдачи номинальной мощности в киловаттах при номинальном напряжении только в горячем состоянии. Если фактическое напряжение отличается от номинального напряжения, подаваемая мощность будет изменяться пропорционально квадрату напряжения. Помните, что увеличение напряжения на 1% означает увеличение мощности примерно на 2%, и наоборот, снижение напряжения на 1% означает снижение мощности примерно на 2%. Сопротивление нагревательных элементов будет ниже при комнатной температуре, чем при горячем. Сопротивление элементов будет увеличиваться с возрастом из-за уменьшения поперечного сечения в результате окисления, а также из-за удлинения петель. Это приведет к снижению мощности печи и окончательному выходу из строя. Такой отказ представляет собой нормальную жизнь элементов.

Некоторые примеси в атмосфере разрушают сплав элементов. Эти примеси могут находиться в поступающем газе или могут выделяться при работе, поступающей в печь. Масла/жидкости для резки являются основными источниками примесей, обычно углерода и серы.

Сера даже в небольших количествах; приведет к быстрому износу нагревательных элементов. Науглероживающая атмосфера имеет тенденцию увеличивать содержание углерода в нагревательном элементе, делая его хрупким и снижая температуру плавления. Свинец, олово или цинк, а также галогениды будут атаковать элемент. Эти материалы нельзя помещать в печь.

---

В этом руководстве обсуждаются общие вопросы, касающиеся использования, ухода и технического обслуживания, которые влияют на долговечность нагревательных элементов. Сложность вопросов, касающихся нагревателей резистивного типа, указывает на необходимость универсального руководства в качестве отправной точки. Это руководство является всего лишь руководством, а фактические характеристики нагревательных устройств должны быть сделаны только после консультации.

Соображения относительно электрических проводов

Учитывайте тип электрического нагревателя, требования к размещению и мощности, типы используемых электрических проводов и способы их выхода и окончания внутри отапливаемой зоны. Вот некоторые общие соображения по выбору различных типов электродов:

• Требуемая гибкость
• ТЕМПЕТА ПЕЛИ ПЕРЕДА ВЫДА
• Загрязнители в области свинца
• Доступность к контролям

9014 LINESIONS LIEDSECES. Номинальное напряжение. Электропроводка к обогревателю должна быть проложена в соответствии с электротехническими нормами. Необходимо всегда соблюдать полярность проводов. Соседние провода всегда должны быть подключены к одной и той же полярности. Несоблюдение полярности может привести к преждевременному выходу из строя нагревателя.

Типы выводов нагревательного элемента

Выводы нагревательного элемента доступны в широком диапазоне стилей, но все они могут быть сгруппированы в несколько категорий, таких как:

1. Одножильный проводник
2. Витая пара
3. Стержень
4. Площадка или Стержень

Одножильные провода являются стандартными для нагревательных элементов из керамического волокна и вакуумного формования. При такой форме проводник нагревательного элемента также выполняет роль вывода. Следует соблюдать осторожность при использовании этого типа нагревательного элемента, так как провод нагревается, когда элемент работает на максимальном уровне. Выделяемое тепло может создать проблемы с заделкой, взаимодействием с более низкими классами изоляции и перегревом самого подводящего провода.

Провода витой пары представляют собой проводник элемента, загнутый на себя, а затем скрученный особым образом. В этом методе эффективная площадь поперечного сечения провода фактически удваивается. Это позволяет свинцу работать при существенно сниженных температурах. Эта функция значительно снижает вероятность отказов элементов, напрямую связанных с проблемами выводов или заделки. Провода с витой парой обычно имеют преимущество перед одножильным типом. Этот тип конфигурации отведений рекомендуется везде, где это возможно.

Направляющие стержня предусматривают крепление на самом нагревательном элементе стержня с гораздо большей площадью поперечного сечения. Это позволяет проводу работать при гораздо более низких температурах, чем реальный нагревательный элемент. Как правило, выводы стержня привариваются к проводнику нагревательного элемента. Хотя свинец стержня тяжелее элемента, с ним необходимо обращаться осторожно, поскольку в процессе сварки в месте сварки образуется довольно хрупкая зона. Этот хрупкий участок подвержен растрескиванию или механическому разрушению при неправильном обращении. Соединитель стержневого типа может использоваться как с проволочными, так и с ленточными нагревательными элементами. Материал, используемый для соединителя стержневого типа, может быть изготовлен из сплава с более низкими температурными характеристиками, но с таким же химическим составом, как и тот, который используется в реальном нагревательном элементе из сплава.

Подушечка или стержень подобен стержню, за исключением того, что используется либо плоский стержень, либо, если в рассматриваемом элементе используется полоса, а не проволока, полоса часто загибается сама на себя для увеличения площади поперечного сечения. . Обычно он снабжен отверстием на конце для соединения с помощью болтовых соединений. Если прокладка была приварена к проводнику нагревательного элемента, возникают те же опасения по поводу хрупкости в месте сварки. Этот тип проводов используется с нагревательными элементами на основе волокна, и если провод недостаточно длинный, чтобы пройти через резервную изоляцию, для установки требуются все болтовые силовые соединения в зоне, подверженной воздействию довольно высоких температур окружающей среды.

Радиус изгиба провода

Провод, идущий от нагревательных элементов, обычно можно согнуть в соответствии с конкретными требованиями. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы сохранить целостность внутреннего соединения, чтобы продлить срок службы нагревательного элемента. Чтобы избежать чрезмерного напряжения в этом соединении, используются плоскогубцы с мягкими губками, чтобы надежно удерживать провод в месте выхода провода из нагревательного элемента, а затем сгибать его.

Минимальный радиус изгиба проволоки должен в 4-8 раз превышать диаметр проволоки. Это работает как для хромоникелевых сплавов, так и для сплавов железо-хром-алюминий. Однако в очень холодных условиях нагревательные элементы из сплава железа, хрома и алюминия могут треснуть или сломаться при любом изгибе.

Хрупкость нагревательного элемента

Многие высокотемпературные металлические сплавы, используемые для нагревательных элементов, имеют плохую пластичность и хрупкость, особенно после того, как они находились при рабочей температуре в течение некоторого времени. Это особенно верно для материалов на основе сплава железо-хром-алюминий, которые часто используются в условиях более высоких температур. Традиционные материалы из сплава железа, хрома и алюминия становятся очень хрупкими, как только они достигают температуры 950 ° C, и эта хрупкость возникает почти мгновенно. Более новые сплавы железа, хрома и алюминия на основе порошкового металла также становятся хрупкими после нагревания, но это более постепенный процесс и строго зависит от времени и температуры. Как только эти сплавы остынут до комнатной температуры, попытка их перемещения приведет к поломке. Нагрев этих хрупких элементов до цветовой температуры должен позволять их перемещать или перемещать без механических повреждений.

Материалы из сплава железо-хром-алюминий также проявляют низкотемпературную фазу хрупкости. Обычно это проблема, когда материал имеет температуру ниже 20 °C, и становится все более серьезной проблемой при понижении температуры. Как правило, попытки согнуть, скрутить или согнуть эти сплавы при температуре ниже 4,5 °C приводят к растрескиванию и поломке. Если устройства хранились в неотапливаемом помещении, дайте им нагреться как минимум до 22 °C.

При сварке этих сплавов непосредственная область в месте сварки становится хрупкой из-за высокой температуры сварки. Этим областям всегда следует уделять особое внимание при обращении, так как чрезмерное усилие или сгибание, прилагаемое к этим соединениям, может привести к растрескиванию и поломке. Из-за этого потенциального риска часто желательно поставлять системы элементов очень больших размеров с неподключенными стержневыми или контактными выводами. После того, как элементы надежно закреплены, клеммы располагаются и привариваются к элементам методом TIG.

Соединения нагревательных элементов

Надлежащее соединение имеет решающее значение для успешного применения нагревательного элемента, и, если это не будет сделано правильно, это отрицательно скажется на сроке службы элемента. Одна из основных целей состоит в том, чтобы убедиться, что максимальное количество выводных проводов элемента находится в тесном жестком физическом контакте с фактической концевой заделкой, насколько это практически возможно. В случаях, когда существует недостаточный контакт из-за отсутствия материала или слабого физического контакта, возникает состояние, известное как соединение высокого сопротивления .02:30 может развиться. Это явление вызовет локальный нагрев в области соединения элемента, что приведет к дальнейшему ухудшению качества соединения, ведущему к выходу из строя соединения. Как правило, это потребует замены того, что в остальном является совершенно исправным нагревательным элементом. Дополнительным моментом для рассмотрения является то, что процесс заделки требует соединения металлов из разных сплавов. Хотя этот процесс соединения может привести к химическим реакциям на стыке, что может привести к преждевременному выходу из строя, его можно свести к минимуму, если поддерживать температуру ниже 540 °C.

При заделке проводов малого сечения на керамической пластине или панелях обогревателя из вакуумного формования рекомендуется использовать процедуру механического сжатия. Это может быть болт на перемычке с шайбами ​​и контргайками, разрезной болт с шайбами ​​и гайкой или специализированная клеммная колодка. Во всех случаях подводящий провод должен быть тщательно очищен в месте контакта, чтобы обеспечить хорошее электрическое соединение. Подводящий провод должен быть полностью обернут вокруг зажимного штыря и зажат между шайбами ​​и контргайками или крепежными элементами клеммной колодки. Вставки через разъемный болт и сжатия между шайбами ​​обычно достаточно. Предпочтительным материалом клеммы является латунь или нержавеющая сталь. Чрезмерное или многократное изгибание вызывает деформационное упрочнение материала, ведущее к трещинам и поломкам.

Использование кольцевых соединителей не рекомендуется из-за недостаточной площади контакта между подводящим проводом и кольцевой втулкой. Это может привести к деформации или повреждению провода в процессе обжима. Кольцевые соединители должны быть изготовлены из нержавеющей стали и должны быть либо приварены TIG, либо припаяны серебром к подводящему проводу. Использование соединительных компаундов не рекомендуется, так как это может отрицательно сказаться на целостности заделки, вызывая коррозию и преждевременный выход из строя.

Токоподводящий провод можно согнуть в соответствии с конкретными требованиями. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить целостность внутренних соединений. Чтобы избежать чрезмерной нагрузки на это соединение, используйте плоскогубцы с мягкими губками, чтобы надежно удерживать провод. Затем подводящий провод можно согнуть по мере необходимости.

В проводах элемента должен быть обеспечен определенный запас для расширения и сжатия во время циклов нагрева и охлаждения. Если этого не сделать, отводящий провод может быть поврежден или порваться из-за механического воздействия. Это сложная проблема, потому что в дополнение к расширению проволоки кожух печи, изоляция и внутренние опорные конструкции также перемещаются во время термоциклирования.

Для проволочных элементов большего сечения обычно поставляется стержневой вывод. Стержень обычно подвергается механической обработке, чтобы обеспечить соединение, указанное на заводе. Обычная процедура состоит в том, чтобы снабдить резьбовой стержень шайбами ​​и контргайками. При затяжке этих соединений не скручивайте и не изгибайте стержень, так как это может привести к растрескиванию или полному выходу из строя любого сварного соединения. Другими используемыми концепциями являются прорези или отверстия, которые позволяют приваривать другие выводы проводов большого сечения непосредственно к элементу. При необходимости можно также использовать специальные механические компрессионные соединители.

Соединения следует проверять на герметичность после первой операции и периодически после этого, чтобы убедиться, что соединение с высоким сопротивлением не развивается из-за ослабления. Продолжительность последующих осмотров зависит от таких факторов, как частота циклов, условия окружающей среды, физическая вибрация и т. д. В соответствии со стандартами технического обслуживания электрооборудования необходимо отключить и заблокировать поступающее электропитание на системы, подлежащие проверке.

Защита проводов

По электрическим или механическим причинам рекомендуется предусмотреть защитное покрытие проводов нагревательного элемента. Лучше всего пропустить электрод либо внутри высокотемпературной керамической трубки, либо поместить высокотемпературные керамические шарики поверх электрода. Любой из этих методов также может иметь гибкую втулку, помещенную сверху для дополнительной защиты. Не следует использовать самоклеящиеся ленты, так как даже в высокотемпературных классах обычно используется клей на органической основе, который может разлагаться на вещества на основе углерода. Это может вызвать коррозию, проникновение углерода и охрупчивание.

Следует тщательно изучить марки используемой изоляции. Многие материалы с более низким рейтингом содержат значительное количество свободного кремнезема. Когда сплавы на основе железа, хрома и алюминия используются для проводника нагревательного элемента, как правило, для применения при более высоких температурах до 1300 ° C, защитное покрытие из оксида алюминия, сформированное на внешней стороне проводника, будет реагировать со свободным кремнеземом, начиная с температуры около 1000 ° C. С. Эта реакция приводит к плавлению эвтектики, происходящему в точке реакции. Чрезмерная изоляция проводов также может привести к перегреву как самого провода, так и в области клемм.

Системы обогрева на основе волокна обрабатываются снаружи каким-либо веществом, чтобы сделать волокно жестким и самонесущим. Однако чрезмерное давление вызывает необратимую деформацию поверхности волокна и растрескивание, что отрицательно сказывается на изоляционных качествах прокладки из огнеупорного волокна. Блоки принудительной установки могут привести к растрескиванию или обрыву волокна. Выводы или контактные площадки, предусмотренные на оптоволоконных площадках, должны поддерживаться, чтобы предотвратить скручивание или изгибание во время подключения силовых проводов. Это предохраняет волокно от повреждения в области выхода электрода.

Ремонт нагревателей

В более крупных элементах стержневого типа и на некоторых узлах выводов может быть возможным ремонт механических повреждений или в случаях, когда проводник не сильно оплавлен. Для этого для никель-хромовых сплавов необходимо очистить окисел, соединить проволоки, а затем сварить утвержденными методами. Для сплавов железо-хром-алюминий используется аналогичная операция, за исключением того, что материал перед перемещением необходимо нагреть до температуры красного цвета. Это позволит сгибать сегменты проводника, не вызывая дополнительных поломок.

Обращение, хранение и факторы окружающей среды

Одна из причин, по которой современные нагревательные элементы на металлической основе могут работать при таких высоких температурах до 1400 °C в течение продолжительных периодов времени, заключается в том, что они образуют защитный оксидный слой на своих внешних поверхностях. Загрязнение поверхности различными веществами препятствует этому процессу образования оксидов, который происходит только при повышенных температурах. Это приводит к преждевременному выходу из строя нагревательного элемента. Поскольку большинство нагревательных элементов поставляются в сыром состоянии без оксида на поверхности, важно, чтобы материал оставался как можно более чистым до тех пор, пока нагревательный элемент не будет установлен и нагрет до образования оксидного слоя.

Другой важной областью внимания является хранение нагревательных элементов . Они должны быть защищены от непогоды и должны храниться в прохладном и сухом месте. Многие из сплавов, используемых для обогрева, имеют в себе высокий процент железа и подвержены ржавчине при воздействии высокой влажности. Ржавчина препятствует образованию оксида и приводит к преждевременному выходу из строя. В тех случаях, когда используются керамические или вакуумно-формованные волокнистые элементы, керамика и волокно могут поглощать влагу либо непосредственно из воздуха, либо из-за прямого воздействия, такого как конденсат, протекающие воздушные трубы или разливы. Эта характеристика поглощения может усугубить потенциал ржавчины, поскольку сплав будет вкраплен и не виден для осмотра.

Другой областью загрязнения является масло для тела на руках. При обращении с открытыми нагревательными элементами следует надевать чистые хлопчатобумажные перчатки, чтобы защитить их. Если это невозможно, тщательно вымойте руки водой с мылом перед тем, как прикасаться к элементам. Следует отметить, что чем меньше материал нагревательного элемента, тем значительнее становится это загрязнение.

Все продукты на основе нефти и большая часть грязи в цехах отрицательно влияют на образование оксидов. Поэтому нагревательные элементы никогда нельзя размещать непосредственно на полу цеха без защитного барьера, такого как чистая бумага или картон. Если в атмосфере присутствует много паров масла, не подвергайте нагревательные элементы воздействию атмосферы дольше, чем это абсолютно необходимо.

Когда нагреватели снимаются с хранения , перед установкой их следует нагреть минимум до 20 °C. Многие жаропрочные сплавы демонстрируют растущие проблемы с пластичностью и хрупкостью при температурах ниже комнатной. Если температура проводов или нагревательных элементов ниже этой, попытка согнуть или придать им форму может привести к растрескиванию или поломке. Опасность этого резко возрастает с понижением температуры. На практике рекомендуется использовать более высокую температуру до 38 °C, так как небольшие изменения консистенции партии могут сдвинуть критическую точку температуры вверх или вниз на несколько градусов.

Нагревательные системы на керамической основе по своей природе подвержены механическим повреждениям от механических ударов и нагрузок, поэтому их нельзя ронять и устанавливать с усилием.

Вибрация

В местах, где наблюдается чрезмерная вибрация, следует в первую очередь рассмотреть вопрос об амортизирующем монтаже с использованием стандартных отраслевых методов амортизирующего монтажа. Чрезмерная вибрация также может повлиять на соединения проводов. Убедитесь, что используемые соединители могут выдерживать вибрации и оставаться затянутыми.

Нагрузка

Следует допустить снижение максимальной нагрузки на 20%, если вместо управления SCR используется контактор. Этот элемент управления SCR должен быть либо срабатывающим по фазовому углу, либо срабатывающим при переходе через ноль с переменной временной базой. Более желателен нулевой кроссовер, но практический выбор определяется фактическим применением.

Процедура высыхания закладных элементов

Перед первоначальным нагревом печи проверьте, не оторвался ли заливочный цемент от керамических нагревателей и видна ли проволока нагревателя. Нанесите заливочный цемент там, где это необходимо, следуя инструкциям, данным для ремонта обогревателей.

Процедура сушки огнеупорных материалов

Медленно повышайте температуру, чтобы высушить влагу из огнеупорной футеровки на открытом воздухе. Затем повышайте температуру до тех пор, пока не будет достигнута нормальная рабочая температура. Если во время разогрева появляется пар, не повышайте температуру до тех пор, пока пар не прекратится.

Работа на велосипеде

Наилучший способ продлить срок службы – использовать нагревательный элемент с большой площадью поперечного сечения с умеренной мощностью нагрузки и никогда не отключать его. Проблема с циклированием заключается в том, что оксидный слой трескается или отслаивается, подвергая основной материал дальнейшему окислению и, в конечном итоге, разрушению.

Полезные советы и практические рекомендации

---

Несмотря на то, что в большинстве случаев срок службы нагревательных элементов не рассчитан, следует учитывать возможность окончательного отказа. Следует предусмотреть готовую замену, если потенциальное время простоя будет дорогостоящим или критическим для производства или операций. Запасные части должны иметься на складе по мере необходимости, чтобы неисправный нагревательный элемент можно было заменить за короткий промежуток времени без полной остановки или нарушения процесса.

Содержите оборудование в чистоте, особенно вокруг клемм, корпуса электропроводки и самого нагревателя, посредством регулярной программы технического обслуживания. В сильно загрязняющих средах или опасных атмосферных условиях особое внимание следует уделять клеммным коробкам и электрическим корпусам. Корпуса терминалов нагревателя могут быть оснащены специальными фитингами для использования положительного давления инертного газа для предотвращения проникновения загрязняющих веществ или взрывоопасных газов.

Используйте проводку, подходящую для соответствующих температур. Клеммные коробки и корпуса нагревателя сильно нагреваются во время работы и могут потребовать специальных методов подключения. Для полевых клеммных соединений внутри корпуса нагревателя рекомендуется использовать провод из сплава с высокотемпературной изоляцией, если только не предлагается провод с медной или низкотемпературной изоляцией. Провод с изоляцией из резины, воска или термопласта не следует использовать в высокотемпературных нагревателях, поскольку эти материалы очень быстро разрушаются под воздействием тепла. Некоторые изоляционные материалы могут выделять пары, которые могут привести к травмам или повреждению нагревательного оборудования. По возможности используйте теплоизоляцию, чтобы уменьшить потери тепла. Изоляция относительно недорога и снижает потери тепла и эксплуатационные расходы.
Статья любезно предоставлена ​​Thermcraft Inc. Обращение, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание электрических нагревательных элементов сопротивления, изготовленных из сплавов нихрома, никеля, хрома, никеля и сплавов кантала, железа, хрома, алюминия и фехраля, для применения при высоких и низких температурах в нагревательных устройствах сопротивления.

---

Объявление· jlcelectromet.com/heating-alloys

Специальные никелевые сплавы мирового класса для нагревательных элементов

JLC Electromet Pvt. ООО является одним из ведущих мировых производителей . Сертифицированный по стандарту ISO:9001 производитель никелевого сплава в Индии , который является вертикально интегрированным и поставляет продукцию в более чем 50 стран . Никель-хромовые, медно-никелевые и другие сплавы для нагревательной и резистивной промышленности .

E: [email protected]
Тел.: +91 (141) 233 1215

Ad·

Для получения дополнительной информации посетите JLC Electromet Pvt. Ltd. – ведущий мировой производитель никелевых сплавов или свяжитесь с ними через форму ниже:

Как работает нагревательный элемент?

Одним из самых влиятельных изобретений в области современного отопления и электричества является нагревательный элемент. Электрические обогреватели, тостеры, сушилки и многое другое полагаются на нагревательные элементы. Но что такое нагревательный элемент и как работает нагревательный элемент?

Наши технические специалисты всегда готовы помочь вам Расписание онлайн сегодня

Содержание

Что такое нагревательный элемент?

Нагревательный элемент преобразует электрическую энергию в тепло посредством процесса сопротивления, также известного как Джоулев нагрев. Электрический ток, проходящий через элемент, встречает сопротивление, которое выделяет тепло.

Как правило, нагревательные элементы изготавливаются из катушки, ленты или полоски проволоки, которая обеспечивает нагрев подобно нити накала лампы. Нагревательные элементы содержат электрический ток, который проходит через катушку, ленту или проволоку и сильно нагревается. Нагревательный элемент преобразует проходящую через него электрическую энергию в тепло, которое распространяется наружу во всех направлениях.

Как работает нагревательный элемент?

Нагревательные элементы помогают преобразовывать электричество в тепло. Однако, чтобы понять, как работает нагревательный элемент, мы должны помнить некоторые основные уроки электричества.

Во-первых, проводники являются хорошими носителями электричества. И наоборот, изоляторы являются плохими носителями электричества. И проводники, и изоляторы оказывают сопротивление протекающему по ним электрическому току, хотя и в разной степени. Проводники имеют низкое сопротивление, а изоляторы — высокое сопротивление. Таким образом, электронные схемы включают резисторы, которые контролируют величину протекающего тока. Наконец, как работает нагревательный элемент?

«Работа резисторов заключается в преобразовании электрической энергии в тепловую. Другими словами, они нагреваются, когда через них проходит электричество. Но это делают не только резисторы. Даже тонкий кусок провода нагреется, если через него пропустить достаточное количество электричества. Это основная идея ламп накаливания (старомодные лампы в форме лампочки). Внутри стеклянной колбы есть очень тонкая катушка проволоки, называемая нитью.

Когда через него проходит достаточное количество электричества, он очень ярко светится добела, так что он действительно излучает свет, выделяя тепло». В результате нагревательные элементы представляют собой прочный электрический компонент, который выделяет тепло, когда через него проходит большой электрический ток.

Типы нагревательных элементов

Многие приборы содержат нагревательные элементы, а это означает, что существует несколько типов нагревательных элементов.

• Металлические нагревательные элементы

Металлические нагревательные элементы обычно изготавливаются из нихрома, состоящего из 80% никеля и 20% хрома. Из нихрома 80/20 получаются отличные нагревательные элементы, потому что этот материал обладает довольно высоким сопротивлением.

Другие типы металлических нагревательных элементов включают резистивную проволоку, которая обычно используется в таких устройствах, как тостеры, фены, печи и напольное отопление. Кроме того, травленая фольга, которая также изготавливается из материалов, аналогичных резистивной проволоке, и обычно используется в приложениях для прецизионного нагрева.

• Нагревательные элементы PTC

Нагревательные элементы с ПТКС изготавливаются из проводящей резины с ПТКС и имеют экспоненциальное увеличение удельного сопротивления при повышении температуры. Эти нагревательные элементы работают с нагревателями, которые производят большое количество энергии на холоде. В результате они быстро нагреваются и поддерживают постоянную температуру.

• Композитные нагревательные элементы

Композитные нагревательные элементы состоят из трубчатых или покрытых оболочкой элементов и образуют тонкую спираль из проволоки из устойчивого к нимрому нагревательного сплава. Композитные нагревательные элементы могут быть встроены в такие бытовые приборы, как тостер, в виде прямого стержня. И наоборот, композитные элементы можно сгибать и встраивать в бытовые приборы, такие как электрические плиты, духовки или кофеварки.

Как починить или отремонтировать нагревательный элемент?

Номер детали многих нагревательных элементов указан на самом элементе. Это помогает определить деталь, которая помогает при замене. Например, знание точной детали помогает техническим специалистам решить любые проблемы с нагревательными элементами (в частности, в печи).

«Номер детали нагревательного элемента указан на самом нагревательном элементе. На всех печах указаны модель и серийный номер на видном месте, чтобы облегчить поиск запасных частей. Если печь устанавливается поставщиком услуг, поставщик услуг также размещает на внешней стороне печи наклейку с контактной информацией для получения помощи и услуг по ремонту. Если номер недоступен, производитель печи, также четко обозначенный снаружи системы, предоставит правильную запасную часть нагревательного элемента».

Услуги по ремонту и замене систем отопления

Для замены электрического нагревательного элемента требуется помощь лицензированного подрядчика по ОВКВ. Как правило, компания, которая установила вашу печь, лучше всего подходит для ремонта, но любой подрядчик по качественному отоплению обладает знаниями, чтобы решить проблемы с вашим нагревательным элементом.

Наша команда техников предлагает инновационные услуги по ремонту отопления для домов в таких районах Коннектикута, как Бриджпорт, Стэмфорд, Нью-Хейвен, Уотербери и Норуолк. Кроме того, наш персонал предоставляет другие виды решений HVAC, такие как установка кондиционеров, обслуживание котлов и ремонт кондиционеров. Если вам нужна помощь с неисправными нагревательными элементами в вашей системе, позвоните нашим специалистам по телефону (860) 325-7836, чтобы записаться на прием. Наши сотрудники проведут осмотр вашей печи или системы отопления, чтобы диагностировать и устранить проблему.

Руководство по установке обогреваемых пешеходных дорожек и дорожек

Начните разумно с бесплатным SmartPlan

Возможно, самым важным этапом установки системы снеготаяния является составление хорошего плана установки.

WarmlyYours предоставляет бесплатный, ни к чему не обязывающий план SmartPlan, который включает в себя план установки, план электроснабжения и детальную смету, подготовленную высококвалифицированной командой инженеров.

Все, что вам нужно сделать, чтобы воспользоваться этой услугой, — это предоставить WarmlyYours эскиз проекта, включающий размеры и другую необходимую информацию, например, где будет наиболее легко доступен источник питания.

Обычно в течение одного дня после предоставления этой информации вы получите бесплатный план SmartPlan. Подробная смета, включенная в ваш SmartPlan, также будет включать цену MSRP, чтобы вы могли правильно составить бюджет для своего проекта.

Запросите бесплатный план SmartPlan

Когда устанавливать систему снеготаяния на пешеходной дорожке

Поскольку система снеготаяния встроена в саму поверхность, лучшее время для установки системы снеготаяния — это время создания пешеходной дорожки или дорожки. впервые, переделано или расширено.

Такие проекты обычно осуществляются с поздней весны до поздней осени. Это потому, что важно, чтобы температура земли была выше точки замерзания.

На изображении показан пример усовершенствования прохода, который можно использовать как пандус для людей с ограниченными возможностями. Эта дорожка с очень пологим уклоном ведет к отдельно стоящему гаражу за домом для фургона, доступного для инвалидных колясок, однако процесс установки будет очень похож на аналогичные проекты, такие как передняя дорожка. В этом проекте используются электрические кабели для снеготаяния, проложенные в песке под брусчаткой.

Добавив систему снеготаяния, клиент может быть уверен, что у него будет чистый путь к гаражу, и ему не придется полагаться на услуги по уборке снега. Поскольку эта система снеготаяния электрическая, ее можно легко расширить в будущем, если эти домовладельцы решат увеличить площадь пешеходной дорожки.

Шаг 1. Укладка арматурного каркаса или проволочной сетки

---

Для кабелей для снеготаяния, подобных тем, которые используются в проектах, представленных в этом руководстве, важно предусмотреть жесткую раму для крепления нагревательных элементов. Это гарантирует, что система отопления будет поддерживать правильное расстояние и глубину в готовом проекте, чтобы функционировать должным образом.

Часто установщики используют каркас из арматуры или проволочную сетку, закрепленную таким образом, чтобы она лежала ровно. Затем кабели можно прикрепить к каркасу стяжками.

Шаг 2. Начните прокладывать кабели снеготаяния

---

Если вы хотите добиться оптимальных результатов от системы снеготаяния, важно соблюдать правильное расстояние между нагревательными элементами. Нагревательный кабель или маты должны быть прикреплены к каркасу с помощью стяжек для соблюдения надлежащей глубины и расстояния, 3 дюйма (76 мм) для кабеля произвольной формы.

Маты для таяния снега уже имеют необходимое расстояние в 3 дюйма, но следует позаботиться о том, чтобы параллельные ряды матов для таяния снега все еще находились на расстоянии 3 дюймов друг от друга.

Ссылка на пользовательский план установки SmartPlan от WarmlyYours, который предоставляется бесплатно с каждой сметой, чтобы этот процесс прошел гладко.

Шаг 3. Подготовка поручней (если применимо)

---

При установке на лестницах, пандусах и дорожках, которые будут включать поручни, настоятельно рекомендуется, чтобы установщик предварительно установил втулки для стоек, чтобы избежать как можно большего сверления поверхности.

Греющий кабель должен быть проложен вокруг этих рукавов или стоек, чтобы избежать прямого контакта с ними. Электрик и монтажник обязаны координировать свои усилия, чтобы избежать распила или сверления нагревательных кабелей, которые больше не видны под поверхностью.

Примечание. Избегайте прямого контакта нагревательного кабеля или металлического каркаса со стойками или любыми другими металлическими приспособлениями.

Шаг 4. Установка поверхности обогреваемой дорожки

---

Бетонирование обогреваемой дорожки

Укладка бетона или цемента может выполняться двумя способами: одноэтапной заливкой или двухэтапной заливкой.

При двухэтапной заливке установщик заливает начальный базовый слой бетона, а затем, пока первый слой еще влажный, укладывает сверху каркас (с прикрепленным нагревательным элементом). Затем можно нанести второй слой бетона толщиной 2-3 дюйма.

Для одноэтапной заливки каркас (с прикрепленным нагревательным элементом) необходимо приподнять так, чтобы нагревательный элемент находился на 2-3 дюйма ниже готовой поверхности. Как только это будет сделано, бетон можно заливать на каркас, вокруг него и поверх него.

Дополнительную информацию см. в руководстве по установке системы снеготаяния WarmlyYours.

---

Укладка тротуарной плитки

Укладчик асфальтоукладчика должен позаботиться о том, чтобы раствор (или другая среда) покрывал нагревательный элемент, чтобы исключить прямой контакт с брусчаткой.

Мы рекомендуем заливать нагревательный элемент раствором толщиной не менее 1 дюйма (25 мм), но не более 1,5 дюйма (38 мм). При использовании отсевов из песка или известняка засыпьте неуплотненным слоем толщиной 1,5 дюйма (38 мм) и выровняйте по уровню. Не роняйте брусчатку на место, так как это может привести к повреждению нагревательного элемента.

Кирпичная или каменная брусчатка НЕ ​​должна быть толще 2,5 дюймов (63,5 мм).

Обратите внимание, что показанный на фото коврик для таяния снега будет полностью покрыт перед окончательной укладкой тротуарной плитки.

Шаг 5.

Убедитесь, что соединение производителя залито бетоном, раствором или песком.

---

Питание к каждому кабелю подается по «холодному проводу», который соединяется с нагревательным кабелем через заводское соединение.

Одна из самых распространенных ошибок при установке системы снеготаяния, которую допускают люди, заключается в том, что это соединение и часть нагревательного кабеля остаются вне бетона или песка (иногда люди оставляют его в кабелепроводе или просто оставляют открытым). Это может привести к перегреву и выходу из строя соединения, представляющего собой половину нагревательного элемента.

Просто убедившись, что стык заделан, вы обеспечите наличие соответствующей среды (например, бетона, песка или каменной пыли) для предотвращения перегрева.

Система управления для вашей системы снеготаяния

WarmlyYours предлагает широкий выбор систем управления для наших систем снеготаяния — от ручного варианта с таймером, который активируется только при включении/выключении, до автоматического варианта, который включается когда чувствует, что идет снег.

Эти элементы управления (за исключением ручного управления и опций WiFi) могут работать с использованием датчиков. Существует два основных типа датчиков: пластинчатые и воздушные. Датчики плиты устанавливаются вместе с нагревательным элементом (но никогда не касаются его) и могут измерять условия на поверхности (датчики плиты не рекомендуется использовать с брусчаткой). Воздушные датчики устанавливаются на открытом воздухе и фактически могут определить, идет ли снег или нет.

Для получения дополнительной информации о различных датчиках и устройствах контроля таяния снега, предлагаемых компанией WarmlyYours, ознакомьтесь с этой сравнительной таблицей.

Управление магазином

---

Система снеготаяния в действии

Системы снеготаяния Most WarmlyYours будут продолжать работать, когда снег перестанет падать. Это обычно испаряет оставшуюся воду, и на ее месте вы найдете чистую, сухую брусчатку или бетон. Подобные системы снеготаяния позволяют отказаться от химических плавящих средств, что будет легче для ваших питомцев и транспортных средств. Ваше тело также будет намного легче, когда вы сможете официально отказаться от лопаты для уборки снега.

показывает систему таяния снега в формате «следы шин», таящую снег на подъездной дорожке к жилому дому. Как правило, система снеготаяния устанавливается на пешеходной дорожке, чтобы обеспечить полное покрытие.

Магазин “Таяние снега”

Производители нагревательных элементов | Поставщики нагревательных элементов

Список производителей нагревательных элементов

Применение

Нагревательные элементы питают отопительные приборы современного поколения. Электрические обогреватели, фены, паяльники, душевые кабины, водонагреватели, плиты, тостеры, сушилки для белья и т. д. — это лишь несколько примеров бесчисленного множества приборов, в которых используются нагревательные элементы. Нагревательные элементы также чрезвычайно важны в промышленных и коммерческих условиях, где они используются для питания таких механизмов, как: диффузионные насосы, печи для обжига, печи и погружные нагреватели жидкости из нержавеющей стали.

Нагревательные элементы необходимы во всех отраслях промышленности. Некоторые из наиболее известных из этих отраслей включают: HVAC, электронику, здравоохранение, водоснабжение, отопление дома, бытовую технику, промышленное производство, металлообработку, коммерческое приготовление пищи, полупроводники, керамику и стекло.

История нагревательных элементов

В 1879 году Томас Эдисон использовал угольную нить, чтобы зажечь свою лампу накаливания. Поскольку эта нить также выделяла тепло, он получил признание за изобретение первого нагревательного элемента. Однако мы начали использовать такие элементы специально для выработки тепла только в следующем столетии. Однако мы работали над формами отопления.

Процесс, посредством которого работает отопление, был впервые описан и разработан как первый закон термодинамики в конце 19 века Джулиусом Робертом Майером и Джеймсом Прескоттом Джоулем. Вскоре после этого изобретатели того времени начали применять термодинамику для создания нагревательных элементов. Например, в 1868 году художник из Лондона Бенджамин Уодди Моган разработал первый газовый водонагреватель. Однако, поскольку у него не было системы вентиляции для рассеивания паров, он был небезопасен для домашнего использования. 21 год спустя Эдвин Рууд, американец норвежского происхождения, изобрел первый электрический водонагреватель, который работал намного лучше.

Одним из самых ранних обнаруженных нагревательных элементов, которые до сих пор используются, является карбид кремния. Он был открыт в 1891 году американским изобретателем Эдвардом Г. Ачесоном, который обнаружил его случайно при попытке синтезировать алмазы. Вместо этого он получил синтетический материал, чрезвычайно твердый и идеально подходящий для высокотемпературных применений и полупроводников. В следующем десятилетии, в 1905 году, Альберт Марш открыл NiChrome (хромель). Поскольку NiChrome может достигать температуры в 300 раз выше, чем у конкурирующих нагревательных элементов того времени, он произвел революцию в отрасли. В 1906 марта Марш запатентовал свое открытие. Всего три года спустя General Electric начала продавать первый успешный электрический тостер с использованием NiChrome. Вскоре после этого производители электрифицировали чайники. Сначала их нужно было нагревать на змеевиковых элементах, но позже в них встроили нагревательные элементы.

Раньше нагревательные элементы использовались только богатыми и прибыльными предприятиями. Однако во время экономического бума после Второй мировой войны электрические приборы с нагревательными элементами наводнили рынок и стали обычным явлением в доме. Типичными отопительными приборами того времени были: барные обогреватели, электрические радиаторы и переносные масляные радиаторы. В 19В 50-х годах лучистое отопление бара было невероятно популярным, потому что модели были портативными и их можно было подключить где угодно. Кроме того, они очень быстро давали тепло. Однако, хотя они были менее опасны, чем нагреватели, работающие на топливе, они не имели достаточной защиты и подвергали пользователей возможности ожогов. Кроме того, если их опрокинуть или кто-то накинул на них одежду, они легко могли вызвать пожар. Сегодня некоторые люди все еще используют барные нагреватели, хотя они должны соответствовать гораздо более высоким стандартам безопасности, чем в 19-м веке.50-е годы. Из стержневого нагревателя родились многие другие нагреватели с проволочными элементами, такие как инфракрасные обогреватели, которые мы используем сегодня.

В 1960-е годы, когда домовладельцы стали все больше и больше полагаться на домашнее отопление, цены взлетели до небес. Чтобы снизить расходы на отопление, производители в Великобритании изобрели новый тип обогревателя — аккумулирующий. Накопительные нагреватели работали с использованием электрических ТЭНов, которые нагревали термокирпичи внутри теплового тела в течение ночи. Затем в течение дня пользователи могли бы отдавать тепло по мере необходимости, не вырабатывая больше электроэнергии. В 19В 70-х правительства всего мира столкнулись с нефтяным кризисом и поэтому обратились к большему количеству электрических нагревательных элементов. В конце концов, накопительные нагреватели вышли из моды, потому что ими приходилось управлять вручную и требовалось много предупредительных действий со стороны пользователей. Кроме того, они не были энергоэффективными. С наступлением 1990-х годов люди начали менять свои промышленные и домашние системы отопления на более современные электрические радиаторы, которыми легче управлять, они быстрее нагреваются и более энергоэффективны. Еще одно нововведение 90s — трафаретная печать металлокерамических дорожек на металле с керамической изоляцией. Нагревательные элементы, созданные таким образом, широко используются в бытовой технике, например, в чайниках.

Цифровой рост 21 века позволил нагревательным элементам и системам, которые они обслуживают, стать намного более чувствительными, интуитивными и энергоэффективными. Узлы нагревательных элементов теперь включают в себя такие элементы, как светодиодные экраны, управление по Wi-Fi, интеллектуальные счетчики, цифровые клавиатуры и цифровые программаторы для температурных графиков нагрева. Подобные функции позволяют современным нагревательным элементам работать с предельной точностью и сложностью. Еще одним отличием нагревательных элементов 21 века является тот факт, что они гораздо меньше зависят от ископаемого топлива, поскольку устойчивость, энергоэффективность и здоровье стали гораздо важнее.

Характеристики

Нагревательные элементы отвечают за преобразование электричества в тепло. Для перевода энергии они следуют теории джоулевого нагрева. Когда электрическая энергия проходит через элемент, она попадает на сопротивление большой емкости. Сопротивление преобразуется в электрическую энергию, которая преобразуется в тепловую энергию. Количество произведенной тепловой энергии коррелирует с тем, насколько материал сопротивляется приложенному электрическому току. Измерение удельного сопротивления провода элемента данной длины основано на сопротивлении по длине и площади поперечного сечения. Инженеры измеряют это в омах на метр. В свою очередь, они используют омы для расчета киловаттной (кВт) нагрузки элемента. Нагрузка в кВт показывает, сколько электроэнергии несет нагревательный элемент.

Типы нагревательных элементов

Разновидности нагревательных элементов, используемых в промышленных, коммерческих и потребительских целях, включают: погружные, кварцевые, гибкие, инфракрасные, проволочные, керамические, электрические, металлические и композитные нагревательные элементы, среди многих других.

Погружной нагревательный элемент
Погружной нагревательный элемент используется для нагрева газов и жидкостей; у них есть особая способность погружаться в материалы, которые они нагревают, без сбоев. Погружные нагреватели также характеризуются быстрыми, эффективными и экономичными решениями для обогрева. Типы материалов, которые они обычно нагревают, включают гальванические ванны, слабые кислоты, масла, воду, соли, воздух и химические растворы. Погружные нагревательные элементы в основном используются в таких системах, как: технологические системы, котлы, водонагреватели, системы теплопередачи, масляные нагреватели и резервуары для хранения.

Кварцевый нагревательный элемент
Кварцевый нагревательный элемент преобразует электрический ток в инфракрасное излучение, пропуская его через специальные резисторы. При этом они обеспечивают быстрый нагрев. Эти высокие скорости процесса делают их очень популярными для использования в промышленных приложениях, таких как отверждение пленки, термоформование, порошковые покрытия, герметизация клеем и сушка краски, а также в приложениях зонального контроля в автомобильной, полиграфической, нефтехимической, текстильной, стекольной и электронной промышленности.

Гибкий нагревательный элемент
Гибкие нагревательные элементы могут соединяться с различными соединениями и формами и обеспечивать прямой нагрев. Эта универсальность возможна, потому что они очень тонкие и гибкие.

Инфракрасный нагревательный элемент
Инфракрасные нагревательные элементы излучают тепло в виде инфракрасных волн, которые представляют собой тип электромагнитного излучения, известного своей эффективной передачей тепла. Инфракрасные нагревательные элементы используются в сочетании с излучающими нагревателями, такими как канальные, погружные и трубчатые нагреватели, которые нагревают воздух или жидкость в больших масштабах. Они поддерживают промышленные печи, обогрев сосудов под давлением, обогрев резервуаров для хранения, бойлеры, водоочистные сооружения, производство пара и многое другое.

Проволочный нагревательный элемент
Обычно нагревательные элементы любого типа имеют форму змеевиков или проводов. Фактически, проволочные нагревательные элементы являются одними из наиболее широко используемых нагревательных элементов для промышленной и коммерческой сушки. Чтобы сделать их, производители наносят на них электрические схемы. Их можно найти в нагревателях для обработки поверхностей, печах и многих других сушилках.

Керамический нагревательный элемент
Другой тип нагревательного элемента, керамический нагревательный элемент, используется в конвекционном нагреве; керамические элементы встроены в обогреватели, печи и полупроводники. Существует несколько типов керамических нагревательных элементов, включая дисилицид молибдена и PTC.

Элемент дисилицида молибдена
Дисилицид молибдена представляет собой материал, обладающий характеристиками как металла, так и керамики. Обладая чрезвычайно высокой температурой плавления (точнее, 3690 ºF), он считается идеальным для ряда нагревательных элементов большой мощности, используемых в различных отраслях промышленности, включая производство стекла.

PTC
PTC, который распространяется на положительный термический коэффициент сопротивления, представляет собой высококачественный керамический материал, который используется в автомобильных обогревателях заднего стекла, обогревателях помещений и дорогих фенах. Также доступна керамика PTC на полимерной основе, которая используется во многих нагревателях специального назначения. Эти элементы увеличивают нагрев, так как их сопротивление усиливается. Управлять нагревом этих элементов просто, потому что они подходят для саморегулирующихся электронагревателей.

Электрический нагревательный элемент
Электрические нагревательные элементы также широко распространены, особенно при обслуживании промышленных электрических нагревателей.

Патронный нагреватель
Патронные нагреватели обеспечивают локальную подачу тепла к частям оборудования при производстве металлов, пенопласта, пластика, пищевой промышленности и упаковки.

Металлические нагревательные элементы
Как следует из названия, металлические нагревательные элементы состоят в основном из металлов. Поскольку металл, как правило, является хорошим проводником тепла и электричества, элементы на основе металла являются одним из наиболее эффективных нагревательных элементов. Они используются как в бытовой, так и в промышленной технике. Их можно разделить на множество подтипов, включая нагревательные элементы на основе нихрома и нагревательные элементы на основе проволоки с резистивным элементом.

Нихромовый нагревательный элемент
Большое количество электрических нагревателей имеют элементы из нихрома, который представляет собой сплав, состоящий в основном из никеля и хрома. В нагревателях на основе нихрома используются сплавы, содержащие 80% никеля и 20% хрома.

Нагревательный элемент с резистивной проволокой
Некоторые детали на металлической основе состоят из набора высокопрочных проволок и лент. Эти провода иногда могут быть прямыми или спиральными, в зависимости от конструкции и нагревательной способности прибора. Эти провода используются в качестве сопротивления. Приложения, в которых вы можете найти такое обеспечение, — это тостеры и ручные массажеры для тела. Кантал, нихром и мельхиор – это несколько наиболее часто используемых металлов в конструкции проводов сопротивления.

Спиральный нагреватель
Спиральные нагреватели, ленточные нагреватели или ленточные нагреватели помогают экструзионным каналам и бункерам поддерживать пластичность материалов во время их экструзии.

Композитные нагревательные элементы
Композитные нагревательные элементы представляют собой нагревательные элементы, состоящие из смеси металлических и керамических материалов. Эти нагревательные элементы доступны во многих типах, включая, среди прочего, трубчатые элементы, радиоактивные элементы и нагревательные элементы со съемным керамическим сердечником.
Трубчатый нагревательный элемент
Трубчатые элементы в основном представляют собой металлические трубки с тонкой спиралью из нихрома, которая нагревает изделие. Названные в честь своей трубчатой ​​формы, трубчатые нагревательные элементы используются в духовках, посудомоечных машинах и т. д. Им можно придать стандартную форму, или они могут принять индивидуальную форму для конкретного приложения.

Радиоактивный нагревательный элемент
Радиоактивные элементы, также известные как тепловые лампы, представляют собой мощные лампы накаливания, излучающие преимущественно инфракрасные волны, а не видимый свет. Чаще всего они используются в лучистых обогревателях и многих типах подогревателей пищи. Они бывают двух основных видов: трубчатые и рефлекторные R40. Нагревательные элементы рефлекторных ламп бывают нескольких основных стилей: с золотым покрытием, с рубиново-красным покрытием и прозрачными.

• Лампы с золотым покрытием имеют внутреннюю золотую дихроичную пленку. Это уменьшает видимый свет и пропускает большую часть коротких и средних инфракрасных волн. Они в основном используются для обогрева людей.
• Лампы с рубиновым покрытием выполняют те же функции, что и лампы с золотым покрытием. Они намного дешевле, чем лампы с золотым покрытием, но дают гораздо более сильное видимое свечение.
• Прозрачные лампы не имеют покрытия и используются в основном в промышленных производственных процессах.

Съемный керамический стержень
Эти нагревательные элементы состоят из спиральной проволоки сопротивления, продетой через один или несколько цилиндрических керамических сегментов, которые могут иметь или не иметь центральный стержень. Они работают, когда вставлены в металлическую трубку или оболочку, запаянную с одного конца. Благодаря этому пользователи могут легко заменять или ремонтировать съемные элементы, не опасаясь что-либо сломать. Обычно они используются для нагрева жидкости под давлением.

Композитный элемент из углеродного волокна
Эти нагревательные элементы состоят из комбинации углеродного волокна и резистивного материала, такого как никель, термореактивного материала, такого как эпоксидная смола, или термопласта, такого как PEEK. Композитные элементы из углеродного волокна, как правило, устойчивы к коррозии, устойчивы к экстремальным температурам и имеют малый вес. Они часто используются для защиты от обледенения самолетов, бытового и промышленного отопления.

Принадлежности

Нужны ли вам аксессуары для нагревательного элемента и какие именно, полностью зависит от вашего применения. Вот несколько примеров того, что вы можете встретить: держатели проводов и элементов, термовыключатели, ручные соединительные зажимы, плоскогубцы, плетеный провод, силиконовые уплотнительные кольца, болты, адаптеры, удлинители, шнуры питания и электрические коробки.

Правильный уход за нагревательными элементами

Для обеспечения безопасной и эффективной работы необходимо правильно сочетать нагревательный элемент и его применение. Невыполнение этого требования может привести к короткому замыканию, возгоранию, повреждению продукта или потере оборудования.

Большинство обогревателей со временем теряют свою теплотворную способность. Когда производительность нагревателя снижается, это просто означает, что возникла проблема с его нагревательным элементом. Поэтому время от времени вам нужно будет заменить нагревательный элемент. Как правило, производители предлагают варианты запасных элементов, которые можно приобрести или изготовить на заказ, в зависимости от потребностей клиента. Чаще всего этот процесс замены занимает довольно короткое время и считается частью регулярного графика технического обслуживания. Однако, если нагревательный элемент выходит из строя в предмете конечного пользователя, таком как фен, вероятно, более экономично заменить весь предмет, а не его нагревательный элемент.

Производители могут предложить установить сменный элемент, либо вы можете сделать это самостоятельно. Чтобы получить пошаговое руководство по тестированию и замене старого нагревательного элемента, продолжайте читать. Наши советы способствуют безопасности пользователей; однако, если вы не уверены, вам следует попросить эксперта провести тестирование и замену.

1. Сначала выполните визуальный осмотр. Если вы видите какие-либо признаки обесцвечивания, повреждения или горения на катушке, элемент необходимо заменить. Если вы не заметите ничего необычного при первоначальной оценке, то можете приступать.
2. Рассчитайте сопротивление элемента. Это математическое упражнение; Вы можете использовать калькулятор, чтобы найти сопротивление детали. Простая формула для этого расчета: R = (V x V) ÷ P. В этом уравнении R обозначает сопротивление, V — напряжение, а P — мощность, которая требуется элементу.
3. Как только вы определили сопротивление, пришло время проверить элемент с помощью измерительного инструмента – мультиметра. Настройте прибор на отображение сопротивления и выберите для этого подходящую измерительную шкалу. Убедитесь, что нагреватель не подключен к источнику питания. Теперь измерьте сопротивление элемента, прикоснувшись к клеммам нагревательных элементов проводами мультиметра.
4. Сопоставьте показания мультиметра с сопротивлением, рассчитанным вами.

Если есть совпадение, то с элементом проблем нет. В этом случае, если в последнее время вы заметили какие-либо неравномерности нагрева вашего прибора, то, вероятно, с ним связана какая-то другая проблема. Вам нужно проверить это в ремонтной службе.

Однако, если наблюдаемое значение выше или ниже расчетного, элемент необходимо заменить. Вы можете сделать это с помощью профессиональной службы или посмотреть видео-учебник по замене элемента.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если вы выполняете этот тест в водонагревателе, вам необходимо слить всю воду из бака и дать ей полностью высохнуть. Вы также должны отключить устройство и выключить панель выключателя. После этого осторожно отсоедините электрические провода и откройте бак, чтобы выполнить проверку и замену.

Стандарты

Все нагревательные элементы должны соответствовать стандартам безопасности UL (Underwriters Laboratories). UL имеет стандарты соответствия для широкого спектра применений нагревательных элементов, таких как электрический нагрев воздуховодов, коммерческое электрическое приготовление пищи и обогрев, а также электрические нагревательные элементы в оболочке. Мы также рекомендуем, чтобы все электрические нагревательные элементы соответствовали стандартам Национального электротехнического кодекса (NFPA 70). Хотя стандарты NFPA не применяются на национальном уровне, многие штаты приняли их в качестве законов. В зависимости от вашей отрасли, области применения и региона возможно, что ваши нагревательные элементы должны будут соответствовать дополнительным стандартам. Чтобы узнать больше, обсудите свои спецификации с поставщиком.

Как найти подходящего производителя

Нагревательные элементы могут решить вашу проблему. Более того, при неправильном подборе или установке они могут быть опасны. Поэтому важно, чтобы вы работали только с надежным и опытным профессионалом. Более того, для достижения наилучших результатов вам необходимо работать с производителем нагревательных элементов, который стремится производить для вас самые лучшие и полезные продукты. Найдите такого производителя, просмотрев множество компаний, производящих высококачественные нагревательные элементы, которые мы перечислили на этой странице.

Посетите наш веб-сайт, посвященный электрическим нагревателям

---

Основные сведения о керамических нагревателях | Конструкция машины

Скачать эту статью в формате .PDF Этот тип файла включает графику и схемы высокого разрешения.

В подавляющем большинстве традиционных керамических нагревателей используются нагревательные элементы из нихромовой (NiCr) проволоки, которые инкапсулированы в такие материалы, как оксид магния (MgO), силиконовый каучук или слюда, которые обладают электроизоляционными свойствами, но плохо проводят тепло. ΔT (разница температур) между проводом элемента и внешней поверхностью нагревателя ограничивает возможности и производительность этих типов нагревателей.

Керамические нагреватели могут иметь различные форм-факторы для решения конкретных задач.

Однако существуют и усовершенствованные керамические обогреватели с другим типом нагревательного элемента. Нагревательный элемент часто описывается как «резисторный след» отложенного материала. Этот материал обычно плоский, а не спиральный провод в традиционных нагревателях. След может быть нанесен с помощью различных толстопленочных процессов, таких как трафаретная печать. Полученные схемы имеют толщину всего в несколько тысячных дюйма, и, согласовывая их КТР (коэффициент теплового расширения) с КТР материала керамической матрицы, они могут быть доведены до гораздо более высоких уровней тепловых характеристик.

Полезно рассмотреть свойства керамических материалов, чтобы лучше понять, как возникают характеристики современных керамических нагревателей. Керамические материалы представляют собой твердые неорганические вещества и могут иметь кристаллическую или частично кристаллическую структуру, а также могут быть аморфными (например, стекло). Керамика является одним из самых ранних примеров использования человечеством керамики. Керамика изготавливается из природной глины, которая при обжиге при высокой температуре становится твердой.

Со временем инженеры разработали новую керамику для конкретных применений. Эти материалы производятся синтетически с исключительной чистотой, поэтому они могут обеспечивать определенные механические, термические и электрические характеристики. Общие производственные процессы для этих материалов включают прессование порошкообразного сырья при чрезвычайно высоком давлении с последующим спеканием при высоких температурах. Контролируемая чистота и химический состав получаемого материала позволяют получать монолитные, геометрически стабильные структуры, представляющие интерес для использования в качестве нагревательного материала. Материалы, которые можно использовать в передовых керамических нагревателях, включают оксид алюминия (Al2O3), нитрид кремния (Si3N4), оксид бериллия (BeO) и нитрид алюминия (AlN).

Керамика имеет высокую диэлектрическую проницаемость, что позволяет использовать относительно небольшое количество керамического материала в резистивном нагревательном элементе. Следовательно, керамические нагреватели могут быстро нагреваться, как видно на этом графике время/температура для нескольких различных моделей керамических нагревателей.

Каждый из передовых керамических материалов имеет свои механические, термические и электрические свойства. Дизайнеры используют эти свойства, чтобы подобрать конкретную керамику для конкретного нагревательного устройства.

Нитрид алюминия особенно интересен, потому что он обладает высокой теплопроводностью, а также хорошим электрическим изолятором. AlN, кубический BN и BeO — единственные керамические материалы, обладающие высокой теплопроводностью. И BeO, и c-BN проводят лучше, чем AlN, но токсичность BeO ограничивает его использование, а c-BN трудно получить. Высокая теплопроводность обеспечивает быстрое рассеивание тепла, а также облегчает создание нагревателей с высокой удельной мощностью, что дает возможность нагреваться со скоростью до 150°C (270°F)/сек. Такая высокая скорость линейного изменения может сэкономить время в таких приложениях, как клиническое диагностическое оборудование и тестирование полупроводниковых микросхем, где важно время цикла.

AlN также является чистым, незагрязняющим материалом. Он проходит высокотемпературное спекание, в результате которого получается твердый (1100 кг/мм2) и плотный (3,2 г/см3) утеплитель практически без пористости. Это делает AlN хорошим кандидатом для применений, требующих «чистого» нагревателя.

AlN непроницаем для влаги. (Многие другие диэлектрические материалы, используемые в обычных нагревателях, такие как MgO, являются гигроскопичными.) Это свойство в сочетании с его сверхвысокой диэлектрической прочностью делает его привлекательным для приложений, требующих низкого тока утечки. Низкий ток утечки может иметь решающее значение для медицинских приложений, находящихся в непосредственной близости от пациентов. Для оборудования, в котором используются традиционные технологии обогрева, возможно, придется прибегнуть к понижающим изолирующим трансформаторам и источникам питания низкого напряжения, чтобы соответствовать требованиям безопасности агентства. Во многих случаях керамические нагреватели на основе AlN могут устранить необходимость в этих трансформаторах, обеспечивая необходимые электрические характеристики даже при стандартном сетевом напряжении.