ТЭНы для отопления: виды, принцип действия, правила подбора оборудования

Виды ТЭНов для отопительных приборов

Простота изготовления нагревательных элементов не всегда оборачивается удобством для пользователей. Многие производители выпускают электронагреватели определенной формы и крепления. В случае поломки купить их в магазине довольно сложно. Поэтому для правильного выбора необходимо изучить все возможные варианты конструкции.

Трубчатые модели для бытового отопления

Трубчатая конструкция электронагревателей наиболее распространена в мобильных масляных обогревателях, переносных и настенных электрорадиаторах. Передача тепла в них может происходить с помощью: конвекции, инфракрасного излучения или теплопроводности.

Готовые ТЭНы с регулятором и собственным шнуром питания можно приобрести только в том случае, если вы уверены, что длины провода будет достаточно

Форма и длина трубы в таких устройствах может быть любой и диктуется только конструктивными особенностями. Например, нагревательный элемент микатремического нагревателя представляет собой змеевик, расположенный за минеральной пластиной. После нагрева подошва излучает инфракрасное излучение.

Наиболее распространенные особенности:

• мощность – 0,3-2,5 кВт.
• диаметр – 5-18 мм;
• длина – 200-6000 мм;
• материал корпуса: сталь, нержавеющая сталь, керамика, медь;

ТЭНы мощностью более 2,5 кВт не используются в бытовых отопительных приборах, так как проводка в квартире просто не выдерживает большей нагрузки.

Ребристый вариант электронагревателей

Ребристые устройства представляют собой модификацию трубчатого ТЭНа. Их особенность – наличие множества тонких стальных пластин по всей длине устройства. Такая конструкция значительно увеличивает площадь контакта с окружающей средой, обеспечивая высокую скорость нагрева.

Ребристые нагревательные элементы дороже, требуют объема рабочего пространства, но обеспечивают более высокие расходные характеристики отопительного оборудования

Оребренные модели в основном используются в обогревателях для воздушного отопления. Они обеспечивают быстрое повышение температуры окружающей среды, особенно со встроенным вентилятором.

Блочная конструкция нагревательных элементов

Блочная версия представляет собой несколько трубчатых нагревателей, объединенных на одной опоре.

При выборе блочных ТЭНов особое внимание следует уделить их мощности и способности котла с насосом обеспечивать отвод тепла

Такой дизайн используется при сочетании двух факторов:

1. Необходимость повышенной мощности устройства и высокой скорости нагрева рабочего тела.
2. Невозможность быстрой передачи тепловой энергии от спирали в окружающую среду из-за небольшой площади внешней оболочки.

Фактически, в блочном нагревательном элементе нагрузка на каждую нагревательную трубку уменьшается, а скорость теплопередачи увеличивается. Такие устройства входят в состав бытовых отопительных котлов и промышленных систем электрического отопления.

Мощность блочных моделей может составлять 5-10 кВт, поэтому при их размещении в квартире необходимо прокладывать в комнате дополнительный электропровод.

Картриджные устройства

Патронные нагревательные элементы имеют форму трубки со свободным концом, что связано с особенностями их установки. Наружная оболочка обычно изготавливается из полированной стали, чтобы обеспечить максимальный контакт с окружающим материалом. Такие трубы прочно вставляются в соответствующее отверстие каменки.

Основным недостатком картриджных ТЭНов является малая площадь поверхности теплопередачи, что требует применения специальных методов отвода тепловой энергии

Крепление картриджных моделей в основном осуществляется при помощи фланцевого соединения. Обычно они используются в промышленности для нагрева обрабатываемых деталей экструдеров.

Существуют и другие конструктивные типы нагревательных элементов, но они в основном используются в промышленном производстве и не влияют на рассматриваемый предмет.

Как выбрать ТЭН для отопительного оборудования?

Выбирая ТЭН для замены в водонагревателе или радиаторе, следует обращать внимание на его мощность, конструкцию, длину шланга и наличие дополнительных функций. Поэтому перед покупкой нужно как можно больше узнать обо всех его особенностях

Расчет мощности устройства

Большая мощность ТЭНа не всегда является положительным качеством.

При выборе важно учитывать несколько факторов, связанных с уровнем энергопотребления:

• объем помещения.
• максимальная мощность теплопередачи нагревателя в целом;
• емкость электропроводки;

Невозможно приобрести прибор мощностью более 75% от максимального уровня теплопередачи отопительного оборудования.

Например, есть радиатор с 10 секциями, каждая из которых отводит в воздух 150 Вт тепла, что в сумме составляет 1,5 кВт. При установке электронагревателя мощностью 2 кВт поверхность аккумулятора не сможет быстро отдать всю генерируемую энергию. В результате ТЭН будет постоянно отключаться из-за перегрева.

Причиной быстрой поломки ТЭНа может быть неправильный выбор мощности прибора. Из-за системного перегрева змеевика со временем сгорает

В квартирах с изношенной проводкой постоянная нагрузка на розетку не должна превышать 1,5-2 кВт, иначе это может загореться и привести к печальным последствиям. Поэтому перед покупкой ТЭН необходимо проверить состояние проводки и при необходимости демонтировать старую и проложить новую электрическую сеть.

После того, как вы решили проблему с электрической системой и возможностями оборудования, вы можете приступить к расчету мощности, необходимой для поддержания комфортной температуры в помещении.

В хорошо утепленных домах и квартирах хватит уровня 40 Вт / м3. А если в окнах есть щели, мощность обогрева следует увеличить до 60-80 Вт / м3. Купить конкретную модель можно только после учёта всех описанных выше энергетических факторов.

Учет конструктивных особенностей

Большинство нагревательных элементов имеют корпус из легированной стали, который обеспечивает прочность и коррозионную стойкость. Медные устройства в основном используются в водонагревателях, хотя в самодельных радиаторах нет ограничений по их применению.

В чугунных и стальных радиаторах нежелательно использование нагревательных элементов из цветных металлов. Это может привести к ускоренному износу материалов и соединений

Также при выборе необходимо учитывать направление резьбы заглушки, которая может быть правой или левой. Различные модели электронагревателей отличаются еще и диаметром фланцев. Они могут быть размером от 0,5 до 1,25 дюйма.

Обычно к ТЭНу хорошего производителя прилагается краткая инструкция с описанием его конструктивных параметров. Их изучение поможет вам приобрести устройство, точно подходящее к имеющемуся у вас отопительному оборудованию.

Длина трубы отопления

Длина трубки – одна из основных характеристик, определяющих эффективность устройства.

Его большая длина при той же мощности приводит к увеличению поверхности электронагревателя и ускорению теплообмена с рабочим телом. Это положительно сказывается на сроке службы нагревательного элемента и скорости циркуляции теплоносителя.

ТЭНы с длинной трубой идеально подходят для установки в самодельные бревна, удобны для обогрева больших помещений и хозяйственных построек

желательно, чтобы шланг проходил по всей длине рабочей зоны каменки, не доходя до противоположной стены на 6-10 см. Такая рекомендация позволит быстро и равномерно нагреть теплоноситель.

Наличие дополнительных функций

Не всегда нужно переплачивать за дополнительную функциональность ТЭНов. Если ТЭН используется как вспомогательный и не имеет собственной встроенной автоматики, имеет смысл приобрести модель с терморегулятором.

Но если у радиатора или электрического конвектора есть свои датчики температуры и механизмы контроля температуры, то дополнительные функции останутся незапрошенными.

Электроника, встроенная в вилку нагревательного элемента, должна иметь механизмы безопасности, чтобы в случае отказа платы управления не произошло возгорания

Поэтому покупать дорогие электронагреватели со встроенной автоматикой рекомендуется только в том случае, если в таком оборудовании есть явная потребность. Если вам необходим индивидуальный подбор температурных обоев, лучше приобрести терморегулятор в одной торговой точке, который можно использовать периодически.

Что касается производителей нагревательных элементов, то их выбор не принципиален. Основные поставщики – российские, украинские, турецкие и итальянские компании. Качество их продукции более-менее одинаковое, поэтому переплачивать за бренд нет смысла.

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.

Какой купить экономный электрический обогреватель: обзор производителей и цен

Чтобы выбрать подходящий экономичный электрический обогреватель, стоит сравнить продукцию различных фирм. Для каждого типа оборудования есть свои лидеры и ведущие модели.

Инфракрасные обогреватели. Вы можете выбрать инфракрасный напольный электрический обогреватель (устанавливающийся на ножки либо мобильный вариант) или закрепляемые на потолке (стене) модели. Ведущие производители таких устройств – UFO, Saturn, Beko и Eko. Бюджетные модели можно найти у турецкого производителя Infratek.

Инфракрасные обогреватели отличаются большим разнообразием вариантов и форм.

Электрический настенный экономный обогреватель Доброе тепло. В отдельный подвид можно выделить экономный электрический настенный обогреватель-картину. Такое устройство работает по принципу инфракрасных обогревателей, но отличается оригинальным видом. Хай-тек-агрегаты впишутся далеко не в каждый интерьер, здесь же вы выбираете на стену картину по своему вкусу, которая добавит вашему дому уюта и принесет тепло.

Инверторные обогреватели. Бесспорным лидером среди производителей климатического оборудования является японская фирма Daikin. Однако, ее продукция отличается и высокими ценами. Дороговизной отличаются и инверторные обогреватели производства японской компании Mitsubushi, однако среди их ассортимента можно найти и бюджетные модели. Лучшим выбором в средней ценовой категории будут кондиционеры китайского бренда Haier, японского Toshiba и корейского LG.

Электрические конвекторы. Среди самых экономичных электрических обогревателей с высоким КПД работы – конвекторы французского производителя Atlantic. Мощность приборов этой фирмы составляет от 0,5 до 2,5 кВт. Чтобы нагреть помещение площадью 20 м², оптимальным выбором станет модель, расход электричества которой составляет 2 кВт/час. Таким образом, на обогрев помещения потребуется примерно 4 часа.

Электрические конвекторы пользуются большой популярностью у потребителей.

Также хорошими показателями обладают конвекторы фирм Electrolux, Ballu, Noirot и Nobo.

Микатермические обогреватели

Среди микатермических обогревателей обратите внимание на продукцию испанцев VES: их изделия отличаются защитой от падения и возможностью тонкой настройки режимов. Электронным управлением и тонкой настройкой могут похвастаться также обогреватели российской фирмы Bimatec. А для отопления офиса или просторного дома стоит выбрать мощные устройства от компании Poliaris

При покупке экономного электрического обогревателя для дома этой фирмы 1,8 кВт/ч хватит, чтобы прогреть помещение площадью 20 м²

А для отопления офиса или просторного дома стоит выбрать мощные устройства от компании Poliaris. При покупке экономного электрического обогревателя для дома этой фирмы 1,8 кВт/ч хватит, чтобы прогреть помещение площадью 20 м².

Керамические панели. Среди наиболее экономичных моделей керамических панелей выделяют следующие варианты:

• НТК Малыш мощностью 0,25 кВт;
• Эко мощностью 0,35 кВт;
• Атакама мощностью 0,5 кВт;
• Венеция «Био-конвектор» ПКК700 мощностью 0,7 кВт;
• Венеция «Био-конвектор» ПКК 1350 мощностью 1,350 кВт;

Керамические панели имеют небольшие размеры и легко вписываются в любой интерьер, благодаря множеству вариантов дизайна.

• NTES Evolution 400 мощностью 0,4 кВт;
• NTES Evolution 800 мощностью 0,8 кВт.

На заметку! Обратите внимание на обогреватели с передней частью корпуса в виде стеклокерамической панели. Внешне они неотличимы от телевизоров, потому органично впишутся в любой современный интерьер. Экономные электрические обогреватели (цены на разные типы устройств):

Экономные электрические обогреватели (цены на разные типы устройств):

Тип обогревателя	Средняя цена, руб.
Инфракрасные обогреватели	от 1500 до 200000
Инверторные обогреватели	от 30000 до 75000
Электрические конвекторы	от 1500 до 54000
Микатермические обогреватели	от 1500 до 8500
Керамические панели	от 5000 до 14000
Пленочные обогреватели	от 900 до 1500

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.

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.

Эффективное решение задач отопления при помощи обогревателей

Говоря начистоту, обогреватель используется как вспомогательное оборудование. Основная нагрузка ложится на котел

Будь то топка тепловой станции либо портал в подвале – не важно. При постройке жилого дома создается проект

Исполняют предписания документации специальные организации с лицензиями, берутся во внимание климат, почва, местность, топология почвы. Потом создается детальный план по этажам

Выбираются из расчета цены и качества тип изолятора, толщина стен, перекрытия, прочие детали. Одновременно закладывается мощность, берущаяся от системы центрального отопления (обогревателей). При этом исходят из температуры теплоносителя, выбирают тип и число радиаторов, их расположение. Просуммировав мощность по квартирам, наконец, определяют нужды в обогревателях.

В результате вырисовываются требования к котлу. При наличии нескольких домов все вносят лепту, а центральная станция должна обеспечить жильцов необходимым. Но происходят аварии, сбои, недобросовестные начальники управляющих и обслуживающих компаний. В результате вода не той температуры, а причина – дело второстепенное. Как следствие, мощность обогревателей, отдаваемая помещению, падает, в комнатах становится холодно.

Если уж ставите пластиковые пакеты, предусмотрите вытяжку, а не только старайтесь посчитать обогреватели. Кухонная в данном случае не подойдет в силу местоположения. Вентиляторы следует встраивать в решетки ходов. Это вызывает трудности аналогичного плана у соседей. На западе концепция делается по-иному. На крышах стоят мощные вытяжные вентиляторы, каждый берет по стояку. Рассматривали похожие комплексы обогревателей бытового назначения (HVAC). Если уж делать вытяжку, лучше скинуться подъездом на мощный вентилятор, работающий на подъезд. Индивидуальные потребности жильцов в данном случае удовлетворяются регулируемыми заслонками в отдельной квартире.

Мелочность недопустима. На западе имеются хозяева домов, самостоятельно определяющие количество обогревателей и вентиляции. А враждующие соседи могут вовсе остаться без вентиляции. С другой стороны, вентиляция выполняет множество прочих функций, включая избавление от лишней влаги. Без указанного элемента жизнь стала бы тяжкой. Для подобных условий и нужен обогреватель.

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.

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.

Особенности монтажа радиаторных ТЭНов

Установить прибор достаточно просто. Чтобы операция прошла без каких-либо затруднений, следует еще в магазине ознакомиться с его комплектацией. В идеальном варианте вместе с ТЭНом в коробке будут уложены все необходимые для безопасного подключения элементы и крепежи. Если каких-то деталей не хватает, нужно их немедленно докупить.

ТЭНы с терморегуляторами более функциональны, чем их стандартные аналоги. При этом их монтаж, по сути, ничем не отличается и производится так же просто и быстро

Еще один важный момент: перед началом монтажа следует убедиться, что система свободна от воды. По этой причине в многоквартирных домах оптимально проводить работы в летнее время, когда центральное отопление отключено.

Собственно монтаж заключается в демонтаже заглушки, расположенной в нижней части радиатора, и последующей установке на ее место нагревательного прибора. Чтобы стык получился герметичным, обязательно устанавливается прокладка из резины. Не лишней будет и предварительная обработка участка стыка герметиком.

ТЭН можно устанавливать только в нижней части радиатора, чтобы циркуляция жидкости могла осуществляться беспрепятственно. Деталь вставляется в батарею строго горизонтально, иначе возможны проблемы с эксплуатацией.

Для подключения ТЭНа разрешено использовать розетку с заземлением. Желательно установить стабилизатор напряжения, чтобы обезопасить прибор от сетевых перепадов.

Включать устройство в сеть можно только после наполнения радиатора жидкостью, иначе прибор выйдет из строя. Конструкция с ТЭНом ремонтопригодна. При необходимости устройство легко вынимается и ремонтируется, а чаще заменяется на новое.

Учитывая жесткость технической воды, специалисты рекомендуют регулярно проводить очистку нагревателя от накипи. Для этого прибор извлекается из батареи, после чего проводится чистка.

Радиатор со встроенным ТЭНом будет служить долго и беспроблемно, если не забывать его регулярно обслуживать, а именно вынимать нагреватель и аккуратно очищать его от накипи

Можно использовать механический способ, когда накипь осторожно снимается наждачной бумагой или жесткой щеткой из металла. Делать это следует очень аккуратно, поскольку ТЭНы очень чувствительны к механическим повреждениям и могут выйти из строя

Помимо этого можно использовать химический метод. В этом случае прибор обрабатывается специальными веществами

Очень важно не повредить при этом прокладку из резины

Какие электрические обогреватели самые экономичные для загородного дома

Выбор самого экономичного обогревателя для дома, расположенного за городом, должен основываться на том, насколько часто вы там бываете. При проживании в таком доме круглый год обогреватель подключается к местной центральной или автономной системе отопления. В данном случае принцип выбора обогревателя тот же, что и для городской квартиры

Стоит также обратить внимание на инверторные обогреватели, способные быстро прогреть даже большой дом

Если же вы бываете на даче время от времени и подключаться к центральной системе отопления нет смысла, вам нужно устройство, которое быстро прогреет комнату и сможет долго поддерживать в ней комфортный микроклимат.

Масляный радиатор подойдет для использования в межсезонье, когда отопление еще не включили, но уже стало холодно.

Конвектор или инфракрасный обогреватель прогревают помещение быстро и эффективно, однако покупать дорогостоящее оборудование в дом, где вы бываете редко, нецелесообразно. Если на даче есть какие-то источники тепла, например, печь, можно выбрать самый бюджетный вариант – тепловую пушку. Если же в доме вообще не предусмотрено отопление, оптимально будет использовать комбинированный обогреватель.