Отопление тэнами, как сделать, стоит ли использовать

Как правильно устанавливать и использовать тэн

Ключевым параметром для любого электроприбора является его номинальная мощность. Поэтому, чтобы корректно установить такой прибор в систему отопления, эту величину нужно вычислить. После этого нужно изучить правила установки электрических тэнов и лишь затем приниматься за работу.

Наружная оболочка конструкции должна быть расположена в воде, чтобы тепло от спирали компенсировалось низкой температурой воды, и тэн не перегревался. С этой целью его нужно устанавливать в самой низкой точке радиаторы, чтобы он не входил в зону наличия воздушных пробок.

Вода должна быть дистиллированной. поскольку в ней содержится минимум примесей. Подобные добавки могут формировать на защитной оболочки слой накипи, что, в свою очередь, может вызвать коррозию.

При установке тэна в отопительную систему уточните в инструкции, как нужно в данном случае герметизировать торцевые стыки. Если речь идет о дополнительной герметизации, это нужно обязательно сделать, иначе при попадании воды на нагревательную спираль может появиться опасность для жильцов помещения.

Плюсы и минусы использования ТЭНов для отопления дома

Основной минус такого способа обогрева, как и в случае с прочими электроприборами, это стоимость эксплуатационных расходов. Электроэнергия по-прежнему самый дорогой источник тепла (если, конечно, у вас нет возможности использовать бесплатную энергию солнца или ветра, и вы подключены к магистральной электросети). Еще один минус – невозможность ремонта в случае выхода из строя спирали. Однако есть и некоторые положительные моменты, которые в некоторых случаях могут стать приоритетными.

Экологичность отопительной системы. При использовании электронагревательных приборов нет нужды запасать и хранить какое-бы то ни было топливо, и нет вредных продуктов горения, которые попадают в окружающую среду;
Возможность автономной установки отопительной системы при отсутствии доступа к другим тепловым ресурсам (например, газу);
Малые габариты и большой выбор моделей по мощности и функционалу;
Возможность автоматизации процесса отопления: установка ТЭНов с терморегулятором;
Невысокие расходы на покупку и установку. Есть модели, стоимость на которые не превышает 1000 руб. А установку ТЭНов в радиаторы отопления можно произвести самостоятельно.

И напоследок несколько советов по самостоятельной установке трубчатых электронагревателей. Как же правильно врезать тэн в систему отопления? Прежде всего, нужно правильно выбрать модель, измерив диаметры радиаторов, куда предполагается устанавливать ТЭН и произведя расчеты мощности. Затем внимательно прочитать инструкцию к прибору, где должно быть указано требуется ли дополнительная герметизация или нет. Это один из важнейших моментов, поскольку контакт проводника с теплопроводящей жидкостью приведет к тому, что ваши радиаторы окажутся под напряжением, а это опасно для жильцов. Если производитель указывает на необходимость дополнительной герметизации, то ее обязательно нужно сделать. Кроме того, недопустимо использование приборов электрообогрева без заземления.

Расположение ТЭНов в чугунной батарее отопления

Установка ТЭНов в чугунные батареи отопления имеет ряд особенностей. Связаны они с диаметром патрубка и направлением резьбы. В целом порядок установки отопление ТЭНами в существующую систему таков: отключить систему отопления от источника тепла, слить воду, установить ТЭН, залить теплоноситель, проверить работоспособность системы. При использовании в системе радиаторов отопления ТЭНов с терморегуляторами необходимо также проверить их работоспособность после монтажа. Желательно также установить датчики воды и проверить углы наклона радиаторов. Поскольку воздушные пробки могут существенно повлиять на работу всей системы и вывести из строя ТЭН.

Устройство тэна и его принцип работы

Конструкция электро тэна достаточно примитивна. Она представляет собой цилиндр из металла, внутри которого в специальном изоляторе находится спираль из медной или стальной прочной проволоки. Так как тэн для радиаторов отопления с терморегулятором, то его используют не только как нагревательный элемент, но и для настройки температуры теплоносителя.

Цилиндр со спиралью защищен корпусом, снабженным датчиками контроля. Их задача – следить за тем, чтобы прибор не перегревался. Дополнительную надежность устройству придает процесс гальванизации, которому его подвергают. Хромирование и никелирование усиливают прочность нагревательного элемента и создают дополнительный защитный барьер, который оберегает людей от контакта с электричеством.

Кроме нагревательных функций и терморегуляции, современные электро тэны для чугунных батарей снабжены дополнительными «обязанностями»:

Режим «анти замерзания» способен поддерживать постоянную температуру теплоносителя +10°C, которой достаточно, чтобы вода в трубах не замерзла. Нагрев жидкость до нужного уровня, тэн отключается и вновь начинает работать, когда она остывает.
Если оборудуется автономное отопление частного дома чугунными батареями с тэнами, то режим «Турбо» подойдет как нельзя лучше. При нем устройство включается на полную мощность, что обеспечивает практически мгновенный разогрев системы и нагрев воздуха в помещении. Последующая работа нагревательного элемента заключается в поддержании выбранной температуры теплоносителя в сети, что обеспечивает экономию энергоресурсов при отоплении.

Некоторые потребители считают, что лучшим теплоносителем для радиаторов с тэном является техническое масло, так как оно быстрее разогревается и медленнее остывает. Это не означает, что его не целесообразно использовать в водяной системе отопления.

Как устроен электроприбор

Конструкция устройства практически не отличается от других видов 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 +45°С.

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.

Виды и критерии выбора

Выбор тэна для алюминиевого или иного типа радиатора осуществляется на основании вида устройства и его технических параметрах.

Разновидности тэнов

Производителями изготавливаются тэны для биметаллических и иных видов батарей следующих видов:

бытовые приборы, мощность которых варьируется в пределах 2,5 – 4 кВт;
промышленное оборудование с мощностью от 4 кВт до 6 кВт.

Тэны могут быть оборудованы одной или двумя спиралями и дополнены следующими функциями:

автоматическим регулированием температуры. Устройства с терморегуляторами позволяют добиться получения наибольшей эффективности оборудования при минимальных электрозатратах;
антизамерзание. При наличии данного режима работы в системе отопления будет постоянно поддерживаться минимальная рабочая температура, что позволит избежать заморозки теплоносителя и разрыва труб. Функция «антизамерзание» требует постоянной подачи электроэнергии на обогревательный элемент, но ее расход незначителен;
тубронагрев – разогрев теплоносителя в максимально короткие сроки.

Нагревательный элемент с автоматической системой включения/отключения

Нагревательные элементы с функциями антизамерзание и турбонагрев преимущественно устанавливаются в загородных домах при отсутствии централизированной системы отопления и позволяют продлить срок службы радиаторов и подводящих труб.

Выбор тэнов

Стоит ли поставить тэны? При правильном выборе устройства позволят поддерживать заданную температуру в жилом или промышленном помещении круглый год.

При выборе стоит учитывать:

мощность оборудования. Специалистами определено, что для получения оптимальной температуры помещения достаточно устройства мощностью 1 кВт на каждые 10 м² площади, если тэн является единственным источником получения тепла, и прибора в 2 – 3 раза меньшего по мощности для дополнительного варианта отопления;
длина электротэна. Для достижения оптимального результата прогрева для чугунного радиатора или батареи, изготовленной из других материалов, требуется устройство на 10 см короче. Это позволить прогреваться теплоносителю во всей батарее;
вид резьбы на радиаторе (правая или левая);
сечение нагревательного элемента, которое должно соответствовать размерам заглушки батареи;
типы батарей, для которых возможна установка той или иной модели. Множество тэнов являются универсальными для биметаллических, чугунных и так далее батарей;

Все основные параметры указываются в технической документации и маркировке оборудования, которая наносится на блок управления.

Основные характеристики тэна

производителя. Если опираться на отзывы потребителей, то наибольшей популярностью пользуются тэны, изготовленные компаниями Balcik (Турция), Thermowatt (Италия), ИТА (Россия, Санкт-Петербург).

Пример ТЭН котла

Посмотрим пример популярного производителя ТЭН котлов завод Теплотех, котлы марки ЭВП (электро-водо-подогреватели).

Котел ЭВП-18М,380Вольт

Данный котел имеет мощность 18 кВт, чего достаточно для обогрева дома площадью 160 метров. Стоит котел 7800-7900 рублей. Высокая мощность котла обеспечивает возможность трехфазного питания. Однако это осложняет его подключение в загородных домах частных лиц.

Данный котел имеет большой объем нагревательной колбы, что позволяет без возможного перегрева равномерно прогреть теплоноситель системы.
В котле предусмотрено ступенчатое переключение мощностей. Управляется переключение тремя клавишами с контрольной индикаций включенной мощности.
За температурой теплоносителя следит датчик температур.
Есть возможность подключить датчик температур в комнатах и ограничить температуру прогрева помещений.

Термостат котла регулирует температуру теплоносителя в диапазоне от 0 до 85°С.

Obotoplenii.ru

Устройство и виды терморегулятора

Терморегулятор – устройство автоматизации отопительного процесса. Он служит для регулировки температуры жидкости. Согласно заданным параметрам он отключает питание ТЭНа, когда вода дошла до нужной температуры, и, соответственно, вновь включает нагреватель, когда «градус понизился». По своей конструкции различают 3 типа таких регуляторов:

Стрежневой – первый и самый дешевый вариант. Принцип работы основан на действии теплового расширения. Ключевой частью является металлический стержень, помещаемый в жидкость вместе с трубчатым нагревателем. По мере нагревания воды стержень расширяется и в момент нужной температуры и, соответственно, расширения приводит в действие терморегулятор, который и отключает питание. Одновременно охлаждаясь, стержень уменьшается в объеме и при низком градусе вновь включает контрольный прибор, который подводит электричество к ТЭНу.

Совсем недавно такое устройство терморегулятора было самым распространенным, пока не выяснилось, что его действие не настолько уж безупречное. Парадокс в том, что при доливании холодной воды в нагревательный бак стержень, ранее находившийся в горячей жидкости, начинает резко сужаться, тем самым включая ТЭН для отопления в уже нагретой системе.

На замену несовершенному типу термостата пришел другой – капиллярный. Работа основана на том же тепловом расширении, только теперь вместо стержня ключевой частью служит капиллярная трубка с жидкостью внутри, которая при расширении оказывает давление на регулятор. Конструкционно решается проблема ложного сигнала при доливании холодной воды. Подобными регуляторами оснащается большинство современных моделей ТЭНов в то время, как стержневой термостат остается на рынке только в качестве запчасти для старых моделей.

Третий тип – это, безусловно, современное решение – электронный защитный терморегулятор. В его конструкцию входят два датчика: тепловой и защитный. Первый контролирует температуру воды – выполняет основную функцию. Второй отслеживает возможность перегрева трубчатого нагревателя. Принцип работы датчиков основан на изменении активного сопротивления при изменении температуры. С помощью диэлектрических способностей проводника такие ТЭНы для отопления с терморегулятором способны обеспечивать температуру воды с высокой точностью. Электронное устройство относится к классу продвинутых моделей и стоит далеко не дешево. Выбирая данный термостат, как средство контроля отопительной системы, рекомендуется полагаться, прежде всего, на долгосрочность использования. Затраты на оборудование оправданы, если подразумевается длительная эксплуатация нагревателя. Точность и функциональность позволяют с удобством управлять системой и значительно экономить на потребляемой электроэнергии.

Расчеты по мощности

Чтобы батарея полностью прогревалась, необходимо проверить количество теплоносителя

Для выбора электронагревателя оптимальной мощности нужно предварительно провести расчеты.

Мощность электрического прибора определена количеством тепла, которое потребуется для обогрева помещения. Чтобы обогреть 1 кв.м комнаты нужно затратить 100 В

Важно учитывать, что мощность и длина ТЭНов должна соответствовать потребностям радиаторов.
Понадобится рассчитать объем теплоносителя в конструкции. Даже самые мощные ТЭНы не будут достаточно эффективными, если в батареях недостаточно теплоносителя (жидкости)

Объем чугунной батареи колеблется в пределах 0,6-1,5 л в зависимости от модели, в алюминиевых радиаторах всего 0,2 л.

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.

Как выбрать тэн для системы отопления

Очень важно при выборе, чтобы прибор соответствовал всем существующим нормам безопасности и техническим требованиям

Обращайте внимание на такие параметры:

мощность конструкции;
тип электросети;
наличие термостата. Если отопление радиаторное, то это является ключевым фактором, поскольку изделие без регулировки мощности будет всегда работать по максимуму, а это значительно увеличит ваши расходы на электричество;
цену. Качественный прибор мощностью 2 кВт должен стоить, начиная от 900 рублей и выше.

Помимо этого, в отдельных случаях на работоспособность агрегата может влиять и его внешний вид. Например, для котла отопления лучше приобретать оребренный тэн, поскольку защитная оболочка такой модели оснащена дополнительными теплообменными пластинами, которые увеличивают площадь нагрева.

Виды и конструкция, а также о функционировании

Конструктивно ТЭН для отопления дома представляет собой металлическую трубку с проволочной спиралью внутри, сделанной из материала с высоким электрическим сопротивлением. При подаче энергии от сети спираль нагревается и отдает тепло оболочке ТЭНа, которая уже в свою очередь нагревает теплоноситель в радиаторе.

Монтаж ТЭНа производится в специализированное гнездо батареи отопления, будь то алюминиевый, металлический или чугунный вариант. Применяется ТЭН и в качестве основного нагревательного элемента в электрокотлах.

В большинстве трубок используется нержавейка или углеродистая сталь. Если на производстве использовалась некачественный металл, то ТЭН может быстро «прогореть». Мощность спирали и форма трубок обусловлена предназначением устройства, в каком именно радиаторе или котле он будет применяться.

Выпускаются модели с оребрением, наличием вокруг трубки дополнительных пластин для повышения теплообмена. Ребра значительно повышают габариты изделия, поэтому не во всех случаях их можно использовать.

Помимо устройств нагревающих воду, отопление помещений электрическим ТЭНом можно осуществлять использую воздушный прибор, который нагревает вместо воды воздух. Но из-за низкой эффективности их мало используют.

Терморегулятор, имеющийся в составе ТЭНа, измеряет температуру окружающего теплоносителя в радиаторе и при необходимости подает электропитание на спираль. После достижения заданных температурных параметров он разрывает цепь. А по мере остывания воды снова подключает спираль к сети и нагревает воду. Наличие термостата позволяет настраивать температурные параметры, такие которые наиболее комфортны для присутствующих в помещении. При его отсутствии ТЭН будет функционировать на максимальной мощности, постоянно потребляя электроэнергию, что резко увеличит счета за оную.

Некоторые модели электрических ТЭНов для отопления дома оснащаются дополнительными функциями: «турборежим» (на короткое время включает устройство на максимальную мощность) и «антизамерзание» (не допускает замерзание теплоносителя, поддерживая его температуру на минимальных показателях).

Как выбрать нагревательные элементы отопления

ТЭН для отопления с пластинами

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

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

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

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

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

Устройство ТЭНа

Из чего состоит ТЭН?

Корпус – металлическая трубка.
Нагревательный элемент – проволока, скрученная в спираль и установленная в корпус. Для таких устройств используется проволока с высоким сопротивлением.
Наполнитель, который отделяет спираль от металлического корпуса.
Монтажный узел – чаще всего это устройство в виде пробки, с одной стороны которой крепится корпус со спиралью, с другой стороны клеммы для подключения к сети переменного тока.
Между монтажным узлом и корпусом радиатора отопления устанавливается манжета из резины или паранита.
Монтажный узел с внешней стороны закрывается крышкой, которая защищает контакты ТЭНа.
Терморегулятор капиллярного типа, который контролирует температуру внутри отопительной батареи. С его помощью можно выставить температурный режим работы прибора, при котором он будет включаться и отключаться автоматически. На рынке присутствуют ТЭНы без терморегуляторов, поэтому сам прибор придется доукомплектовать.
В комплект также входит провод с вилкой для розетки.

Установка ТЭНа

Установка ТЭНа в радиатор отопления производится посредством резьбового соединения или при помощи флажка. Для этого одна из нижних пробок радиатора выкручивается и на ее место вкручивается сам ТЭН. Герметичность стыка достигается манжетой

Здесь важно провести вкручивание нагревательного элемента с небольшим усилием. Но не стоит пережимать, манжета может повредиться

То есть получается так, что трубчатый электронагревательный прибор греет воду внутри батареи отопления. По сути, получается конструкция в виде масляного радиатора. Контакт с водой под высокой температурой – это большая вероятность того, что металлический трубчатый корпус нагревательного элемента начнет коррозировать и быстро выйдет из строя. Вот почему производители трубку ТЭНа подвергают гальванизации, то есть ее или хромируют, или никелируют. Именно после такой обработки металл принимает высокие прочностные характеристики и долго может взаимодействовать с водой.

Дополнительные характеристики

В настоящее время производители стали предлагать ТЭНы в батареи отопления с дополнительными функциями, которые помогают контролировать и улучшать процесс нагрева. Таких функций две:

Антизамерзание. В данном случае терморегулятор выставляется на минимальный температурный режим. У разных производителей он разный, но средняя величина равна +10С. Это позволяет поддерживать теплоноситель с плюсовой температурой, не потребляя большое количество электроэнергии.
Турбо. Здесь все наоборот. ТЭН включается на максимальную мощность для быстрого прогревания теплоносителя, а соответственно и помещения. Работает в таком режиме прибор краткосрочно, пока не будет достигнута максимальная температура.

ТЭН в радиаторе