Тэны это – Трубчатый электронагреватель — Википедия

Трубчатый электронагреватель — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Устройство трубчатого электронагревателя (ТЭН)

Трубчатый электронагреватель (ТЭН) — электронагревательный прибор в виде металлической трубки, заполненной теплопроводящим электрическим изолятором. Точно по центру изолятора проходит токопроводящая нить (обычно нихромовая или фехралевая) определённого сопротивления для передачи необходимой удельной мощности на поверхность ТЭН.

Применяется во многих бытовых и промышленных электроприборах: чайниках, кипятильниках, стиральных машинах, водонагревательных и отопительных котлах, и т. д.

ТЭН был изобретён и запатентован 20 сентября 1859 года Джорджом Б. Симпсоном в Вашингтоне, округ Колумбия^[1].

Двухконцевой ТЭН электроплиты в виде спирали. Регулирование мощности реостатным переключателем или циклическим включением-отключением по времени Одноконцевой ТЭН электроплиты в виде спирали с тремя нагревательными нитями разного сопротивления соединённых у глухого конца ТЭНа. Регулирование мощности сочетанием подачи тока на выводы переключателем (1 ^~2⁰; 1^~3⁰; 2^~3⁰; 1^~2^~3⁰)

Трубчатые электронагреватели могут иметь различные диаметры в диапазоне от 6 до 24 мм. В зависимости от конкретного применения (нагревания жидкости или воздуха), при производстве ТЭНов используются электрические изоляторы (диэлектрики) различного качества, которые должны сохранять свои диэлектрические свойства при низких, высоких и экстремально высоких температурах.

По конфигурации ТЭНы разделяют на двухконцевые (когда контактные выводы расположены с двух сторон) и одноконцевые («патронные»)— с контактными выводами, расположенными по одну сторону нагревателя. В электрических котлах стоят, как правило, блоки тэнов, или, как их еще называют, «ТЭНБ».

• ГОСТ 19108-73 «Электронагреватели трубчатые (ТЭН) для бытовых электроприборов».
• ГОСТ 19108-81. «Электронагреватели трубчатые (ТЭН) для бытовых нагревательных электроприборов. Общие технические условия». Под рук. В. М. Фомина (Министерство электротехнической промышленности СССР). Утверждён Госстандартом СССР. М.: Издательство стандартов, 1990.
• ГОСТ 13268-83. «Электронагреватели трубчатые (ТЭН). Общие технические условия». Министерство электротехнической промышленности СССР. Утверждён Госстандартом СССР. М.: Издательство стандартов, 1984.
• ГОСТ 13268-88. «Электронагреватели трубчатые. Общие технические условия». Разработан: Министерство электротехнической промышленности СССР. Утверждён Госстандартом СССР. М.: Издательство стандартов, 1988.

ru.wikipedia.org

Типы электрических ТЭНов

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.

Основные типы ТЭНов и их назначение

Тэны чаще всего классифицируются по виду и основному применению, различают:

1. ТЭН для обогрева воздуха

Температура таких ТЭНов достигает 450 градусов по Цельсию. Такие трубчатые электронагреватели используются для обогрева воздуха промышленных и бытовых помещений.

Они являются основой конвекторов, воздушных тепловых завес, различных сушильных камер. Подобные электронагреватели изготавливаются с гладкими трубками и с трубками, у которых есть ребра.

Ребра у таких тепло электронагревателей производятся из стальной ленты, крепящейся к трубке по спирали. Применение ребер увеличивает площадь поверхности ТЭН и поэтому нагрузка на нить нагрева ТЭН снижается почти в три раза, что в свою очередь, увеличивает срок службы.

2. ТЭН для воды

Такие тепло электронагреватели используются в бойлерах, стиральных машинах. В таких агрегатах вода может нагреваться до ста градусов по Цельсию.  

Для больших объемов воды, где требуется большая мощность нагрева, применяют блочные ТЭН.

Кстати, довольно подробно мы уже описывали как подключать ТЭНы электрокотла.

Часто в электронагревателях используют терморегулятор. Он отключает электронагреватель от сети питания при нагреве воды до нужной температуры. При остывании воды терморегулятор снова подключает электропитание ТЭН для нагрева.

3. Гибкие ТЭНы

Они находят применение в пресс-формах и горячеканальных системах. Они очень удобны, когда требуется придать форму контура горячеканальных систем. Изготавливаются такие электронагреватели любых размеров.

Разновидностью гибкого электронагревателя, знакомого нам в быту, является саморегулирующийся кабель для системы «теплых полов». Такой кабель используется для отопления помещений.

4. Патронные ТЭНП

К отдельному виду можно отнести патронные ТЭНы, выводы для подключения электропитания у них расположены, чаще всего, с одной стороны. Размер таких нагревателей может достигать 350 сантиметров. Главное их отличие от остальных типов – компактный корпус, чаще всего они представляют собой гильзу их нержавеющей стали с электровыводами.

Данный тип выделяется большой удельной мощностью. Тепло от нагревателя передается как контактным методом, так и путем конвекции.

Эти тепло электронагреватели широко применяются в промышленности для разогрева масел, для нагрева различных металлических форм, смонтировав их в высверленном отверстии. Ими оборудуются агрегаты в обувной отрасли, литейном производстве, автомобильной промышленности.

Если же у вас остались вопросы о классификации трубчатых нагревателей, их строении или основных сферах применения – обязательно оставляйте их в комментариях к статье, так же приветствуются мнения, здоровая критика, либо любая дополнительная информация и личный опыт, буду рад общению.

rozetkaonline.ru

Что такое ТЭН: понятие, виды, назначение

Из статьи вы узнаете, что такое ТЭН, для каких целей он используется, как подключается. Также узнаете о том, какую он имеет конструкцию. Если вкратце, то это электронагревательный прибор, а сама аббревиатура расшифровывается довольно просто. Это трубчатый электрический нагреватель. Носит он такое название по той причине, что зачастую эти элементы изготавливаются в виде керамических, стеклянных или металлических трубок. А теперь давайте рассмотрим подробнее все компоненты этого электрического прибора.

Конструкция элемента

В статье приведена схема нагревательного элемента. Самый главный компонент любого ТЭНа – это непосредственно нагреватель, изготовленный из нихромовой нити, которая расположена внутри трубки по всей длине. Края нити закреплены на выходных шпильках. У нихромовой нити определенное сопротивление, когда по ней начинает протекать ток, она нагревается, а тепло отдает металлической или керамической обойме.

Нужно отметить, что материал, из которого сделана трубка, должен иметь большое сопротивление по току. Поэтому он изготавливается из сплавов, в состав которых входит константан или нихром. Сопротивление нагревательного элемента зависит от того, какую необходимо развить мощность прибору.

Расчет параметров нагревателя

По закону Ома рассчитывается мощность, которая равна произведению силы тока на напряжение электрической сети. Другими словами, чтобы у ТЭНа была мощность 1000 Вт, необходимо сначала вычислить силу тока. Есть два известных параметра – мощность и напряжение (в бытовой сети – 220 вольт). Ток будет равен мощности, разделенной на напряжение. Если 1000/220, получим силу тока, равную 4,55 А.

Для того чтобы определить сопротивление нити, необходимо напряжение разделить на силу тока. В итоге мы получим сопротивление обмотки ТЭНа, выраженную в омах. А если точнее, то разделим 220 на 4,55 и получим, что сопротивление нити из нихрома должно быть равно 48,4 Ом.

Нужно отметить, что сопротивление прямо влияет на мощность нагревательного элемента. Чем меньше значение сопротивления, тем больше мощность нагревательного элемента. Нужно обратить внимание на то, что практически вся мощность будет расходоваться на нагрев нити. Поэтому коэффициент полезного действия у большинства ТЭНов практически равен 100%. Другими словами, чем мощнее нагревательный прибор, тем быстрее и больше он прогревается.

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.

Диаметр трубок

У трубок диаметр может быть любым, но большое распространение нашли элементы, диаметр которых лежит в диапазоне 6-24 мм. Кроме того, что у изолятора должны быть высокие изоляционные свойства, необходимо, чтобы он эффективно передавал тепло от нагревательной спирали к трубке. А теперь поговорим о том, что такое ТЭН и как он работает.

Электропитание на ТЭН подается при помощи клемм, которые расположены на вставках с изоляторами. Клеммы могут располагаться как на одном конце, так и на обоих. Существуют разновидности трубчатых электронагревателей, которые оснащаются встроенной защитой в виде предохранителя. Как правило, такие элементы устанавливаются в посудомоечных или стиральных машинках.

Для обогрева воздуха

У таких нагревательных элементов температура может достигать 450 градусов. Эти трубчатые приборы применяются для того, чтобы обогревать воздух в бытовых и промышленных помещениях. Такие ТЭНы являются основой при изготовлении конвекторов, различных конструкций сушильных камер, воздушных тепловых завес. У этих нагревателей гладкие или ребристые трубки. Что такое ТЭН для обогрева воздуха, рассмотрим далее.

Ребра этих нагревателей изготавливаются из стальных лент, которые крепятся к трубке. Благодаря использованию ребер можно увеличить площадь поверхности элемента, поэтому значительно снижается нагрузка на нихромовую нить, а также увеличивается ресурс элемента. Теплоотдача при этом существенно увеличивается.

Нагреватели для воды

При замене ТЭНа стиральной машинки можно увидеть, что у него конструкция полностью герметичная. Очень часто такие нагревательные элементы можно встретить как в стиральных машинах, так и в бойлерах, отопительных приборах. Вода может прогреваться в них до температуры кипения, а это 100 градусов по Цельсию. Если объем воды очень большой, используются приборы блочного типа. Достаточно часто вместе с ТЭН для бойлера ставится регулятор температуры.

С помощью терморегулятора получается отключить нагревательный элемент от питания при достижении жидкостью необходимой температуры. Как только вода остынет, терморегулятор заново включает питание, и спираль начинает прогреваться. Используются такие ТЭНы для котлов отопления, бойлеров, в стиральных машинках.

Приборы гибкого типа

Такие конструкции нашли применение в системах с горячих каналов, в пресс-формах. Они удобны в тех случаях, когда нужно контуру в горячей канальной системе придать определенную форму. Размеры электронагревательных элементов могут быть любые. Разновидность гибкого электронагревательного элемента, который знаком практически каждому домовладельцу – это кабель саморегулирующийся для теплого пола. Такой нагревательный ТЭН очень часто используется при изготовлении системы отопления помещений.

Отдельный вид прибора – это патронный, в котором выводы для соединения с источником питания находятся на одной стороне. Длина нагревательного элемента может быть максимум 3,5 м. Основное отличие от всех остальных разновидностей приборов заключается в том, что у него компактный корпус, чаще всего изготовленный из нержавеющей стали с выводами.

У патронных ТЭНов очень высокая удельная мощность, тепло от нагревательного элемента передается как конвекционным, так и контактным путем. Как правило, такие нагреватели часто используются в промышленности при нагреве масла, различных форм, изготовленных из металла. Достаточно часто приборы можно встретить автомобильной промышленности, обувной, пищевой, в литейном производстве.

Подключение приборов

Для того чтобы подключить прибор к сети переменного напряжения, необходимо воспользоваться схемами, приведенными в статье. Обязательно устанавливаете защиту – автоматический выключатель. Кроме того, можно ставить магнитный пускатель для коммутации цепи или же электромагнитное реле. Если нужно производить регулировку температуры, устанавливайте специальный регулятор – допускается использовать как электронный, так и механический, работающий по принципу термостата. Теперь вы знаете, что такое ТЭН и каковы его разновидности, а самое главное – ознакомились со схемами подключения.

fb.ru

виды, принцип действия, правила выбора

Электрические ТЭНы десятилетиями не меняют свою конструкцию и остаются востребованными в отопительном оборудовании. Меняется форма этих приборов, конструктивные материалы, но остается неизменным принцип действия и эффективность. Для грамотного подбора пригодятся сведения об отличиях и характеристиках. Согласны?

Вы узнаете, что собой представляют и как действуют ТЭНы для отопления. Мы детально описали разновидности нагревательных элементов, привели бесспорные аргументы для обоснованного выбора оптимального типа. С учетом наших рекомендаций вы без ошибок приобретете требующийся прибор.

Содержание статьи:

Предназначение отопительных ТЭНов

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

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.

Принцип работы нагревательных элементов

Работает ТЭН по следующему принципу. При подключении к сети происходит нагрев внутренней спирали и передача энергии термопроводнику и наружной оболочке. В дальнейшем тепло передается окружающей жидкости, воздуху или твердому материалу.

При нагревании ТЭНа, погруженного в масло или воду, вокруг трубки создаются конвекционные потоки, которые перемешивают теплоноситель и способствуют его равномерному нагреву.

Электрические котлы известны своей надежностью и ремонтопригодностью. В них нет множества сложных деталей, поэтому они просты при эксплуатации и обслуживании

В безжидкостных отопительных приборах температура нагрева обычно ограничена, чтобы не повредить окружающие детали и не спровоцировать пожар.

Для ускорения теплообмена в них часто используется вентилятор, который обеспечивает циркуляцию воздуха как внутри прибора, так и в окружающем его помещении.

Виды ТЭНов для отопительных приборов

Простота изготовления ТЭНов не всегда оборачивается удобством для пользователей. Многие производители выпускают электронагреватели со специфической формой и креплением. В случае поломки их довольно сложно купить в магазине. Поэтому для правильного выбора необходимо изучить все возможные конструктивные варианты.

Трубчатые модели для бытового отопления

Трубчатая конструкция электронагревателей является самой распространенной в мобильных , переносных и настенных . Передача тепла в них может происходить с помощью: конвекции, ИК-излучения или теплопроводности.

Готовые ТЭНы с регулятором и собственным шнуром питания можно покупать только при уверенности, что длины провода будет достаточно

Форма и длина трубки в таких устройствах может быть любой и диктуется лишь конструктивными особенностями. К примеру, ТЭН представляет собой змеевик, расположенный за минеральной пластиной. Нагреваясь, пластина излучает инфракрасное тепло.

Наиболее распространены такие его характеристики:

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

ТЭНы мощностью более 2,5 кВт в бытовых отопительных приборах не применяются, потому что квартирная проводка просто не выдержит большей нагрузки.

Оребренный вариант электронагревателей

Оребренные приборы представляют собой модификацию трубчатого ТЭНа. Их особенностью является наличие множества тонких стальных пластин, расположенных вдоль всей длины устройства. Такая конструкция резко увеличивает площадь контакта с окружающей средой, обеспечивая высокую скорость её нагрева.

Оребренные ТЭНы стоят дороже, требовательны к объему рабочего пространства, но обеспечивают более высокие потребительские характеристики отопительного оборудования

Используются оребренные модели преимущественно в обогревателях для . Они обеспечивают быстрое повышение температуры в помещении, особенно при наличии встроенного вентилятора.

Блочные конструкции ТЭНов

Блочный вариант представляет собой несколько совмещенных на базе единого крепления трубчатых нагревателей.

Особенное внимание при выборе блочных ТЭНов необходимо обращать на их мощность и способность котла с насосом обеспечить отвод тепла

Такая конструкция используется при сочетании двух факторов:

1. Потребность в повышенной мощности прибора и высокой скорости нагрева рабочей среды.
2. Невозможность быстрой передачи тепловой энергии от спирали к окружающей среде из-за малой площади наружной оболочки.

Фактически в блочном ТЭНе снижается нагрузка на каждую нагревательную трубку и увеличивается скорость теплопередачи. Такие устройства входят в состав и промышленных электронагревательных установок.

Мощность блочных моделей может составлять 5-10 кВт, поэтому при их размещении в квартире требуется протягивать в помещение дополнительный электрокабель.

Приборы патронного типа

Патронные ТЭНы имеют вид трубки с одним свободным концом, что обусловлено особенностью их установки. Наружная оболочка выполнена обычно из полированной стали, чтобы обеспечивать максимальный контакт с окружающим материалом. Такие трубки плотно вставляются в соответствующее отверстие отопительного прибора.

Главным недостатком патронных ТЭНов является малая площадь теплоотдающей поверхности, что требует применения специфических способов отведения тепловой энергии

Фиксация патронных моделей производится преимущественно с помощью фланцевого соединения. Используются они обычно в промышленности для нагрева рабочих частей экструдеров.

Существуют и другие конструкционные виды ТЭНов, но они применяются в основном в промышленном производстве и не затрагивают рассматриваемую тему.

Дополнительные функции электронагревателей

Выше были рассмотрены простейшие конструкции приборов, которые не имеют каких-либо встроенных регулировочных механизмов.

Блок терморегуляции может иметь механическую или электронную автоматику. Последняя более точна, но требовательна к параметрам домашней электросети

Но могут оборудоваться простейшей автоматикой, обеспечивающей устройству дополнительные функции.

К таковым относятся:

1. Терморегуляция. ТЭНы со встроенным терморегулятором для отопления имеют датчик температуры, который срабатывает при нагреве рабочей среды до определенного уровня. Регулировка электронагревателя происходит с наружной стороны фланца.
2. Антизамерзание. Эта функция обеспечивается упрощенным терморегулятором, который срабатывает только при понижении температуры до 0-2°C. Она препятствует замерзанию воды в трубах отопления, потребляя минимум электроэнергии.
3. Турбонагрев, который обеспечивает форсированный нагрев рабочей среды при первоначальном пуске оборудования. Необходимо помнить, что электропроводка помещения должна выдержать кратковременное повышение мощности.

Приборов, поддерживающих дополнительные функции, не так много, потому что зачастую регулирование работы отопительных приборов в целом производится с помощью отдельного блока автоматики.

Как выбрать ТЭН для отопительного оборудования?

Выбирая или в радиаторе, необходимо обращать внимание на его мощность, конструкцию, длину трубки и наличие дополнительных возможностей. Поэтому перед покупкой необходимо узнать как можно больше обо всех его характеристиках.

Расчет мощности прибора

Большая мощность ТЭНа не всегда является положительным качеством.

При выборе важно учитывать несколько факторов, которые связаны с уровнем энергопотребления:

• предельная мощность теплоотдачи отопительного прибора в целом;
• возможности электропроводки;
• объем помещения.

Нельзя покупать устройство с мощностью, которая больше 75% максимального уровня теплоотдачи отопительного оборудования.

Например, имеется радиатор с 10 секциями, каждая из которых отдает воздуху 150 Вт тепла, всего 1,5 кВт. При установке в него электронагревателя с мощностью 2 кВт поверхность батареи не сможет быстро отдать всю образующуюся энергию. В результате ТЭН будет постоянно отключаться из-за перегревания.

Причиной быстрой поломки ТЭНа может быть неправильный выбор мощности прибора. В результате системного перегрева спирали она со временем перегорает

В квартирах с изношенной проводкой постоянная нагрузка на розетку не должна превышать 1,5-2 кВт, иначе она может загореться и привести к печальным последствиям. Поэтому перед покупкой ТЭНа нужно проверить состояние проводки и при необходимости демонтировать старую и .

Когда вопрос с электрикой и возможностями оборудования решен, можно приступать к расчету требуемой мощности для поддержания комфортной температуры в помещении.

В хорошо утепленных домах и квартирах будет достаточно уровня 40 Вт/м³. А при наличии щелей в окнах мощность обогрева должна быть увеличена до 60-80 Вт/м³. Покупать конкретную модель можно только после учета всех вышеописанных энергетических факторов.

Учет особенностей конструкции

Большинство ТЭНов отопления имеет оболочку из легированной стали, которая обеспечивает прочность и стойкость к коррозии. Медные устройства применяются преимущественно в нагревателях воды, хотя ограничений на их использование в самодельных радиаторах нет.

В чугунных и стальных радиаторах использование ТЭНов из цветных металлов нежелательно. Это может привести к ускорению износа материалов и соединений

Также при выборе необходимо учитывать направление резьбы заглушки, которое может быть правым или левым. Разные модели электронагревателей отличаются и диаметром фланцев. Они могут иметь размер от 0,5 до 1,25 дюйма.

Обычно к ТЭНу хорошего производителя прилагается краткая инструкция, в которой описываются его конструкционные параметры. Их изучение поможет купить устройство, которое точно подойдет к имеющемуся отопительному оборудованию.

Длина нагревательной трубки

Протяженность трубки является одной из главных характеристик, которые определяют эффективность работы устройства.

Большая её длина при равной мощности приводит к увеличению площади поверхности электронагревателя и ускорению теплообмена с рабочей средой. Это положительно сказывается на долговечности ТЭНа и скорости циркуляции теплоносителя.

ТЭНы с длинной трубкой идеально подходят для установки в самодельные регистры, которыми удобно обогревать большие помещения и хозяйственные постройки

Желательно, чтобы трубка проходила по всей длине рабочей зоны отопительного прибора, не дотягиваясь до противоположной стенки на 6-10 см. Эта рекомендация позволит быстро и равномерно прогревать теплоноситель.

Наличие дополнительного функционала

Переплачивать за дополнительные возможности ТЭНов не всегда нужно. Если отопительный прибор используется в качестве вспомогательного и не имеет собственной встроенной автоматики, то покупка модели с термостатом имеет смысл.

Но при наличии в радиаторе или электроконвекторе собственных термодатчиков и механизмов контроля температуры дополнительные функции так и останутся невостребованными.

Встроенная в заглушку ТЭНа электроника должна иметь предохранительные механизмы, чтобы в случае поломки регулирующей платы не случился пожар

Поэтому приобретать дорогостоящие электронагреватели со встроенной автоматикой рекомендуется только при явной необходимости в таком оборудовании. При необходимости в индивудальном подборе температурного фона лучше купить , который можно использовать периодически.

Что касается производителей ТЭНов, то их выбор не принципиален. Основными поставщиками являются фирмы из России, Украины, Турции и Италии. Качество их продукции примерно одинаково, поэтому нет смысла переплачивать за бренд.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Практический обзор ТЭНов различных типов:

Видео #2. Обзор ТЭНа с терморегулятором:

Видео #3. Особенности блочного ТЭНа, используемого в отопительных электрокотлах отопления:

Покупка ТЭНа для отопительных приборов является непростой задачей. Для этого требуется четко знать характеристики оборудования, в которое встраивается электрический нагреватель. Поэтому останавливать свой выбор на конкретной модели нужно только после тщательного анализа её параметров.

Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фотоснимки по теме статьи в находящемся ниже блоке. Расскажите о том, как подбирали ТЭН для замены в электрокотле или в мобильном обогревателе. Поделитесь, что лично для вас стало решающим аргументом в выборе.

sovet-ingenera.com

Что такое сухой и мокрый ТЭН в водонагревателе, бойлере, стиральной машине

Что такое ТЭН в водонагревателе, бойлере, стиральной машине? Из чего он состоит и как работает? Чем отличается сухой ТЭН от мокрого и какой лучше?

На эти и другие вопросы вы найдете ответы в этой публикации. Надеемся. она будет вам полезна.

Что такое ТЭН

ТЭН – это трубчатый электронагреватель, который преобразует электроэнергию в тепло. Выполнен в виде металлической трубки, внутри которой находится токопроводящая нить из нихрома, окруженная изолятором.

ТЭНы чаще выполняются в виде спирали, патрона, в котором контакты расположены с двух сторон, спирального или продолговатого змеевика (см. фото). В качестве материалов для них используют:

• Титан;
• Алюминий;
• Цинк;
• Латунь;
• Нержавеющая сталь;
• Медь.

Но не всегда можно определить из чего сделан ТЭН. Китайские элементы обычно покрывают каким-либо металлом, а внутри может быть совершенно другой. Они выходят дешевле отечественных и европейских, но имеют небольшой срок службы.

По способу установки различаются два варианта – сухой (закрытый) и мокрый (открытый). Они отличаются не конструкцией, а принципом установки. О них читайте ниже.

ТЭНы разной формы.

Мокрый ТЭН

Такой элемент устанавливают там, где он имеет контакт только с водой. Например, в кофемашинах ставят только сухие ТЭНы, так как частички кофе будут контактировать с металлом, что загрязнит элемент. Да и вкус кофе сильно пострадает

Мокрые ТЭНы легко загрязняются в водонагревателях, котлах и бойлерах, они подвержены коррозии. Метал может вступать в реакцию с растворенными в воде веществами, особенно в стиральных машинах.

Сухой ТЭН

Такой элемент находится не контактирует непосредственно с водой. Он находится в герметичной колбе (см. фото), которая может быть наполнена:

• Воздухом;
• Маслом;
• Песком;
• Другими материалами.

Во время работы сухой ТЭН нагревает окружающий его материал, жидкость или газ. Они передают тепло стенкам колбы, которые прогревают воду, воздух или теплоноситель. Чаще всего сухой вариант поставляется в сборе с колбой, но может быть разборным.

Сухие ТЭНы разных размеров.

Для чего нужны ТЭНы

Последние публикации:

Трубчатые электронагреватели используются везде, где нужно преобразовать ток в тепло. Их устанавливают в таких бытовых приборах:

• Водонагревателях;
• Бойлерах;
• Котлах;
• Чайниках;
• Тостерах;
• Полотенцесушителях;
• Мультиварках;
• Кофемашинах;
• Электроплитках;
• Электрических духовках;
• Холодильниках (для оттаивания и разморозки).

В промышленности их область применения гораздо шире. Их ставят практически во всех устройствах, в которых необходимо подогревать газ, жидкость или твердое вещество за счет электричества.

Сухой или мокрый тэн, что лучше?

Оба варианта имеют свои плюсы и минусы. Давайте рассмотрим их.

Мокрый ТЭН непосредственно контактирует с водой. На нем образуется накипь, оседает грязь. За счет этого срок службы мокрого трубчатого электронагревателя ниже, чем у сухого.

Сухой ТЭН не контактирует с водой напрямую, поэтому хуже передает тепло после включения. Но после того как прогреется окружающая его жидкость или вещество, теплоотдача будет не хуже, чем у мокрого.

С точки зрения эксплуатации сухой вариант выигрывает. Он не подвержен коррозии, на нем не оседает грязь и не образуется накипь.

Что касается стоимости – оборудование с сухим нагревателем дороже, чем с мокрым. Но разница в цене окупается со временем. Да и проблем с его обслуживанием будет меньше. Поэтому можно точно сказать: сухой ТЭН лучше мокрого.

Важно!

Помните, что не всегда есть возможность заменить мокрый ТЭН на сухой и наоборот. Поэтому при выборе оборудования обращайте внимание на тип установленного нагревателя.

Из этой статьи вы узнали:

• Что такое ТЭН и из чего он сделан;
• Для чего нужны ТЭНы;
• Что находится внутри ТЭНа;
• Где используются трубчатые электронагреватели.

Если у вас остались вопросы или вы хотите высказать свое мнение – делайте это в комментариях. Не забудьте поделиться статьей с друзьями!

vteple.xyz

Тэн (титул) — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Тэн.

Тэн (др.-англ. þeg(e)n; англ. thegn; лат. tainus, miles) — дворянский титул военно-служилой знати в поздний англосаксонский период истории Британии (VIII—середина XI века). За свою службу тэны получали от короля земельные владения, что превращало тэнов в предшественников рыцарей феодальной Англии.

Термин «тэн» для обозначения представителей военно-служилой знати начал использоваться в англосаксонских королевствах начиная с VIII века и вскоре вытеснил более раннее наименование «гезит», однако никаких изменений в социальном статусе или характере взаимоотношений служилых людей со своими сеньорами не произошло. Англосаксонское слово «þeg(e)n» означало «тот, кто служит» и определяло верхний слой древнеанглийского общества, чьи представители были обязаны королю военной службой и выполнением других функций государственного управления.

Линия раздела между сословиями тэнов и крестьян (керлов) была самой фундаментальной социальной границей англосаксонского общества. Вергельд тэна в Уэссексе составлял 1200 серебряных шиллингов, то есть был в шесть раз выше, чем вергельд крестьянина. В Нортумбрии это соотношение было ещё более значительным^[1]. Титул тэна был наследуемым. Однако социальный статус тэна, как и его предшественника гезита, продолжал определяться не его происхождением, а местом, занимаемым в королевской или графской администрации.

Верхушку прослойки тэнов составляли королевские тэны — лица, находящиеся на службе у короля при дворе или в качестве представителей в регионах (в том числе и шерифы графств). Они служили связующим звеном между королём и его подданными и выполняли поручения монарха. Король, в свою очередь, обеспечивал поддержание высокого статуса тэнов и наделял их землями на праве бокленда. Помимо королевских тэнов существовали служилые люди эрлов (англосаксонских графов). Тэны, занимающие ведущие должности в центральном аппарате государственного управления, также могли иметь собственных тэнов, представляющих их интересы в судах и выполняющих другие поручения. Эти две группы представляли собой нижний слой служилых людей Англии. Тот факт, что именно король был непосредственным сеньором большинства тэнов, проживавших в разных концах страны, обеспечивал устойчивость англосаксонской монархии.

Военная обязанность тэнов продолжала оставаться их базовой характеристикой в течение всего англосаксонского периода. Хотя в XI веке сформировалась элитная каста хускарлов — воинов личной королевской дружины, именно тэны оставались ядром вооружённых сил Англии до нормандского завоевания, значительно превосходя в боевом отношении национальное крестьянское ополчение — фирд. Крайне важным фактором, способствующим прочности и единству англосаксонского государства, было то, что даже тэны эрлов были обязаны являться в войско короля в случае такой необходимости под угрозой конфискации их владений^[2]

Одной из важнейших обязанностей тэнов было личное участие в Большом королевском совете — витенагемоте, предшественнике английского парламента. Именно тэны, представлявшие интересы регионов, обеспечивали относительную независимость этого органа от короля.

Принцип наследственности земельной собственности тэнов, в том числе и пожалованной королём за службу, к середине XI века уже прочно утвердился в англосаксонском обществе. Владения тэна после его смерти делились между сыновьями, в результате чего постепенно возникло множество мелких земельных держаний, едва обеспечивавших проживание тэнов и в экономическом отношении сближавших их нижний слой с верхушкой крестьянства^[3]. С другой стороны, ряд тэнов смогли сохранить целостность своих земель и создали крупные манориальные хозяйства, на которых трудились зависимые крестьяне. Некоторые тэны владели землёй в нескольких графствах^[4].

Типичный тэн позднего англосаксонского периода имел земельный надел в 5 гайд, церковь, хорошо укреплённую резиденцию и осуществлял службу в королевской администрации. Об уровне благосостояния тэнов свидетельствует один из законов Кнуда Великого, в соответствии с которым при вступлении в наследство сын тэна был обязан передать королю четырёх лошадей (двух из них — оседланных), два меча, четыре копья, четыре щита, шлем, доспехи и 50 манкусов золота.

Тэны владели землёй на праве собственности, а могли получать владения в бокленд от короля или арендовать их у своего сеньора или церкви. Последние виды прав на земельные участки сближали англосаксонских тэнов с классическим рыцарством феодальной Европы. Тем не менее в англосаксонский период условный характер земельных владений тэнов не получил такого распространения, как во Франции, а земельные связи между тэнами и их сеньорами были гораздо более слабыми.

После нормандского завоевания значительная часть тэнов покинула страну или была низведена до положения мелких землевладельцев, подчинённых новому правящему слою нормандских феодалов. Те тэны, которые адаптировались к новым социальным условиям в Англии и включились в вассально-ленную систему французского типа, стали родоначальниками таких выдающихся семейств позднесредневековой Англии, как Беркли^[en], Кромвели, Невили, Ламли, Грейстоуки, Одли и Фицуильямы. Англосаксонские корни в английском дворянстве особенно были сильными в Нортумберленде и Камберленде. Однако в целом нормандское завоевание ликвидировало социальную прослойку тэнов, заменив её сословием рыцарей.

1. ↑ Если перевести нортумбрийские тимсы в уэссекские шиллинги, то вергельд тэна в Северной Англии составлял около 1500 шиллингов против 200-шиллингового вергельда нортумбрийского крестьянина.
2. ↑ Падение Годвина в 1051 г. во многом объяснялось именно переходом его тэнов на сторону короля.
3. ↑ Так, в «Книге Страшного суда» упоминается участок размером в 3 гайды, которым владели 4 тэна разных сеньоров.
4. ↑ Тэну короля Эдуарда Эльфстану, например, принадлежали поместья в Уилтшире, Дорсете, Сомерсете, Гемпшире, Беркшире, Глостершире, Гертфордшире и Бедфордшире.

• Мортон А. Л. История Англии. — Л., 1950
• Савело К. Ф. Раннефеодальная Англия. — Л., 1977
• Савело К. Ф. Возникновение феодального землевладения и класса феодалов в Англии в VII—X вв. — Средние века. — вып. XII. — М., 1958
• Stenton F. M. The Anglo-Saxon England. — Oxford, 1973

ru.wikipedia.org

ТЭН и его разновидности

ТЭН (нагревательный элемент) –является одной из основных элементов конструкции водонагревателя (бойлер). Назначение ТЭНа – нагрев воды. Электрический ток, проходя через ТЭН, нагревает его, и вследствие этого происходит нагрев воды, окружающей ТЭН. По этой причине очень важно своевременно чистить бойлер от накипи для обеспечения нормальной работы водонагревателя.

ТЭНы бывают т.н. «мокрые» и т.н. «сухие». «Мокрые», трубчатые ТЭНы, основной элемент такого ТЭНа – нихромая спираль, которая размещена внутри медной трубки, которая заполнена кварцевым песком для того, чтобы исключить соприкосновение спирали и медной трубки.

Для того, чтобы полностью исключить возможность контакта нагревательной спирали и нихромовой спирали, были разработаны «сухие ТЭНы, в которых спираль заключалась в специальную металлическую колбу повышенной прочности. Это существенно повышает безопасность владельцев водонагревателей, так как пробой ТЭНа и короткое замыкание с водой почти исключено.

Кроме того, повышается надежность водонагревателей, так как небольшие размеры «сухих»» ТЭНов позволяют устанавливать на одном бойлере не один, а два нагревательных элементов.

Существует разновидность «сухих»ТЭНов – т.н. стеатитовый сухой ТЭН. Каркас такого ТЭНа наборной, и изготовлен из стеатита (силиката магния). Термостойкость и диэлектричская и механическая прочность такого ТЭНа очень высока. Применение такого ТЭНа исключает возможность электрохимической коррозии бака и перегревания поверхности ТЭНа.

Тены для отопления можно разделить на группы по нескольким параметрам:

• По типу нагревательной поверхности они бывают трубчатыми, оребренными, стержневыми, плоскими и ленточными:
  • трубчатые электронагреватели используются во всех электрических отопительных приборах, в которых нагрев теплоносителя происходит в результате преобразования электрической энергии и тепловую. Изготавливаются они из углеродистой и нержавеющей стали, меди, титана длиной обычно от 20 до 600 мм из трубки диаметром от 6 до 18,5 мм любой конфигурации и мощности;
  • трубчатые электронагреватели оребренные используются в тепловых завесах и конвекторах для нагрева газа или воздуха, которым отапливается помещение. Ребра, изготовленные из металлической ленты, крепят к стальной нагревательной трубке специальными крепежными элементами перпендикулярно ее оси. Разветвленная наружная поверхность позволяет при меньшей температуре, массе и габаритных размерах нагревательного элемента увеличить его теплоотдачу;
  • ленточные нагреватели из листового алюминия или нержавеющей стали используют для нагрева плоской поверхности, например, теплого пола, но чаще всего в промышленном производстве;
  • плоские нагреватели производятся со спиралью в керамическом нагревателе для нагрева плоских поверхностей тоже в промышленности;
  • стержневые нагреватели предназначены для работы в отверстиях металлических деталей.
• По типу рабочей среды могут использоваться для нагрева воды, воздуха, газа, металла, масла, различных агрессивных сред в производстве.
• По сфере применения выпускаются бытовые нагревательные элементы для бойлеров, котлов отопления, радиаторов, духовых шкафов и электроплит, стиральных машин и электрических чайников и прочее.

Кроме того, ТЭНы, различающиеся по мощности от 15 до 15000 Вт на единицу поверхности, могут иметь дополнительные опции: терморегуляторы и датчики автоматического отключения в случае перегрева.

Трубчатые электронагреватели для воды

ТЭНы для нагрева воды обычно выполняются из нержавеющей стали, если используются для пищевых продуктов, или меди для водонагревателей. Хотя в местности, где вода жесткая, и в них нужно ставить нагревательные элементы из нержавейки, так как медь быстро выходит из строя из-за накипи. ТЭНы для водонагревателей ничем не отличаются по конструкции от других, разве что повышенными требованиями к герметичности и наличием терморегулятора в комплектации. По форме выполняются прямыми для вертикальных нагревателей, и с дополнительным изгибом для горизонтальных, чтобы вода нагревалась ближе к днищу. Оба конца трубки крепятся на фланце из латуни, углеродистой или нержавеющей стали.

ТЭНы для отопления

В системах отопления трубчатые электронагреватели могут использоваться в твердотопливных котлах, инфракрасных обогревателях, в радиаторах отопления.

Современные твердотопливные котлы не работают исключительно на твердом топливе. Один из наиболее распространенных видов – это котел на твердом топливе в комплекте с ТЭНом, в котором есть ограничитель температуры и термостат. ТЭН поддерживает невысокую температуру теплоносителя, например, в ночное время, и, запустив котел, легче поднять ее до комфортного состояния. Также поддерживая систему в определенном температурном режиме, он не позволяет ей замерзнуть при полном затухании твердого топлива.

Использование ТЭНов для обогрева дома имеет свои положительные и отрицательные стороны. Главный недостаток – это стоимость электроэнергии, самого дорогого источника тепла. Кроме того, если выходит из строя спираль, электротен приходится менять, ремонту он не подлежит.

К положительным моментам можно отнести:

• автономная установка отопительной системы, если нет доступа к газу или твердому топливу;
• автоматизация процесса отопления при установке нагревательных элементов с терморегулятором;
• экологичность отопительной системы, так как нет попадающих в окружающую среду вредных продуктов горения и топлива, которое нужно хранить;
• компактность и возможность выбора подходящей по условиям эксплуатации модели;
• небольшие расходы на монтаж и его простота.

ТЭНы для радиаторов отопления

В радиаторах ТЭНы устанавливаются для поддержания температуры теплоносителя в период кратковременного отключения системы центрального отопления или для дополнительного подогрева теплоносителя. Такой дополнительный подогрев ночью может быть выгоден, если основной источник тепла – котел на недешевом жидком топливе, а в доме установлен двухтарифный электрический счетчик.

ТЭНы для радиаторов отопления отличаются тонким фланцем и узким нагревательным элементом. Устанавливаются они на чугунных и алюминиевых радиаторах, могут выполняться различной мощности и отличаются длиной нагревательного элемента. В комплект поставки входит защитный кожух, который предохраняет нагревательный элемент от попадания влаги.

Поскольку в процессе изготовления на трубку наносится гальваническое покрытие хромом и никелем, то ТЭНы для радиаторов долговечны и надежны. Капиллярный термостат позволяет точно регулировать температуру нагрева, а два датчика температуры защищают устройство от перегрева. В современных ТЭНах есть дополнительные функции, например «Турбо», когда некоторое время для быстрого прогрева помещения прибор работает на максимальной мощности, или «Антизамерзание», предназначенная для поддержания минимальной температуры 10° С долгое время.

Установить нагревательный элемент в радиатор достаточно просто: снять заглушку с нижнего фланца отопительного прибора, ввернуть в отверстие ТЭН, установить термостат и подключить питание с заземлением. В паспорте на устройство должны быть указаны требования к герметичности, при несоблюдении которых радиатор может оказаться под напряжением, а это опасно для жизни. Преимущества установки ТЭНов в систему центрального отопления:

• защита помещения от промерзания;
• защита системы от повреждений в сильные морозы;
• экономичность, ведь вся энергия преобразовывается в тепло;
• импульсная работа, которая позволяет экономить электроэнергию;
• высокая точность регулирования температуры;
• дополнительные полезные функции;
• демократичная цена.

ТЭНы с терморегулятором

Нагревательный элемент для отопления с термостатами устанавливается на все без исключения бытовые нагревательные приборы, где в качестве теплоносителя используется жидкость. Максимальная температура нагрева теплоносителя составляет 80° С.

ТЭН со встроенным терморегулятором состоит из нагревательного элемента и термодатчика с регулятором температуры.

Критерии выбора

Выбирая трубчатый электронагреватель с терморегулятором, нужно обратить внимание на несколько важных моментов:

1. Материал трубки. Корпус ТЭНа может быть выполнен из кислотостойкой нержавеющей стали или более долговечной меди. Обычно наружная трубка имеет диаметр 13 мм, но бывают и менее мощные бюджетные варианты с диаметрами 10 и ли 8 мм;
2. Работа в воде и слабых щелочных растворах. В маркировке прибора на это указывает буква Р перед обозначением рабочего напряжения;
3. Мощность. Чтобы не перегружать бытовую электропроводку лучше приобретать ТЭН с мощностью не больше 2,5 кВт, иначе для него придется прокладывать от щитка отдельный кабель большего сечения;
4. Устройство термодатчика. Чтобы вышедший из строя термодатчик можно было легко отделить и заменить на новый, он должен располагаться вместе с терморегулятором в отдельной трубке и легко из нее выниматься. Вышедший из строя термодатчик заставляет ТЭН выключаться при низких температурах.

Сфера применения

ТЭН с терморегулятором используется в качестве нагревательного элемента:

• в радиаторах для организации временного отопления;
• в емкости для душа, где нужен временный подогрев воды.

То есть для временного использования ТЭН с терморегулятором является самым дешевым до начала эксплуатации устройством. Бюджетная модель с комплектующими вряд ли обойдется дороже 5–6 долларов, а смонтировать своими руками проблем не составит, ведь к любому прибору прилагается инструкция по его монтажу.

Трубчатые электронагреватели включаются в любое электрооборудование, связанное с нагревом. С развитием науки и технологии они совершенствуются, становятся более экономичными, безопасными и обрастает дополнительными полезными функциями. И все меньше используется самодельных устройств, которые и дешевы в монтаже, но по эксплуатационным характеристикам и, главное, по безопасности, далеки от приборов заводской сборки.

teremokstroi.com.ua