ТЭНы для водонагревателя, воздуха: характеристики и устройство, маркировка

Доброго времени суток, мои дорогие читатели! В моих статьях я часто упоминаю слово ТЭН, еще нигде толком о них ничего не рассказывал. Этот недочет необходимо исправить!

Поэтому я и решил написать данную статью, в которой дам краткий ликбез по данной (достаточно обширной) теме.

А в одной из следующих статей я расскажу как подключать ТЭНы у электрического котла.

Сразу скажу, что не претендую на полноту обзора и буду рад вашим замечаниям и комментариям, на основе которых можно будет дополнить данную статью. Итак, начнем с определения.

Что такое ТЭН?

ТЭН что это такое расшифровка
ТЭН (сокращение от трубчатый электронагреватель) — это простейший электрический нагревательный прибор, который имеет самые разнообразные области применения:

• Отопление — ТЭНы применяются в качестве нагревателей в электрических котлах, электрокаменках для саун, масляных радиаторах и так далее.
• Горячее водоснабжение — с помощью ТЭНов нагревают воду накопительные и проточные водонагреватели. Да и в обычных бытовых чайниках тоже установлен ТЭН.

В общем, сфера применения таких приборов очень широкая.

Везде, где нужно что-либо нагреть можно задуматься о применении того или иного вида ТЭНов.

Теперь давайте подробно рассмотрим основные виды трубчатых электронагревателей:

• ТЭНы для нагрева жидкостей — чаще всего при помощи таких приборов нагревают воду для тех или иных целей, но из этого правила есть исключения. Например, существуют модели, предназначенные для нагрева машинного масла или пищевых продуктов.
• ТЭНы для нагрева воздуха — и так понятно, что такими приборами нагревают воздух, но тут есть свои нюансы — наличие или отсутствие обдува и скорость обдувающего воздуха. Кроме того, воздушные ТЭНы могут быть с оребрением, при помощи которого увеличивается площадь их поверхности.

Рекомендации по эксплуатации

Правилами эксплуатации водонагревателя предполагается отключение стояка на горячую воду, после чего нужно открыть краны на водогрее, и включить электропитание. Выключение бойлера заключается отключение питания, после чего нужно перекрыть краны на водонагревателе, и открыть стояк горячей воды. При купании вода должна включаться и выключаться по мере необходимости. Не рекомендуется давать воде течь горячей воды непрестанно.

При длительном неиспользовании, а также в процессе проведения ремонтных и любых профилактических работ, связанных с линией водоснабжения, необходимо обязательно перекрывать индивидуальные запорные вентили, расположенные на линии подачи холодного водоснабжения и на линии выхода горячего водоснабжения, а также обязательно выключать водонагревательное оборудование и отключать его от электросети.

Устройство ТЭНа

Для того, чтобы понять как устроен трубчатый электронагреватель посмотрите ниже на рисунок:

Устройство ТЭНа водонагревателя

1. Оболочка — металлическая трубка. В качестве оболочки применяются медные, стальные или алюминиевые трубки разных диаметров.
2. Контактный стержень — металлический стержень с резьбой на конце, через который подключается питание ТЭНа.
3. Нагревательный элемент — спираль из сплава с высоким удельным сопротивлением.
4. Наполнитель — в качестве наполнителя используется диэлектрик периклаз (белый порошок оксида магния).
5. Герметизирующий материал — защищает наполнитель от попадания наружной влаги и тем самым сохраняет его свойства.
6. Контактные шайбы и гайки нужны для крепления клемм.
7. Изолятор — разделяет контактный стержень и оболочку ТЭНа. Нужен для защиты от утечки тока на корпус.

На рисунке указаны параметры длины. Давайте расшифруем их значение:

• L — развернутая длина нагревателя. По ГОСТу она равна сумме длин прямолинейных и изогнутых участков.
• Lа — активная длина. Равна длине нагревательного элемента.
• Lk — это длина заделки контактного стержня. Длина заделки нормируется и указывается в маркировке при помощи литеры.
• Ly — это длина пути тока утечки. Специальная нормируемая величина.
• d — диаметр ТЭНа.

Основные виды поломок

Современные производители научились создавать отличную водонагревательную технику класса люкс. Для эффективной эксплуатации она использует газ, редко выходит из строя. Однако даже самые лучшие газовые нагреватели не могут избежать поломок. В перечень неизбежных неисправностей входят:

• протечки воды;
• плохой нагрев жидкости;
• разрядка питающих элементов;
• слабый напор воды;
• отсутствие газа.

Ремонт некоторых неисправностей владельцы газовых бойлеров могут провести самостоятельно. Поменять батарейки в питающем устройстве под силу любому человеку. Несложно также устранить слабый напор воды — возможно просто образовалась излишняя накипь в теплообменнике. Для ее удаления следует снять теплообменник и тщательно промыть. Для этих целей также можно использовать специальные жидкости для удаления накипи.

Самостоятельно несложно решить проблему плохого нагрева воды. Главной причиной такой неисправности нередко является загрязнение теплообменника сажей. Устранение этой проблемы заключено в снятии упомянутого элемента и удалении налета. При появлении более значительных неисправностей следует обращаться к профессионалам.

Те, кто насмотрелся на видео по Ютуб про самодельный газовый водонагреватель, который состоял из змеевика, помещенного прямо на варочную панель в кухне, наверное, уже размечтались, как можно дешево получить много кипятка. На самом деле это не совсем так. Сегодня мы будем говорить про то, почему газовый водонагреватель своими руками делать не стоит.

Маркировка ТЭНов: расшифровка

Для того, чтобы можно было отличать одни ТЭНы от других была разработана специальная маркировка, закрепленная государственным стандартом.

Она наносится на поверхность при помощи пресса и должна находиться недалеко от изолятора.

Рассмотрим для примера такую маркировку:

100А13/1,6р220 — 2R30

• Цифрой 100 обозначена развернутая длина ТЭНа в сантиметрах.
• Буквой «А» в маркировке зашифрована глубина заделки контактного стержня (расшифровку приведу ниже).
• Цифра 13 обозначает диаметр трубки в миллиметрах.
• Цифра 1,6 обозначает мощность нагревателя в кВт.
• При помощи буквы «р» зашифрованы нагреваемая среда (в данном случае вода и слабые растворы щелочей или кислот) и материал трубки (углеродистая сталь).
• Цифра 220 обозначает напряжение питания 220 В.
• Цифра 2 — это номер формы ТЭНа (в данном случае он U-образный).
• R30 — радиус загиба ТЭНа в миллиметрах.

Теперь давайте расшифруем длину заделки контактных стержней. Смотрим ниже на рисунок:

Обозначение ТЭНов маркировка

Теперь перейдем ко второй букве в маркировке.

Приведу расшифровку наиболее популярных вариантов:

Более подробно все расшифровано в ГОСТе 13268-88.

Для воздушных ТЭНов прописано наличие или отсутствие обдува и даже необходимая скорость воздуха.

Если вы будете использовать ТЭНы предназначенные для обдува на спокойном воздухе, то они быстро перегорят из-за слишком большой удельной мощности.

Для полноты обзора добавлю картинку с формами. Это поможет вам легче в них ориентироваться:

Виды ТЭНов

Преимущества

Инфракрасный теплый пол преимущества и недостатки, основные характеристики и принцип установки

По сравнению с открытыми «кипятильниками» сухие конструкции имеют множество преимуществ. Для примера рассмотрим лишь некоторые из них:

Отсутствие накипи на ТЭН

На скорость формирования этой неприятной прослойки влияют качество воды и площадь поверхности соприкосновения нагревателя с жидкостью. Чем более жёсткая вода подаётся в вашем регионе, тем быстрее будет образовываться накипь. Толстая известковая прослойка снижает качественный нагрев воды, и срок работы ТЭН уменьшается.

Сухой нагревательный элемент защищён от подобной неприятности. В этом случае прямой контакт с водой не происходит. Значит, и накипи на нагревателе тоже нет.

Компактные размеры

Сухой ТЭН имеет относительно небольшие размеры и занимает места намного меньше, нежели его «мокрый» собрат. Таким образом, уменьшаются размеры и самого накопительного бака. Чаще всего производители устанавливают по два или даже по три нагревателя в один прибор. Это позволяет потребителю самостоятельно регулировать нагрузку. Если вам необходимо быстро подогреть большой объем воды, включите сразу все ТЭН и вы получите горячую воду буквально за несколько минут.

Даже если один из нагревателей перегорит, ничего страшного не произойдёт. На период ремонта вы просто станете пользоваться одним из оставшихся и все равно останетесь с горячей водой.

Отличная производительность

Это ещё одно преимущество сухих ТЭН. Поскольку на таком нагревателе практически не образуется накипи, то скорость получения горячей воды значительно увеличивается. При этом затрачивается намного меньше электроэнергии, чем при подогреве воды «мокрым» ТЭН.

Сам по себе каждый сухой ТЭН, установленный в бойлере чаще всего имеет мощность меньшую, нежели у аналогичного варианта с «мокрым» элементом. Но поскольку в водонагревателях такого типа обычно используется несколько ТЭН, то суммарная мощность будет существенно ниже, чем у «мокрого» трубчатого нагревателя. А уж использовать ли её в полном объёме или частично потребитель может решать самостоятельно.

ТОП-3 лучших водонагревателя с сухим ТЭН Timberk

1. Timberk SWH FED1 80 V
2. Timberk SWH RE15 50 V
3. Timberk SWH RED1 100 V

Простота обслуживания

Водонагреватели с сухим трубчатым элементом имеют одну немаловажную особенность. Они устроены таким образом, что если ТЭН вдруг выйдет из строя, для его замены вам даже не придётся сливать воду из бака. Достаточно свинтить защитный фланец, вынуть элемент, произвести его осмотр или ремонт и вставить обратно.

Долгий срок эксплуатации

Из-за отсутствия контакта с накипью сухие ТЭН имеют долгий срок службы. Одного такого элемента достаточно в среднем для 5 лет бесперебойной работы. В то время, как бойлеры с обычным ТЭН выходят из строя раз в 2–3 года. При нынешних ценах на комплектующие это позволяет хорошо сэкономить.

Наличие защиты от сухого старта

Абсолютно все модели с сухим нагревателем оснащены системой защиты от включения без воды. Если в баке нагревателя нет воды, система просто не позволит агрегату включиться. Защита от «сухого старта» не позволит трубчатому нагревателю сгореть. Даже если по какой-то причине она не сработает, то поломка коснётся исключительно нагревательного элемента. Другие системы бойлера не пострадают.

Вариативность

Многие сухие ТЭН имеют полностью идентичную конструкцию. Это позволяет использовать один и тот же элемент для различных моделей баков. Так что в случае ремонта проблем с комплектующими у вас не будет.

Отсутствие проблем с воздушными пробками

Водонагревателям оснащённым сухими ТЭН не грозит образование внутренних воздушных пробок. Для моделей с «мокрыми» нагревателями это может закончиться дорогостоящим ремонтом.

Смотрите также –

ТЭНы для электрических котлов отопления

Ранее я писал отдельную статью по электрическим котлам, которую тоже рекомендую прочитать.

Ну да ладно, давайте перейдем к делу. В качестве нагревательных элементов для электрических котлов применяются блоки ТЭНов.

Представляют они из себя несколько нагревателей, которые объединены вместе при помощи гайки.

Чтоб было понятнее смотрите ниже на рисунок:

Блок ТЭН

Гайка может быть следующих диаметров: 1,25 дюйма, 2 дюйма и 2,5 дюйма.

Уплотняется такой блок при помощи кольцевого резинового уплотнения (если оно предусмотрено конструктивно) или при помощи подмотки нитью или ФУМ-лентой.

Что касаемо трубок, они могут быть изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали.

Нержавейка дороже, но значительно дольше живет чем черная сталь.

При мощностях до 9 кВт, внутри котлов могут быть установлены блоки с напряжением питания 220 В.

При большей мощности, в котлах устанавливаются блоки под трехфазное напряжение 380 В.

Настройка нагревателя

Последним этапом в изготовлении электродного котла своими руками является его настройка. Для настройки и обеспечения функционирования нагревательной установки вам потребуется:

• амперметр (токовые клещи);
• шприц;
• сода или соль;
• емкость для размешивания.

Расчетная мощность установки для отопления дома описанной выше составляет 4 кВт. Значит сила тока в электрической цепи должна быть равна 18 А (4000 / 220 = 18).

Подсоедините амперметр к проводам питания и включите собранный аппарат в сеть. Подождите немного, пока теплоноситель не прогреется. Вероятнее всего, измерительный прибор покажет меньшую силу тока. Добавляйте раствор соли или соды в теплоноситель путем посредством расширительного бачка. Для предотвращения закипания, выброса пара или разрыва пластиковых труб рекомендуется прекратить добавление раствора при показаниях амперметра 16 – 17 А.

Здесь вы узнаете:

Ионный или как его еще называют, электрический электродный котел – это прямоточный водонагреватель, способный быстро и эффективно нагревать жидкость. Используется устройство преимущественно на дачах или загородных домах, так как его просто установить и разрешение на использование не требуется. Единственный существенный недостаток – довольно дорогостоящая эксплуатация в качестве основного способа отопления в квартире.

ТЭНы для водонагревателей

Теперь перейдем к ТЭНам для водонагревателей. Они могут быть выполнены на резьбовой гайке (чаще всего диаметром 1,25 дюйма) или на фланце, который зажимается при помощи болтов. Смотрим ниже на рисунок:

ТЭН для водонагревателя на фланце

Есть еще «сухие» ТЭНы. Они изолированы от воды в специальных колбах и производители утверждают, что они более безопасны, чем обычные.

Хотя все их преимущества в безопасности можно свести на нет при помощи установки УЗО, которое будет отключать питание при наличии тока утечки больше 30 мА.

«Сухой» ТЭН

Причины выхода из строя

Срок функционирования нагревательного устройства не зависит напрямую от изготовителя. Любой может приобрести некачественную деталь, но даже оригинальная имеет предел прочности и со временем изнашивается.

Причиной поломки часто служит жесткость воды. Для предотвращения неисправности необходимо установить специальные механические или химические фильтры, смягчающие жесткость. Это продлит срок работы нагревателя.

Важно знать, что к поломкам приводит несвоевременная замена анода, защищающего нагревательные устройства от примесей и лишней щелочи. Заменить анод для водонагревателя можно после проверки его износа (проверка должна проходить один или два раза в год). В случае, если не выполнить это своевременно, повысится риск выхода из строя бака или нагревателя.

<<< Читать далее. Магниевый анод в водонагревателе – что это? Для чего он нужен?

Еще одна причина поломки вызывается пониженным напряжением.

При резком увеличении силы тока перегревается сердечник в ТЭНе, а это нередко приводит к перегоранию аппарата.

Одна из причин поломки — неисправный терморегулятор, своевременно подающий сигнал с управляющей панели бойлера. Если произошел сбой, сигнал не поступит вовремя, а это приведет к перегреву ТЭНа.

Важно проводить регулярно диагностику агрегата для продления его срока эксплуатации и предотвращения поломок.

Особенности выбора

Выбор нагревательного элемента для бойлера может оказаться непростой задачей. Придется принимать во внимание:

• модель бойлера;
• особенности воды;
• объем воды для нагрева;
• эксплуатационные условия;
• обслуживание прибора.

В первую очередь, нужно опираться на объем водонагревательного бака. Сегодня наибольшее распространение получили элементы, рассчитанные на 50-60 литров. Впрочем, можно выбрать ТЭНы, которые устанавливаются в бойлеры на 80, 100, 120л.

Описание технических характеристик электронагревателя

Описание технических характеристик располагается на расстоянии от начала трубки, обычно отступают более 7 см. Качество маркировки – одно из подтверждений качества продукции. На подделке, как правило, её нет или надпись неразборчиво и криво выбита. Текст должен быть ровным, чётким, хорошо читаемым.

У проверенных производителей маркировка не должна вызывать сомнений, так как перед этим продукция многократно проходит проверки на качество и соответствие заявленным характеристикам. Однако, если вы все-таки хотите проверить точность указанных характеристик, например, мощность нагревателя, измерьте сопротивление на контактах с помощью мультиметра. Пользуясь полученным результатом, найдите по формуле мощность:

U2 / R,

где U – имеющееся напряжение, R – сопротивление.