Электротены для отопления: виды

Климат контроль с воздушным датчиком

Чтобы батарея могла автоматически включаться-отключаться не только при перегреве, но и при достижении заданной температуры в комнате, в схему можно добавить еще один элемент автоматики – реле с воздушным датчиком температуры помещения.

Такие зачастую ставят на теплые полы. Они обеспечат своеобразный климат контроль.

Есть вообще термореле розеточного типа. С ним даже не понадобится изменять схему подключения.

Достаточно будет воткнуть вилку в розетку и система автоматики готова. Подробнее

Особенно это актуально в период отсутствия сильных заморозков, когда на улице еще не так холодно. Конечно, температуру в комнате можно регулировать и встроенным термостатом, тем самым вручную уменьшая нагрев секций, однако:

во-первых, это не удобно – каждый раз приходится наклоняться к полу и крутить регулировочное колесико 

во-вторых, влечет за собой сильный разброс колебаний температуры в комнате 

в-третьих, с электронным термостатом по воздуху вы забудете про раздражающие щелчки от реле 

https://youtube.com/watch?v=XgB6dKNXXl4%3F

Теплоотдача

По заводским параметрам подобные батареи (с высотой или межосевым расстоянием 500мм), при встраивании в полноценную гидравлическую систему отопления, способны рассеивать чуть менее 200Вт тепловой мощности на каждую секцию (180Вт алюминий, 140Вт чугун).

Однако в нашем случае таких цифр не ждите. Во-первых, теплоотдачу в 180/140Вт обеспечивает только новая батарея. А для подобного обогревателя, как правило используют б/у-шные варианты.

Покупать новье для такой самоделки экономически не целесообразно.

Во-вторых, такая работа возможна только при режиме 90С-подача, 70С-обратка. Мы же в этой сборке применяем тэн с оптимальной рабочей температурой 60-65С.

При морозе на улице до -25С можно накрутить и на +70-75С. Максимально возможная температура + 80С.

Поэтому никогда вы такую батарею в НОРМАЛЬНОМ режиме эксплуатации не нагреете до 90С. В принципе этого и не нужно, так как влечет за собой риски резкого повышения давления.

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:

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. 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. 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. При возникновении на поверхности трубчатого прибора статистического электричества требуется немедленное его отключение и проверка всех соединений и самого прибора на герметичность. 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.

Этапы и правила установки тэна в батарею своими руками

То, как поставить тэн в чугунную батарею, не вызовет проблем даже у новичка. Единственное, что потребуется, так это придерживаться инструкции и выполнять некоторые правила по технике безопасности:

• Прежде всего, нужно остановить подачу воды в чугунный радиатор и слить ее из системы.
• Снимается нижняя пробка и тэн устанавливается в радиатор вместо нее.
• После закручивания заглушки устанавливается электроника и вновь запускается вода в систему для проверки герметичности конструкции.

Основные требования по правилам безопасности:

• Нельзя применять тэны, если в комнате нет качественной вентиляции. Как любые электроприборы, они сжигают воздух, что нужно учитывать, особенно в небольших закрытых помещениях.
• Рядом с включенным в сеть прибором не должно быть легко воспламеняемых элементов.
• Перед тем как установить и подключить тэн в чугунную батарею своими руками, нужно убедиться в качестве электропроводки и ее способности выдержать дополнительную нагрузку.
• Ни в коем случае нельзя на батарее с тэном сушить вещи или обувь.

В остальном, это отличный способ дополнительного обогрева квартиры в условиях нестабильной подачи тепла. Если требуется отопление дома чугунными батареями с тэнами, то нужно произвести очень точные расчеты по их мощности и количеству. Зачастую, лучше поставить тэн непосредственно в котел, чтобы увеличить теплоотдачу всего отопительного контура.

Современные электрические тэны – это нагревательные элементы, оснащенные точной и чувствительной электроникой, помогающей создавать необходимый микроклимат в помещении.

Разновидности ТЭНов

Могут быть бытовыми и промышленными. Последние отличаются более высокими техническими характеристиками. Производители предлагают изделия различного типа.

В каждом обязательно встроен защитный кожух, позволяющий предотвратить попадание жидкости на разогретый ТЭН и поражение людей электрическим током.

Нагреватели трубчатого типа

Трубчатые нагреватели – наиболее распространенный тип. В процессе своей работы они преобразуют электрическую энергию в тепловую, нагревая теплоноситель внутри батарей за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Нагреватели трубчатого типа:

• имеют длину 20 – 600 см;
• изготавливаются из трубки диаметром 6 – 18,5 мм;
• могут иметь разнообразную конфигурацию;
• могут быть из углеродистой или нержавеющей стали или титана. Последний тип самый дорогостоящий;
• выпускаются с различной производительностью и мощностью.

Трубчатые оребренные

По сравнению с обычными трубчатыми, имеют ребра, перпендикулярные оси изделия. Для их изготовления используется металлическая лента. Трубку изготавливают из углеродистой или нержавеющей стали.

Трубчатые изделия идеальны для обогрева газа или воздуха, используемых в качестве теплоносителя в отопительной системе. Их устанавливают в тепловые завесы и конвекторы.

Блок электронагреватели

Блочные изделия используются при повышенных требованиях к мощности изделия. Конструктивные особенности блока электронагревателей позволяют значительно увеличить мощность прибора. Это особенно актуально для батарей, в которых в качестве теплоносителя выступает сыпучий материал.

С отопительным прибором может соединяться посредством фланцевого или резьбового соединения. Первые пользуются наибольшей популярностью у потребителей.

Модели патронного типа

Электрический ТЭН, имеющий характерную цилиндрическую форму. Изготавливается из нержавеющей стали. Имеет идеально ровную поверхность. Патронный тип относится к изделиям промышленного назначения.

Кольцевые нагреватели

ТЭНы промышленного назначения. Имеют характерную форму с минимальным диаметром скручивания 8 мм.

Максимальный ограничен исключительно характеристиками оборудования, для которого он изготавливается.

Нагреватели с регулятором температуры

ТЭНы с терморегулятором получили широкое распространение. Они предназначены для систем отопления, в которых в качестве теплоносителя выступает жидкость. Могут устанавливаться на различное оборудование. Устройства с терморегулятором способны нагреть теплоноситель до +80 °C.С их помощью при наличии термостата легко поддерживать температуру в помещении в заданных пределах.

Терморегулятор, входящий в состав изделия, будет отключать оборудование от сети, как только температура теплоносителя превысит установленное значение. При охлаждении теплоносителя ниже установленного значения ТЭН с терморегулятором опять подключится сети. Это позволяет оптимизировать потребление электроэнергии.

Модели с терморегулятором изготавливаются из никеле-хромой проволоки, помещаемой внутрь трубки, наполненной специальным сжатым порошком. В качестве порошка выступает оксид магния, являющийся превосходным диэлектриком при высоких показателях теплопроводности.

В каких случаях применяется ТЭН для радиаторов

Трубчатые электронагреватели устанавливаются в любые теплообменники с внутренней камерой, заполненной жидкостью. Вследствие этого ТЭНы применяются очень широко.

Их устанавливают как основные и вспомогательные источники нагрева в следующих случаях:

• Когда нужен эпизодический обогрев дачи, гаража, хозяйственных и подсобных помещений, где нет основного источника тепла, радиаторов.
• Для постоянного отопления домов, офисных, производственных помещений без центрального теплогенератора.
• Как вспомогательный нагреватель в контуры с твердотопливным котлом без функции автоматической подачи горючего.
• Для теплосетей, работающих на дорогом топливе при условии использования ночного тарифа на электричество и установки многотарифного счётчика.
• Как альтернативный источник тепла, защищающий систему от промерзания при аварийной обстановке.
• В домах с центральным отоплением во время сильных холодов, когда ресурса ТЭЦ недостаточно.

При монтаже ТЭНов с терморегулятором в изолированные радиаторы для периодического обогрева, теплоноситель перемещается только внутри корпуса.

Чтобы отключённая батарея не промёрзла, для заполнения используют техническое масло пониженной вязкости.

При организации отопления для помещений с непрерывным обогревом, можно заливать воду.

Примечание! При установке ТЭНов с терморегуляторами в многоквартирных домах с централизованным отоплением, обязательно монтируют отсекающие вентили и байпасную перемычку. Запорная арматура нужна, чтобы тепло не уходило к соседям, без байпаса не будет работать общедомовая теплосеть.

Дополнительные функции

Трубчатые электрические нагреватели оснащены автоматикой, выполняющей регулировку температурного режима.

Термостаты различного типа (капиллярные, стержневые) удерживают нужную температуру жидкости в радиаторе, вовремя запуская и прекращая процесс нагревания.

Современные модели часто дополняются функциями:

• «Антизамерзания» — поддержка температуры +10º C, при которой теплоноситель не замёрзнет.
• «Турбо» — работы на максимальной мощности для очень быстрого прогревания помещения.

Автоматика трубчатых нагревателей бывает встроенной или наружной. Кроме оптимизации работы, термостаты обеспечивают безопасность – отключают нагреватели от электропитания при поломках и неполадках.

Установка ТЭНа: важные особенности

Монтаж нагревательного элемента происходит по следующей схеме: отворачивается одна из заглушек батареи, и на ее место при помощи резьбового соединения устанавливается ТЭН. Для обеспечения герметичности стыка используется резиновая прокладка.

Mr. Build рекомендует: вкручивать ТЭНы лучше всего вместо нижней пробки. Этому есть логичное объяснение: подогретая вода будет подниматься, а холодная опускаться, что обеспечит эффективную работу нагревательного элемента.

Такая процедура повторяется в каждой комнате квартиры. Напоминаем, что монтаж производится до начала отопительного сезона.

Это важно! Возле радиатора, к которому планируется подключить электронагреватель, в обязательном порядке должны быть установлены отсекающие вентили и байпас. Если не будет вентилей, все тепло будет уходить к соседям

При отсутствии байпаса будет нарушена общедомовая система отопления.

Еще несколько важных моментов:

1. В процессе установки не стоит прилагать чрезмерные усилия. Не нужно с силой затягивать гайки контактов и сам крепеж ТЭНа. Хрупкий материал может лопнуть.
2. Настоятельно рекомендуется после отсекающего вентиля установить предохранительный клапан или небольшой расширительный бак объемом, равным 10 % объема батареи. Это связано с тем, что при нагреве теплоносителя в замкнутой системе он расширяется и повышает давление в ней.

Общая характеристика и принцип работы

Радиаторный ТЭН – это приспособление, которое может использоваться как дополнительное или основное устройство для обогрева. Приспособление состоит из металлического корпуса цилиндрической формы. В середину его вмонтирована медная спираль или проволока из стали. Внутренние детали имеют изоляционное покрытие.

ТЭН, предназначенный для радиаторов, оснащен терморегулятором. Благодаря этому применять устройство можно как для нагрева, так и для регулировки температурного режима.

Принцип работы таких электроприборов достаточно простой:

• трубчатый электронагреватель устанавливается в батарею,
• осуществляется подключение ТЭНа к электрической сети,
• происходит нагрев спиралей, за счет чего тепло поступает к теплоносителю.

Как выглядит ТЭН для радиатора

Установка необходимой температуры допускается при наличии в устройстве регулятора. При достижении уровня заданного режима происходит размыкание электроцепи и ТЭН выключается. Когда температура становится ниже установленной верхней границы, осуществляется автоматический нагрев.  Подключить ТЭН можно практически любой батареи.

Оценка эффективности

ТЭН для радиатора не является отопительным прибором, который можно постоянно использовать для обогрева большой площади. Один киловатт мощности электроприбора преобразовывается в один киловатт тепловой энергии, которая полностью направлена на обогрев комнаты.

При использовании чугунных батарей ТЭН оснащенный терморегулятором при мощности отопления в 100 Втт/ м² может обогреть не более 25 м² помещения. Расход электрической энергии за двадцать четыре часа составит 36 кВт/ч, что примерно соответствует 167 рублям. При этом учитывается показатель среднего потребления мощности – 1,5 кВт. При качественной организации системы отопления монтаж электронагревателя трубчатого типа не имеет смысла.

ТЭН для радиатора эффективней всего использовать в качестве аварийного устройства. При нестабильной работе системы отопления такой прибор позволит сохранить необходимый уровень тепла в помещении даже в сильные морозы. Установка трубчатого нагревателя имеет смысл при правильно подобранной его мощности и соблюдении всех правил безопасности.

Расчеты по мощности

Чтобы выбрать оптимальный нагревательный элемент для чугунной батареи, придется произвести некоторые расчеты.

Мощность прибора определяется количеством тепла, которое необходимо помещению. Так для обогрева 1 м2 потребуется 100 Вт, значит, для комнаты площадью 20 м2 нужно 2000 Вт. Так как в качестве обогревателей используются чугунные батареи, то нужно требуемое количество тепла разделить на тепловую мощность одной секции батареи, например, 180 Вт. Получается, что для этой комнаты потребуется 11 чугунных секций. Длина тэна и его мощность должны соответствовать размерам и потребностям радиатора.
Еще один параметр, который следует рассчитать – это объем теплоносителя в конструкции

Это важно, так как даже мощное устройство будет не эффективным, если в батарее недостаточно жидкости. Поэтому так важно при покупке тэна учитывать, для какого типа батарей он нужен

Объем алюминиевых радиаторов составляет всего 0.2 л, тогда как в чугунной батарее его может быть от 0.6 до 1.5 л в зависимости от модели и производителя.

Приблизительно берется 1 кВт мощности нагревательного элемента на 15 литров теплоносителя. Исходя из этого и учета количества секций радиатора, легко определить, какой мощности нужен прибор, и сколько их должно быть в обогревателе.

Устройство и принцип работы ТЭНов

ТЭН для батареи используется как нагревательный элемент и датчик температуры

ТЭН в чугунную и алюминиевую батарею имеет достаточно примитивную конструкцию. Представляет собой цилиндр, изготовленный из металла, внутренняя полость которого оснащена спиралью из медной/стальной прочной проволоки. Поскольку ТЭН оснащен регулятором температуры, его применяют для настройки температурного режима носителя, а не только в качестве нагревательного элемента.

Цилиндр со спиралью находится в герметичном корпусе, который оснащен датчиком контроля. Основная его задача – не допускать перегрева прибора. Благодаря процессу гальванизации обеспечивается дополнительная надежность устройства. Никелирование и хромирование повышают показатели прочности нагревательного элемента, а также формируют дополнительный защитный барьер.

Правила установки ТЭНа в батарею своими руками

Перед установкой ТЭНа необходимо слить воду из системы

Для установки ТЭНа в батарею не нужны определенные знания и навыки. Главное – строго следовать инструкции и соблюдать требования техники безопасности.

• Обязательно нужно прекратить подачу воды в радиаторы и слить остатки из системы.
• Снять нижнюю пробку и установить на ее место электрический ТЭН.
• После закручивания заглушки проводится монтаж электроники и вновь подается вода в систему для проверки герметичности.

Правила безопасной установки:

• Запрещено использовать ТЭНы, если помещение не оснащено надлежащей вентиляционной системой.
• Около подключенного к электроэнергии прибора не должно быть легковоспламеняющихся предметов.
• Прежде чем приступать к проектированию и установке ТЭНа, нужно убедиться в том, что электропроводка выдержит дополнительную нагрузку.
• Запрещено на радиаторах, подключенных к сети, сушить обувь и одежду.

Современные электрические ТЭНы сочетают в себе большое количество преимуществ, благодаря чему спрос на них растет.

Виды ТЭНов

В продаже можно встретить различные модели трубчатых электронагревателей. Они отличаются строением корпуса и материалом изготовления. Также разделяют устройства согласно мощности и назначению:

• от 2,5 до 4 киловатт – бытовые,
• от 4 до 6 киловатт – промышленные.

Существуют как одинарные ТЭНы таки устройства с двумя нагревающимися спиралями. Также изготавливают такие устройства с правой или левой резьбой. Многие модели оснащены дополнительными опциями:

1. Антизамерзание. Функция ограждает отопительную систему от возможного размораживания при низких температурных показателях. При этом осуществляется автоматическая поддержка допустимой минимальной температуры. В процессе такого рабочего режима затрачивается совершенно незначительный объем электрической энергии.
2. Турбонагрев. Такая опция позволят максимально увеличивать температуру в помещении. Для работы турбонагрева требуется наличие терморегулятора, который дает возможность изменять режим обогрева.

ТЭНы для радиаторов выпускают различной длины и с отличительными конструктивными характеристиками.

Расчет мощности радиатора

Какой мощности должен быть тэн?

Ошибка №5
Здесь не нужно исходить из принципа – чем больше, тем лучше.

В первую очередь нужно обеспечить плавную работу нагревательного элемента. Он не должен выключаться и включаться через чур часто.

При грамотном подборе мощности и хорошем утеплении помещения, батарея будет 2/3 времени “отдыхать”, отдавая тепло в окружающую среду, и только 1/3 времени работать, потребляя эл.энергию.

Исходя из этого можете примерно рассчитать расход эл.энергии за месяц.

Помимо щелчков, мощная батарея будет сильно шуметь и булькать. Добавление уксуса или лимонной кислоты для смягчения жидкости не особо помогает.

Здесь наблюдается эффект как в электрическом чайнике. При мощности 2квт мы имеем очень малые размеры сосуда, плюс наличие пустот.

В результате резкого выделения тепла в воду и возникает подобный шум. Чем меньше воды в чайнике, тем сильнее он шумит.

То же самое и в батарее. Когда тэн слишком мощный, скорость нагрева получается на порядок выше скорости отвода тепла, плюс сказывается невысокая скорость циркуляции теплоносителя.

Ошибка №6
Зачастую сильный шум при работе возникает при неаккуратном завинчивании или кривом тэне и случайном соприкосновении трубки с перегородкой ниппеля.

Чтобы решить эту проблему, попробуйте немного провернуть тэн по часовой или против часовой стрелки, изменив его положение. Шумная работа на пределе и постоянные щелчки не только раздражают, но и напрямую влияют на срок службы контактов реле.

Поэтому при выборе мощности тэна исходите из правила:

максимум 0,5кВт – на каждые 4 секции

0,7кВт – 6 секций

1кВт – 8 секции

1,2кВт – 10 секций

1,5кВт – 12 секций

Установите тэн меньшей мощности, и он у вас вообще не будет отключаться, так как не сможет нагреть воду до нужной температуры.

С одной стороны, это хорошо, батарея никогда не перегреется, даже если будет сбой в работе термореле. Например, для чугуняки (4 секции высотой 500мм), тэн мощностью 300Вт некоторые вообще умудряются вкрутить напрямую без термостата.

Еще один плюс малой мощности – отсутствие раздражающих щелчков. Однако несмотря на это, при недостатке киловатт вы существенно теряете в теплоотдаче.

Вот и приходится искать идеальную формулу.

Когда батарея слишком длинная (12 секций), то лучше вместо одного 1,5кВт тэна, вкрутить сразу два. Снизу радиатора с одной стороны 1кВт, а с другой еще на 0,5кВт.

Либо два по 0,7кВт каждый. Тем самым, прогрев секций будет более равномерным.

Ошибка №7
Только не забудьте проверить резьбу на тэнах.

С двух сторон батареи она разная

При покупке нагревательного элемента обращайте внимание на буковку, которая обозначает правую или левую резьбу (1.1/4R или 1.1/4L)

Плюсы и минусы

Трубчатые электрические нагреватели способствуют равномерному и полному прогреву отопительной системы. Установка таких приборов имеет немало достоинств:

• безопасность применения,
• простота монтажа,
• экономичность использования,
• возможность установки дополнительных опций,
• надежность,
• длительный эксплуатационный термин,
• сравнительно невысокая цена на изделие.

Наравне с достоинствами ТЭНы для батарей отопления имеют свои недостатки:

1. При подключении ТЭНА высокая скорость циркуляции жидкости в радиаторе не позволяет увеличить уровень теплоотдачи. Таким образом, работа отопительной системы препятствует равномерному прогреву устройства.
2. При использовании ТЭНа в качестве основного обогревающего устройства значительно повышаются затраты электрической энергии.

Среди плюсов ТЭНов для радиаторов — невысокая стоимость

Стоимость самого ТЭНа невысокая, но при покупке необходимого дополнительного оборудования для автоматизации рабочего процесса расходы намного увеличиваются. Полный комплект имеет цену в несколько раз выше конвектора, функционирующего от электричества.

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.

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.