Конструктивные особенности
Мокрый ТЭН представляет собой пустотелую трубку, отлитую из меди или нержавеющей стали. Внутри располагается спираль из нихромовой проволоки. Свободное пространство водонагревателя заполняют кварцевым песком или порошком оксида магния. Это диэлектрики, которые не допускают короткого замыкания и при этом обладают отличной теплопроводностью.
В сухом ТЭНе нагреватель запрессован в герметично запаянную цилиндрическую колбу повышенной прочности. Для ее изготовления применяют магниевый силикат или стеатит. Благодаря этому тепло от ТЭНа передается воде через кожух. Форма водонагревателя определяется типом накопительной емкости бойлера. Встречаются изогнутые и прямые ТЭНы.
При производстве бойлеров применяют комплексные меры пассивной защиты ТЭНов от накипи и коррозии (ржавчины):
- магниевый анод – металлический стержень, принимающий на свою поверхность все соли из воды;
- нанесение стекловидной эмали на трубки водонагревателя;
- терморегулятор, поддерживающий заданный температурный баланс воды;
- теплоизоляция накопительной емкости материалами из пенополиуретана;
- контрольный термостат, останавливающий работу ТЭНов при достижении 90°С.
Какой лучше купить?
Чтобы понять, какому виду тепловых элементов отдать предпочтение, стоит ознакомиться с их эксплуатационными характеристиками.
1. Особенности мокрых водонагревателей.
Для открытых ТЭНов характерно фланцевое крепление, обеспечивающее непосредственный контакт термоэлемента с водой. Главный недостаток соединения – интенсивное образование накипи и появление электролитической коррозии. В результате пробоя трубки возможно поражение электрическим током.
Негативные проявления существенно снижают теплоотдачу ТЭНа и увеличивают время подогрева жидкости. Все это приводит к повышенным энергозатратам и сокращает срок службы мокрого водонагревателя. Перегоревшие ТЭНы не подлежат ремонту. Замена на новые открытые нагреватели обходится недорого и проводится быстро.
2. Характерные признаки закрытых ТЭНов.
Фланец и кожух представляют единый элемент. Внутреннюю поверхность накопительного бака и ТЭН покрывают защитной эмалью, которая размягчает накипь и обеспечивает антикоррозийную защиту водонагревателя.
Внутреннее пространство термической колбы заполняют разные материалы:
- Минеральное масло – жировое вещество обладает отличной теплопроводностью, благодаря чему расходы электричества сокращаются многократно.
- Кварцевый песок – в отличие от масляного элемента нагревание жидкости происходит менее интенсивно. В случае выхода из строя ТЭНа замена не представляет сложностей.
В сухом водонагревателе риск получения электрического удара стремится к нулю. Цилиндрические колбы изготавливают из керамики или стеклокерамики, которые снижают образование накипи и исключают перегрев ТЭНа. Срок службы сухих термоэлементов в 3-4 раза выше, чем мокрых. Кроме того, требуется минимальный объем сервисного обслуживания. При выходе из строя ТЭНа заменить его можно без слива воды. Для этого достаточно выкрутить нагреватель из фланца.
Нюансы обслуживания воздушных ТЭНов
Хотя производители стремятся наделять трубчатые электронагреватели повышенными технико-физическими качествами защиты, долговечная эксплуатация приборов возможна только при соблюдении специальных мер по обслуживанию. С разной периодичностью в зависимости от условий эксплуатации требуется выполнение чистки рабочих поверхностей от загрязнений. Если применяется ТЭН гибкий воздушный, то может потребоваться и смазка защитными составами места интеграции элемента. Также перед самым первым сеансом применения нагревательное устройство необходимо избавить от консервационной смазки, которая может стать помехой теплоотдаче.
Критерии выбора
Выбирая ТЭН для бойлера, необходимо отталкиваться от характеристик ранее установленного элемента.
Разновидности приборов
Материал бака и ТЭНа должен совпадать, поэтому чаще покупают детали из нержавейки Помимо типа ТЭНа по контакту с жидкостью, нужно учитывать массу других параметров:
Способ крепления – гаечный или фланцевый. Последний бывает литой или штампованный. Фланцевое крепление характерно для ТЭНов открытого типа;
Возможность установки анода – этот элемент предназначен для защиты металлических поверхностей от коррозии и накипи, благодаря чему общий срок службы бойлера увеличивается. Постепенно анод «тает», поэтому периодически нужно устанавливать новый. Если в основании ТЭНа предусмотрено отверстие для анода, то необходим новый нагреватель с таким же отверстием.
Форма зависит от вида накопительной емкости. Нагревательный элемент может быть прямым или гнутым. Выбирают аналогичный ранее установленному ТЭН, учитывая при этом не только форму, но и размер, а также угол изгиба.
Материал изготовления – внешняя поверхность ТЭНа может быть сделана из меди или нержавейки
Важно, чтобы материал бака и ТЭНа совпадал, иначе из-за разности потенциалов срок службы нагревательного элемента и самого бака сократится. Медный нагреватель закрытого типа может быть расположен внутри эмалированной стальной колбы, в таком случае о создании гальванической пары можно не беспокоиться.
Особенности и количество нагреваемой жидкости
ТЭН с магниевым анодом для жесткой воды Если вода жесткая, необходим ТЭН под анод, который частично избавит от проблемы накипи и позволит продлить срок службы бойлера. Мощность должна соответствовать объему нагреваемой жидкости. Рекомендуется приобретать деталь той же мощности, что и вышедшая из строя. Параметры нагревателя указаны в техническом паспорте устройства.
Условия эксплуатации
Мощность должна соответствовать возможностям электропроводки. Но это уже больше относится к выбору бойлера, а не ТЭНа, поскольку старый элемент заменяют на новый аналогичной мощности. Мощность бойлера в целом также влияет на скорость нагрева заданного объема воды. Если ТЭН маломощный, например на 1000 Вт, а емкость на 80 или даже 100 л, нагреваться до максимальной температуры вода будет очень долго, несколько часов,поэтому включать бойлер нужно заблаговременно. Такая мощность оптимальна для небольших бойлеров, максимум до 50 л.
Если планируется большой расход горячей воды, рекомендуется покупать модель с двумя ТЭНами. Они нагревают воду быстрее. В экономичном режиме будет работать один элемент, а второй подключится благодаря термостату, когда потребуется нагреть новую порцию холодной воды.
Эксплуатация ТЭНов
Основными факторами, влияющими на выход из строя трубчатого нагревателя, является нарушение герметичности внешней части выводов и перепады напряжения (возможен разрыв нагревательного элемента из-за перегорания). Конечно же, механические повреждения оболочки тоже негативно сказываются на работе нагревателя. Все эти проблемы можно исключить, если соблюдать правила эксплуатации ТЭНов не производя чрезмерных усилий на контактные стержни во время подключения проводов к нагревателю и не допускать образования толстого слоя накипи.
Надежный и длительный срок службы трубчатого нагревателя можно обеспечить, если соблюдать следующие рекомендации:
Подключая провода к нагревателю, не прикладывайте к гайкам контактных стержней излишние усилия, чтобы не нарушить герметичность выводных концов.
Необходимо исключить работу мокрых ТЭНов если в емкости отсутствует вода.
Необходимо производить очистку накипи с поверхности нагревателя хотя бы один раз в три месяца, не допускайте отложений толщиной более 2 мм.
Данная информация является ознакомительной и направлена на то, чтобы помочь пользователю выбрать ТЭН нужных параметров и производить правильный уход за устройством по нагреву во время эксплуатации.
Производители
Обогреватели для дачи: производители и виды
ТЭН – деталь долговечная, отчего вопрос о замене и выборе встает крайне редко
Если по какой-либо причине ТЭН требует замены, стоит обратить внимание на приборы от самых известных производителей, таких как:
- Аристон;
- Тимберк;
- Термекс;
- Электролюкс.
Выпуском наиболее качественных устройств занимаются исключительно упомянутые выше производители
Таким образом, не следует сосредотачивать внимание на менее популярных приборах, если, конечно, это не рекомендация специалиста
Изготовлением ТЭНов для различных водонагревателей занимаются многие производители, из ряда которых можно выделить по-настоящему лучшие фирмы.
Аристон
ТЭНы итальянского производителя Аристон полностью соответствуют всем показателям качества и надежности. За время существования фирмы было выпущено множество приборов различного назначения, при этом каждое устройство, по праву, можно назвать долговечным.
Нагревательный элемент производства Аристон (Италия)
Нагревательные элементы Аристон легко монтируются, потребляют малое количество электроэнергии, быстро нагреваются и стоят весьма недорого. ТЭНы имеют безупречную защиту от накипи, что позволяет прибору функционировать долгое время без необходимости чистки. Также малая зависимость от обслуживания особенно важна для бойлера и водонагревательного котла с объемом от 80 литров, где ТЭНы, из-за своей мощности, нуждаются в детальном контроле.
ТЭНы фирмы делятся на множество типов, которые определяются исключительно разновидностью нагревательного прибора. Таким образом, чтобы выбрать подходящую для бойлера деталь, не придется тщательно изучать весь ассортимент продукции фирмы.
Тимберк
Timberk производит ТЭНы, обладающие высоким уровнем защищенности от воздействия коррозии, накипи и других вредных примесей, находящихся в воде. Кроме того, потребитель довольно быстро получает теплую воду.
Нагревательный элемент от Тимберк (универсальный)
Фирма Тимберк не имеет огромного влияния на рынке, потому приборы заслуживают внимания лишь при необходимости. Главной же такой необходимостью вполне можно считать малую стоимость продукции.
Тимберк выпускает водонагревательные приборы с объемом более 80 литров. Таким образом, некоторые ТЭНы производителя способны справляться с нагревом такого количества жидкости.
Термекс
Термекс – популярная итальянская фирма, занимающаяся производством водонагревательной техники. Выпускаемые ТЭНы имеют малую стоимость и высокое качество конструкции.
Медный нагревательный элемент производства Термекс
При производстве ТЭНов Термекс основным материалом изготовления служит медь или же нержавеющая сталь, отличия которых состоят исключительно в особенностях самих материалов.
Значительный уровень популярности фирмы Термекс на мировом рынке связан с высокой степенью надежности выпускаемой продукции. Кроме того, тены для водонагревателей с большим объемом имеют особые стандарты качества, отчего срок службы и требования к условиям эксплуатации несколько ниже, чем у ТЭНов от других производителей.
Электролюкс
ТЭНы от шведской компании Electrolux гарантируют долгий срок эксплуатации, устойчивость к накипи, сохранность чистоты воды. Нагревательные элементы фирмы имеют разное предназначение, в целом, можно найти деталь для любого водонагревательного прибора.
Нагревательный элемент фирмы Electrolux
Кроме прочего, ТЭНы от Электролюкс не требовательны в большинстве к качеству жидкости и не нуждаются в частом обслуживании.
Стоимость продукции колеблется в зависимости от технических характеристик и предназначения ТЭНа.
Преимущества перед традиционным с «мокрым» тэном
По внешним признакам рассматриваемый прибор ничем не отличается от стандартного бойлера. Тот же корпус, выполненный в виде цилиндра или параллелепипеда, наличие регулятора температуры и термометра со шкалой. В современных моделях за работой водонагревателя можно наблюдать по жидкокристаллическому дисплею.
Важно: основным достоинством водонагревателя, оборудованного сухим тэном, считается продолжительный период эксплуатации, а также образование минимального количества накипи во время работы. Если нагревательные элементы в обычном бойлере меняются с периодичностью в два года, то сухие тэны заменяют новыми через каждые четыре года эксплуатации. Несмотря на второе преимущество – небольшой слой накипи на нагреваемой поверхности, образование этого вещества будет зависеть от качества поступающей в ёмкость воды, а также рабочей температуры нагревателя
Несмотря на второе преимущество – небольшой слой накипи на нагреваемой поверхности, образование этого вещества будет зависеть от качества поступающей в ёмкость воды, а также рабочей температуры нагревателя
Если нагревательные элементы в обычном бойлере меняются с периодичностью в два года, то сухие тэны заменяют новыми через каждые четыре года эксплуатации. Несмотря на второе преимущество – небольшой слой накипи на нагреваемой поверхности, образование этого вещества будет зависеть от качества поступающей в ёмкость воды, а также рабочей температуры нагревателя.
Виды нагревательных элементов в водонагревателях
Так обычные тэны, сделанные с нержавеющей стали или меди имеют высокую температуру на небольших участках рабочей поверхности, что будет способствовать скапливанию солей. Через образование накипи на поверхности нагревательного элемента вода прогревается хуже, уменьшаются показатели теплоотдачи. Накопившейся осадок плохо проводит тепло, что в конечном итоге будет способствовать перегоранию спирали и дальнейшей замене тэна.
Площадь рабочей поверхности сухого обогревателя значительно больше от площади аналога, но она не так сильно нагревается, чего можно достичь регулировкой прибора. Меньшие температурные показатели воды будут способствовать уменьшению количества оседающей накипи, а значит, наш бойлер прослужит дольше без необходимости замены нагревательного элемента. Если сухой тэн и перегорит, то заменить его значительно проще, чем традиционный.
Обратите внимание: при замене сухого обогревательного прибора нет необходимости сливать воду с водонагревателя. В данном случае нужно просто извлечь тэн со специальной колбы и заменить новым
Для профилактики размножения бактерий надо регулярно прогревать воду до максимальной температуры
Желаемую температуру воды в бойлере вы устанавливаете самостоятельно. Хотите – нагрейте до максимума (около 60 °C), а затем разбавляйте холодной водой до комфортной температуры. Или нагрейте до 40-45 °C, и пользуйтесь этой водой, не разбавляя. Второй вариант очень удобен, но мы предупреждаем, что хоть резерв жидкости периодически обновляется, все же долгое время вода в баке остается стоячей.
Стоячая вода, нагретая до от 20 до 45 °C – благоприятная среда для размножения достаточно опасной бактерии под названием легионелла. Бактерия попадает в бак с водопроводной водой. Узнать, что такое легионелла и чем она опасна, легко из специализированных статей
Единственное, что важно понять: эта бактерия – нежелательный житель бойлера, с ней надо бороться. Это не сложно, не требует специальных навыков или средств
Легионелла, хотя и может существовать и размножаться в относительно теплой воде, не переносит воду горячей 55 °C. В ней она погибает за 5-6 часов, а на максимальной температуре нагрева бойлера (около 60 °C) бактерия погибает за полчаса.
Поэтому всё, что вам нужно для профилактики размножения легионеллы, – раз в неделю включать бойлер на максимальный нагрев, оставлять его в таком режиме до автоматического отключения (что будет означать прогрев воды до 60 °C) и не использовать горячую воду хотя бы час для гарантированной гибели бактерий, которые могли попасть в бойлера.
Вышеупомянутые рекомендации по сервису бойлера владелец может осуществлять самостоятельно, и мы очень советуем не игнорировать эти правила. Кроме указанных мероприятий существуют сервисные работы, которые лучше доверить специалисту.
Технические особенности водонагревательного тэна
Чтобы разобраться, какой тэн лучше в водонагревателе, необходимо для начала узнать больше о его конструкции. Что такое «мокрый элемент»? Это понятие означает, что есть взаимодействие с нагреваемой водной средой в герметичной емкости, его еще называют открытым. Эта деталь представляет собой полую трубу из медного сплава, внутри которой находится теплопроводимое вещество – песок из кварца или магниевый оксид, а также спиральная проволока из нихрома.
Закрытый или «сухой» электронагреватель представляет собой колбу, внутри которой размещен водонагревательный элемент. Керамика – основной материал для изготовления колбы.
Медный «мокрый» или «сухой», в чем сложность выбора? Надо понимать, что закрытый механизм более стойкий к водным примесям и меньше подвержен разрушению в процессе эксплуатации. Весь налет опускается на колбу, поэтому чистить его нет необходимости. Считается, что стеатитовые или керамические приборы для электронагревателя имеют высокие показатели надежности и долговечности. Стеатит как природный материал способен поглощать избыточное тепло, обладает антикоррозийными свойствами, к тому же его легко поменять.
Мокрый трубчатый нагреватель может быть с гаечным креплением или фланцевым. Если производитель предусмотрел в конструкции тэна гайку, то анодное углубление может отсутствовать. Фланцы бывают разного размеры и формы. Нагреватели бывают прямые и изогнутые, зависят от формы бойлерного оборудования.
Источник
Конструкция ТЭНа
Довольно подробно конструкция трубчатого электронагревателя показана на изображении ниже.
Самый важный элементом всех ТЭНов – это нагреватель, им служит чаще всего нить нихрома (1), расположенная в середине трубки по всей ее длине, она прикреплена к выходной шпильке (6).
Нить имеет определенное внутреннее сопротивление и когда по ней протекает электрический ток, она нагревается.
Материал для нагревателя должен обладать большим сопротивлением протекающему по нему току, их также выполняют из сплавов, включающих в свой состав нихром или константан.
Сопротивление нагревателя подбирается в соответствии с необходимой мощностью ТЭН. Здесь работает главный закон электротехники – закон Ома, и известная формула:
P = U*I, где I – сила тока, U – напряжение сети, P – мощность.
Так, например, чтобы мощнсть ТЭНа была 1кВт (1000Вт), в однофазной сети 220В, сопротивление нити находится следующим образом:
Сначала определяем ТОК:
I= P/U=1000Вт/220В=4,55А
Непосредственно сопротивление определяем по фомуле:
R = U / I, где R – сопротивление ТЭНа в Омах U – напряжение в вольтах I – сила тока в амперах
Соответственно сопротивление нихромовой нити электронагревателя R=220/4,55=48,4 Ом.
Как вы поняли, чем ниже сопротивление трубчатого электронагревателя, тем выше его мощность, при этом практически вся она расходуется на нагрев нити. КПД ТЭНов близок к 100%, т.е. чем он мощнее, тем больше и быстрее нагревается.
Между нитью нихрома и трубкой расположен изолятор (2), выдерживающий высокие температуры.
Для изготовления трубки ТЭН (3) выбирают низко коррозийные металлы именно такие ТЭН наиболее часто применяются в быту и промышленности.
Стеклянные ТЭН используются в агрессивных средах, например, в лабораториях, где необходимо подогревать химические смеси.
Стеклянные трубки в нагревателях можно встретить и бытовых обогревателях, использующих инфракрасное излучение. Керамические трубки в нагревателях применяются крайне редко.
Диаметр трубок может быть разным, но применение нашли трубки диаметром от шести до двадцати четырех миллиметров.
Изолятор должен обладать высокими изоляционными свойствами и одновременно быть эффективным для передачи тепла от нагревателя к трубке.
Электропитание ТЭН осуществляется с помощью клемм (4) расположенных на изолирующих вставках (5).
Клеммы могут быть расположены как с одного конца, так и с двух концов ТЭН. Некоторые виды ТЭН оснащаются встроенным предохранителем. Такие нагреватели используются в стиральных и посудомоечных машинах.
Если ваш электроприбор, перестал нагревать, то очень вероятно, что вышел из строя ТЭН, а это проверить очень лекго самому, нужен всего лишь мультиметр. Подробная инсрукуция доступна по ЭТОЙ ссылке. Замену нагревателя, практически в любой технике, если выявить его неисправность, можно сделать самому, это позволит вам существенно сэкономить на ремонте.
Устройство и виды
Для того чтобы сделать правильный выбор при покупке электрооборудования, необходимо изучить характеристики всех имеющихся разновидностей. ТЭНы бывают закрытыми либо открытыми.
Мокрые или открытые элементы работают при непосредственном контакте с жидкостью в баке. Конфигурация элемента имеет классический вид, подобная деталь присутствует в любом электрическом чайнике. Если деталь этой группы выйдет из строя, ее замена не потребует проведения сложных работ. Открытый нагревательный элемент содержит внутри своей трубки магниевый оксид и кварцевый песок. Эти компоненты относятся к виду теплопроводных веществ. В качестве основы ТЭНов выступает нихромовая проволока.
Производители выпускают различные водонагреватели с ТЭНами открытого типа. Исходя из отличительных особенностей изделий, продукцию можно классифицировать.
По способу крепления элементы могут быть гаечными либо фланцевыми. Последняя разновидность подразделяется на литые и штампованные изделия.
- Важный момент – наличие анодного гнезда. Устройства с гайкой могут не иметь анодного крепления или же изготавливаться с дополнительным крепежом на фланце.
- Форма ТЭНов может быть стандартной прямой или же изогнутой в различных направлениях.
По типу сырья для трубки элементы могут быть изготовленными из меди или стали.
Элементам открытого типа присущи следующие положительные характеристики:
- главным преимуществом мокрых ТЭНов является высокая скорость нагрева воды;
- продукция с таким типом нагревательного элемента имеет невысокую стоимость;
- качественная продукция дополнительно покрывается стекловидной эмалью, что позволяет снизить риск образования коррозии и накипи на основании детали.
К минусам мокрых ТЭНов стоит отнести низкий уровень безопасности изделий, а также значительное снижение теплоотдачи в результате образования накипи на поверхности трубки. Вследствие этого для нагрева жидкости в бойлере будет затрачиваться больше электроэнергии. Кроме того, низкое качество городской воды отрицательно сказывается на сроке службы таких изделий.
Элементы закрытого типа предполагают размещение внутри специальной керамической колбы, которая обеспечивает нагрев воды. Сама деталь не контактирует с жидкостью, за счет чего она получила название «сухой» ТЭН. К колбе предъявляются высокие требования, касающиеся безопасности, поэтому изделие изготавливают из стеатита либо магниевого силиката. В качестве сырья, используемого для изготовления нагревательного элемента, выступает нержавеющая сталь.
ТЭНы закрытого типа имеют следующие преимущества:
- приборы отличаются высоким уровнем безопасности при эксплуатации, за счет чего возникновение замыкания не представляется возможным;
- устройства удобны и просты в использовании;
- подобные виды водонагревательной продукции имеют большой срок службы;
- устройства экономичны;
- при возникновении неисправностей изделия могут быть отремонтированы.
К минусам таких нагревателей стоит отнести тот факт, что детали закрытого типа изготавливаются конкретно под каждую модель водонагревателя. По этой причине в случае поломки заменить ТЭН можно только на аналогичную деталь, что иногда вызывает некоторые трудности.
