Самодельный обогреватель из радиатора отопления: расчёт мощности тэна

Схема подключения

Поскольку устройство имеет прямой контакт с водой, должна пристутствовать защита от поражения эл. током – УЗО (либо диффавтомат) и короткого замыкания посредством автоматического выключателя (АВ). Ввиду отсутствия встроенной защиты УЗО от перегрузки по току и естественной инерционности АВ, оно должно иметь номинал по току хотя бы на ступень выше (25 А в связке с автоматом 16 ампер).

Терморегулятор предназначен для поддержания заданной температуры путём управления нагревательными (охладительными) элементами.

Данные устройства бывают нескольких видов, начиная простыми механическими и заканчивая электронными многофункциональными и даже интеллектуальными устройствами.

Принцип работы состоит в том, что в устройстве есть выносной термодатчик, который сообщает устройству температуру окружающей среды. Для поддержания и регулировки заданного предела как раз и используется терморегулятор. Применяются для поддержания в различных устройствах, таких как: холодильник, тёплый пол, водяное отопление или нагреватели, инкубатор, теплицы и т.п.

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.

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.

Внимание! Капиллярный терморегулятор и два встроенных в прибор датчика позволяют не только контролировать температуру теплоносителя, но и очень точно выставлять необходимый температурный режим. Именно эти устройства помогают радиатору отопления не перегреваться.

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:

1. 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.
2. 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

Когда целесообразно использовать ТЭНы

Прежде всего следует уточнить, что самодельный тен для батареи отопления изготавливать не рекомендуется. Это связано с соблюдением техники безопасности эксплуатации. В подобных конструкциях сложно предотвратить короткое замыкание, когда электрический ток проникает в теплоноситель. Поэтому отопление на тэнах своими руками нужно делать только с применением заводских моделей.

Нагревательным элементом служит спираль из металла с высоким показателем электрического сопротивления. Она заключена в металлическую оболочку, которая заполнена маслом. Таким образом обеспечивается лучший коэффициент теплопередачи во время работы устройства. При подключении к электрической сети спираль начинает нагреваться, передавая тепловую энергию на поверхность оболочки. Она же, в свою очередь, является теплообменником между ТЭНом и водой.

Нагревательные тены для отопления актуально использовать в следующих случаях:

• Создание систем отопления без магистрали. Чтобы это сделать понадобится тэн для радиатора отопления с возможностью регулирования мощности;
• Входят в состав электрических котлов. Если заводские модели слишком дороги — можно сделать аналог своими руками. В качестве основного нагревательного прибора рекомендовано использовать специальный тэн для котла отопления. Он отличается повышенной мощностью, в большинстве случаев рассчитан на напряжение в сети 380 В;
• Для быстрого нагрева помещения. В отличие от твердотопливного для газового котла отопление электрическими тенами имеет минимальное время нагрева теплоносителя. Если необходимо в короткие сроки повысить температуру в комнате — лучше всего использовать этот тип отопления.

Сравнение стоимости отопления для различных видов энергоносителей

Помимо этого электрические нагревательные приборы имеют небольшие размеры. Они успешно интегрируются не только в котлы и радиаторы отопления, но и непосредственно в трубу. Благодаря этому уменьшаются габариты всей системы, что актуально для небольших домов и квартир. Недостатком отопления на тенах, изготовленными своими руками, можно отнести большие текущие расходы. При сравнительном анализе различных энергоносителей электричество окажется самым дорогим.

Действительно ли эффективно использовать тэны для радиаторов отопления? Отзывы содержат зачастую противоречивую информацию. В основном это связано со сроком службы нагревателя. Причиной этому является неправильный монтаж и эксплуатация устройства.

Врезку тэна в систему отопления можно осуществить своими силами. Зачастую производители прилагают к устройству инструкцию по монтажу.

ТЭНы для котлов отопления

В продаже есть ТЭН для котла отопления. Нагревательный элемент установлен в отопительном оборудовании производителем в заводских условиях. Выбирать новый электронагреватель придется только в случае его поломки или при необходимости увеличения мощности котла. При этом есть две разновидности греющих элементов: одни устанавливают в промышленном оборудовании, а другие – в котлах бытового назначения.

Виды, преимущества и недостатки

Нагреватели для отопительного оборудования бывают блочного и патронного типа. Как правило, используют блочные конструкции, в которых на одном основании закреплено несколько трубок. В итоге нагрузка на каждый элемент меньше, а скорость передачи тепла выше. Эти приборы встраивают в бытовые котлы или дополнительно подключают к отопительной системе. Поскольку мощность такого ТЭНа довольно высокая, нужно тянуть к котлу отдельную проводку, которая выдержит подобные нагрузки.

По конструктивным особенностям выделяют следующие виды электронагревателей для котлов:

• с гладкой поверхностью элементов;
• оребренные устройства с шайбами и прижимными гайками;
• одноконцевые агрегаты подходят для электрических котлов отопления (они напоминают кипятильник);
• двухконцевые устройства имеют особые контакты, которые крепят на двух концах трубчатого элемента.

Важно! Для достижения нужной мощности в один котел можно встроить более одного электронагревателя с минимальной мощностью 1 кВт.

Преимущества электротэнов для отопительных котлов состоят в их экономичности, возможности обогрева дома и обеспечения ГВС. Устройства не выделяют вредные выбросы во время работы. Они компактные и мало весят, поэтому не увеличивают вес нагревательного оборудования.

Минусы связаны с быстрым образованием накипи. Для регулировки мощности нагрева нужно отключить все нагреватели. При работе без воды прибор быстро перегорает, поэтому дополнительно устанавливают автоматические выключатели.

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:

Р=*м(Тк-Тн)/Т

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:

Р=*2,7(80-20)/10=1,06 кВт

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

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.

Изолятор и материал для трубок

Между трубкой и нихромовой нитью находится изолятор, который способен выдерживать очень высокие температуры. Для того чтобы изготовить трубку для ТЭНа, необходимо выбирать материалы, которые не подвергаются коррозии. Именно такие трубчатые электронагреватели чаще всего используются в промышленности и быту.

Заключенные в стеклянной трубке применяются, как правило, в очень агрессивных средах, например, в химических лабораториях, в которых необходимо нагревать различные смеси. Но можно встретить их и в бытовых нагревателях. Как правило, они используется в приборах, использующих излучение инфракрасного типа. Трубки из керамики в нагревателях используются на сегодняшний день очень редко.

Достоинства ТЭНов

Нагревательные элементы (ТЭНы) имеют много положительных характеристик:

• экономичность и эффективность – при превращении электричества в тепло, потери энергии практически отсутствуют;
• несложный монтаж – ТЭН для батареи отопления установить можно даже самостоятельно и для этого не требуется оформлять специальное разрешение в различных инстанциях. К каждому прибору прилагается подробная инструкция производителя, поясняющая порядок подключения и правила эксплуатации;
• долговечность – она достигается благодаря хромированию и никелированию;
• компактность;
• безопасность;
• электрический ТЭН с терморегулятором для отопления капиллярного типа позволяет регулировать температуру с высокой степенью точности;
• экономить потребление электроэнергии позволять то, что прибор работает импульсами;
• доступная стоимость;
• наличие дополнительных функций.

Помимо положительных качеств такой прибор как ТЭН для батарей отопления имеет несколько недостатков:

• высокая себестоимость электро обогрева жилых помещений за счет цен на электроэнергию;
• не во всех населенных пунктах на территории страны электрическая мощность от подстанции позволяет использовать данные приборы.

Какой ТЭН для радиатора выбрать?

Поскольку большого разнообразия в исполнении и технических особенностей радиаторных ТЭНов нет, то и проблем в выборе обычно не возникает. Во время покупки следует обратить внимание на следующее:

Мощность — если нет информации о теплотехнических нормах по конкретной местности, можно выбирать устройство по усреднённым показателям для средней полосы России, корректируя их в соответствии с погодными условиями данного региона. Так ТЭН мощностью 1 кВт способен нагреть воздух в помещении площадью 10 м2 при условии автономной системы отопления. Из этого расчёта и следует делать выбор.

Материал — особенных различий по материалам между радиаторными ТЭНами разных производителей нет. Конструкции их так же идентичны. Разница может быть в диаметре, то есть в размере пробки заглушки. Кроме этого, бывают одинарные и двойные ТЭНы.

Размер — поскольку батарея отопления может состоять из определенного количества секций, то и длина нагревательного элемента должна соответствовать длине батареи. Специалисты рекомендуют приобретать нагревательную конструкцию, стержень которой на 6-10 см меньше длины батареи. Если ТЭН будет короче требуемой длины, он не сможет обеспечить полноценный и равномерный прогрев теплоносителя.

Наличие дополнительного оборудования — если планируется установка автономной системы отопления, то лучше устанавливать модели с терморегулятором. Это позволит регулировать температуру в помещениях и сократить расходы на электричество.

Цена — главное, не приобретать ТЭН для радиатора, ставя во главу угла его стоимость. Прежде всего, нужно руководствоваться техническими характеристиками, указанными в паспорте изделия. И всегда помнить, дёшево — не значит хорошо!

Расчёты необходимой мощности ТЭНа

Когда планируется установка автономной отопительной системы в доме постоянного проживания, особенно важно правильно рассчитать необходимую мощность прибора. Как это сделать? В технической документации радиаторов указаны точные значения теплоотдачи, скажем, для одной чугунной секции это будет 140 Вт. Эти значения нужно умножить на количество секций. Таким образом, получится требуемая мощность ТЭНа.

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…

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 — подключить теплоаккумулятор в систему

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 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.

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

Тэны для радиаторов отопления: как применяются и как выбрать

Наличие централизованного отопления в жилых помещениях не всегда позволяет создать оптимальные условия для проживающих. Особенно остро данный вопрос встает в осенний и весенний периоды. Чтобы увеличить уровень комфорта и самостоятельно прогревать помещение в межсезонье в радиаторы, входящие в состав отопительной системы дополнительно устанавливаются специальные тэны.

Что такое тэн в батарею отопления? Как своими силами подобрать наиболее подходящее устройство? Можно ли произвести монтаж оборудования без помощи специалистов? Читайте далее.

Тэны для радиаторов системы отопления

Конструктивные особенности тэна

Электротэн для системы отопления представляет собой металлический стержень квадратного или круглого сечения, внутри которого располагается нагревательный элемент – спираль. Как правило, цилиндр изготавливается из углеродистой стали и дополнительно защищается при помощи хромирования.

Управление устройством осуществляется через специальный корпус, в котором располагаются датчики температуры, регуляторы и дополнительное оборудование.

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:

Нагревательный элемент с автоматической системой включения/отключения

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:

1. 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;
2. 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;
3. вид резьбы на радиаторе (правая или левая);
4. сечение нагревательного элемента, которое должно соответствовать размерам заглушки батареи;
5. типы батарей, для которых возможна установка той или иной модели. Множество тэнов являются универсальными для биметаллических, чугунных и так далее батарей;

Основные характеристики тэна

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

Правила установки

Установка электрооборудования в батарею отопления производится по следующей схеме:

1. к радиатору подводится электросеть и устанавливается розетка. В целях повышения безопасности использования рекомендуется монтаж розетки с заземлением;
2. из отопительной системы сливается весь теплоноситель;

1. в нижней части батареи снимается заглушка;
2. устанавливается герметизирующая прокладка. В целях повышения уровня герметичности прокладку можно использовать совместно с термостойким герметиком;
3. закрепляется тэн;

Установка в радиатор

1. после заполнения системы теплоносителем производится проверка работоспособности электрооборудования и его настройка.

Установка рабочих параметров

Чтобы при использовании электрического тэна в системе отопления не возникало проблем и неполадок, дополнительно рекомендуется:

• установить расширительную емкость или клапан, позволяющий регулировать давление, так как при повышении температуры теплоносителя неизбежно и его расширение. Чрезмерное увеличение давления внутри батареи может привести к прорыву магистрали;
• периодически (1 раз в 3 месяца использования) производить очистку прибора от накипи и иных отложений;
• в электросеть дополнительно устанавливать стабилизатор напряжения, так как даже незначительные перепады могут вывести нагреватель из строя.

Более подробно процесс монтажа тэна своими руками представлен на видео.

Электрические тэны для радиаторов являются надежным и доступным способом дополнительного обогрева помещения любого назначения: квартиры, дачного домика, гаража и так далее.

Сфера применения ТЭНов для отопления

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

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…

Техника безопасности и эксплуатационные моменты

ТЭН – это нагреватель, работающий от сети. При использовании прибора достаточно важно соблюдать некоторые правила, которые обеспечат безопасное применения и значительно продлят срок его службы:

1. Чтобы прибор работал длительное время с полной теплоотдачей, следует раз в три месяца проводить чистку накипи, формирующейся на его поверхности. При образовании большого слоя белого налета может вывести устройство из строя. Снизить интенсивность появления накипи можно с помощью использования в качестве теплоносителя дистиллированной воды.
2. Не допускать перегрева электронагревателя. Нельзя чтобы температура радиатора в месте, где установлен электронагреватель, доходила до семидесяти градусов выше нуля. Поэтому достаточно важно выбрать правильно мощность ТЭНа.
3. Нагреватель можно включать только в батарее заполненной теплоносителем. Попадание воды на уже разогретый электроприбор может привести к тепловому взрыву. В итоге может быть поврежден не только радиатор, а и вся отопительная система.
4. При возникновении на поверхности трубчатого прибора статистического электричества требуется немедленное его отключение и проверка всех соединений и самого прибора на герметичность.
5. Мощность нагревателя не должна быть выше тепловой номинальной мощности батареи. В одной розетке допускается нагрузка не более 3,5 киловатт.

Нельзя чтобы температура ТЭНа для радиатора доходила до 70 градусов

Установка ТЭНа в батарею отопления проводится только с использованием заземления. Для исключения перепадов напряжения лучше всего электронагреватель подключать в сеть через стабилизирующий прибор.

Безопасность

Считается, что радиаторный ТЭН со встроенным термостатом является абсолютно безопасным нагревательным прибором: отключение при достижении теплоносителем заданной температуры позволит избежать опасного перегрева или закипания воды.

Однако не все потенциальные покупатели прибора знают, что безопасность и эффективность работы обеспечивается не только конструкцией прибора, но и правильной установкой.

• В системе центрального отопления при включении ТЭНа должны быть перекрыты отсекающие радиатор вентиля. При этом перед ними на подводке должна быть смонтирована перемычка, которая позволит теплоносителю циркулировать через стояк при его запуске. В отсутствие вентилей ваш ТЭН будет греть батареи по всему стояку; в отсутствие перемычки после неудачной попытки запуска отопления к вам придет печальный слесарь и произнесет много обидных слов.
• Нагрев теплоносителя в замкнутом объеме превратит ваш радиатор в полноценную миниатюрную котельную и… резко повысит давление в нем. Тепловое расширение, знаете ли. Отсюда — необходимость в установке на подводке после отсекающего вентиля либо небольшого расширительного бака (его объем берется равным 10% объема радиатора), либо предохранительного клапана.

Небольшой расширительный бачок сможет вместить излишек расширившегося теплоносителя.

Заметьте: второй сценарий нежелателен, поскольку при нагреве клапан будет периодически выбрасывать струйки горячей воды.

• Сечение шнура питания должно быть не менее 1 квадратного миллиметра на 8 ампер тока. При мощности ТЭНа в 2500 ватт и напряжении питания 220 вольт ток составит 2500/220=11,36А; минимальное сечения жилы провода, стало быть, равно 11,36/8=1,42 (с округлением до реального значения — 1,5 мм2).
• Максимальная нагрузка на одну розетку не должна превышать 3500 ватт .
• Заземление крайне желательно .

Контакты заземления в розетке должны быть соединены с корпусом электрощитка.

• Мощность ТЭНа без терморегулятора не должна превышать номинальную тепловую мощность радиатора. Для одной алюминиевой секции она берется равной 200 ваттам, для чугунной — 160 ваттам. ТЭН для радиаторов отопления с терморегулятором может устанавливаться без ограничений по мощности.

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.

Что такое электротэны

ТЭН – это трубчатый электрический нагреватель. По сути, это полая трубка, выполненная из нержавеющей или углеродистой стали. Внутри расположена проволочная спираль, которая отличается высоким показателем сопротивления. Для монтажа предусмотрена латунная гайка, которая вкручивается в отопительный прибор. ТЭН устанавливается в любые радиаторы, подходит как для старых чугунных батарей, так и для современных алюминиевых и биметаллических.

Оптимальным вариантом считается ТЭН, оснащенный терморегулятором. Это приспособление позволит контролировать температурный режим и убережет нагревательный элемент от перегрева. Учитывая, что прибор будет устанавливаться в радиатор отопления, роль теплоносителя исполнит вода.

Работают электрические ТЭНы довольно просто. После подключения к домашней сети спираль, установленная внутри трубки, начинает нагреваться, передавая энергию теплоносителю. Если устройство оборудовано терморегулятором, выставляется необходимый температурный режим. После того как батареи достигнут установленной температуры, электрическая цепь разомкнется, и ТЭН отключится. Когда жидкость в батареях начнет остывать, устройство включится в автоматическом режиме.

ТЭН с термостатом имеет несколько дополнительных режимов:

• Турбо. В этом режиме нагреватель включается на короткий промежуток времени, но использует при этом максимальную мощность. Турборежим применяется для быстрого прогревания комнаты.
• Антизамерзание. Эта функция актуальна в основном для нежилых помещений. ТЭН работает на минимальной мощности, предотвращая промерзание системы в аварийных случаях.

Электронагреватель для батареи позволяет с минимальными затратами средств, времени и сил превратить отопительный прибор в автономную систему.

Применение ТЭНов

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.

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.

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.

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.

Оценка эффективности

Здесь все очень просто: 1 киловатт электрической мощности ТЭНа даст вам ровной 1 киловатт тепловой мощности, полностью расходуемой на обогрев помещения. Никаких чудодейственных свойств у электрорадиаторов нет; позиционирование мини-котельных из алюминиевых батарей в качестве экономичного отопления — не более чем обман доверчивых обывателей.

При расчетной тепловой мощности отопления в 100 ватт/м2 максимальная мощность, которую может обеспечить ТЭН с терморегулятором для чугунного радиатора — 2500 ватт — позволит обогреть комнату площадью 25 м2. При средней потребляемой мощности в 1500 ватт затраты электроэнергии за сутки составят 1,5 КВт/ч*24 ч = 36 КВТ*ч, что при текущих российских тарифах на электроэнергию обойдется примерно в 36*3,8=166,8 р.

В качестве постоянного источника тепла ТЭН — дорогое удовольствие.

Схемы включения ТЭН в однофазную сеть.

Трубчатые электронагреватели рассчитаны на конкретное значение мощности

инапряжения , поэтому для обеспечения номинального режима работы их подключают к питающей сети с соответствующим напряжением. Согласно ГОСТ 13268-88 нагреватели изготавливаются на номинальные напряжения:12 ,24 ,36 ,42 ,48 ,60 ,127 ,220 ,380 В , однако наибольшее применение нашли ТЭНы рассчитанные на напряжение 127, 220 и 380 В.

Рассмотрим возможные варианты включения ТЭН в однофазную сеть.

2.1. Включение в розетку.

ТЭНы мощностью не более 1кВт (1000 Вт) можно смело включать в розетку через обычную штепсельную вилку, так как такой мощностью обладает основная масса электрических чайников и кипятильников, которыми мы разогреваем воду.

Через обычную вилку можно включить параллельно

два ТЭН, но у обоих нагревателей мощность должна быть не более 1 кВт (1000 Вт), так как при параллельном соединении их общая мощность увеличивается до 2 кВт (2000 Вт). Таким образом, можно включить несколько нагревателей, но их общая мощность должна составлять не более 2 кВт, а для включения в розетку необходимо использовать более мощную вилку.

Бывает ситуация, когда дома завалялись несколько нагревателей, рассчитанных на рабочее напряжение 127 В, выкинуть их рука не поднимается, а в домашнюю сеть не включишь. В этом случае нагреватели включаются последовательно

, что дает возможность подавать на них повышенное напряжение. При последовательном соединении двух нагревателей с напряжением 127 В их мощность остается прежней, а общее сопротивление увеличивается в два раза. Например, при включении двух нагревателей мощностью по 500 Вт их общая мощность составит 1000 Вт.

Советы по обслуживанию и эксплуатации

При пользовании самодельными обогревателями нужно учитывать некоторые особенности эксплуатации и соблюдать простые меры безопасности:

1. Тепловентилятор, сделанный из подручных материалов, нельзя оставлять включённым без присмотра. Если подобная необходимость всё же возникает, прибор следует оборудовать автоматикой аварийного отключения — купить термореле и поставить датчик опрокидывания.
2. Не увеличивайте температуру воды в электробатарее выше 80 °С, иначе образуется пар и внутри возрастёт давление, грозящее разрушить чугун. Если обогреватель выделяет мало тепла, добавьте несколько секций и установите дополнительный ТЭН.
3. Не подсоединяйте оборудование к электросети на скрутках.
4. Линия, которой подключён электрообогреватель, должна быть защищена автоматическим выключателем и УЗО.
5. Тепловентилятор нежелательно использовать в помещениях с повышенной влажностью.

Как и заводские нагреватели, самодельные приборы практически не нуждаются в обслуживании. Из конвективного отопителя периодически выдувайте пыль, иначе она горит на спирали и выделяет неприятный запах. В электробатарее 1 раз в год проверяйте состояние рабочей поверхности ТЭНа и при необходимости удаляйте накипь.

Изготовление простого электрообогревателя — удачный способ сэкономить средства на покупке заводского прибора. С точки зрения эффективности отопления, разницы между изделиями нет — в обоих случаях КПД достигает 99%. Разница во внешнем виде и функциональности компенсируется дешевизной самодельных аппаратов. При желании конструкцию можно усовершенствовать, добавив полезные элементы автоматики: датчики, термостаты и таймеры.

Источник

Основные принципы работы

Вне зависимости от конструкции и исполнения, все термостаты функционируют по одной схеме. Для работы терморегулятор должен быть встроен в бак, а также соединен с ТЭНом. Весь процесс регулирования температуры можно разделить на 4 этапа:

1. Тумблером устанавливается необходимый температурный диапазон теплоносителя.
2. Терморегулятор для ТЭНа с запрограммированным режимом измеряет степень нагрева воды и отдает команду на включение прибора.
3. При достижении температурой воды установленного верхнего предела нагрева термостат размыкает электрическую цепь и отключает ТЭН.
4. После остывания воды весь процесс повторяется.

Стоит отметить, что вне зависимости от того, какой диапазон температур вы установили, термостат отключит нагревательный элемент, если вода начнет кипеть. Это необходимо для предотвращения поломки отопительного оборудования.

Во время кипения начинается процесс интенсивного парообразования. Вместе с количеством пара растет и давление внутри бака. Как только значение давления превысит критическую отметку, бак взорвется. Терморегулятор для ТЭНа не позволяет этому свершиться, заблаговременно размыкая электрическую цепь.