Трубчатый нагревательный элемент для водонагревателя что это

ТЭНы для водонагревателей, виды и преимущества

Бойлер с ТЭНом сегодня является одним из самых популярных бытовых устройств, наряду с электроплитой, холодильником и стиральной машиной. Его покупают не только пользователи, у которых в домах отсутствует централизованное ГВС горячее водоснабжение, но и те, кто его имеют, но не хотят больше зависеть от вечных проблем снабжающей организации. Кроме того немаловажным является тот факт, что такой вид автономного снабжения ГВС является экономически выгодным.
Аббревиатура ТЭН означает трубчатый электронагреватель. В конструкции электробойлера ГВС он отвечает за нагрев воды в баке и выполнен из корпуса в форме металлической трубки, заполненной электроизоляционным материалом, проводящим тепловую энергию. Внутри этой конструкции проходит нить из электропроводных сплавов.

Виды конструкций ТЭНов

Сфера использования ТЭНов крайне широка, они используются в разных отраслях промышленности и многих знакомым покупателям бытовых приборах: чайники, кофеварки, электроплиты, электрофритюрницы, котлы и нагреватели для горячей воды. Понятно, что при таком разнообразии конструктивных форм и принципов функционирования современных ТЭНов, производители водяных подогревателей не смогли обойти их стороной и стали успешно их устраивать в баках, тем самым увеличив их популярность и востребованность в бытовом секторе экономики.

Несмотря на то, что внешне все бойлеры практически идентичные — они имеют конструкционные отличия по параметрам и внешнему виду ТЭНов. Их группируют по принципу взаимодействия с нагреваемой средой — «сухие» и «мокрые», по металлу из которого они изготовлены — стальные, медные и нержавеющие. ТЭН для водонагревателя — главный его узел, поэтому выбирая марку нагревателя, покупатель должен обратить внимание на его конструкцию и мощность, от этого будет зависеть не только качественный нагрев ГВС, но и срок службы. Из опыта эксплуатации водоподогревателей известно, что «мокрый» тип служит от 5 до 10 лет, а «сухой» способен проработать свыше 15 лет.

Выбор правильного нагревателя зависит от качества водопроводной воды:

1. Для источников с «жёсткой» водой, в которой присутствует большое количество солей кальция и магния, лучше использовать нагревательный элемент из меди.
2. Жесткость воды визуально может установить каждая домохозяйка по количеству отложений в чайнике или стиральной машине.
3. Если вода коррозионно-активная с повышенной концентрацией железа, что можно заметить по рыжим отложениям в чайнике или в бачке унитаза, лучше использовать нержавейку.
4. Нейтральная вода очень редкое явление в питьевом водоснабжении России, но таким счастливым пользователям рекомендуют использовать стальные элементы, которые значительно дешевле.

Выбирая ТЭНы водонагревательные для замены в бойлере, очень важно купить «оригинал», поскольку только они могут реально продлить срок работы нагревателя, особенного проточного типа.

Мокрый элемент

Нужно отметить, что такой нагреватель относится к самым востребованным и распространённым. Он работает при непосредственном контакте с нагреваемой средой, которая при этом оказывает разрушительное действие на него: накипь и коррозионное повреждения. Несмотря на то, что коррозионная стойкость меди (Cu) достигается за счет образования сложной защитной поверхностной пленки при взаимодействии с водой. Тем не менее коррозионные процессы у меди, протекают хоть и не так активно, как у стали, но все же имеют место. Скорости коррозии в воде медных материалов находятся в диапазоне от 0,025 до 0,0025 мм/год.

Конструкционно мокрые ТЭНы для водонагревателей выполняются из медных, стальных и нержавеющих металлов и имеют следующие элементы:

1. Металлическая труба.
2. Спиральный элемент, чтобы безопасно нагреть окружающую среду.
3. Диэлектрический наполнитель, какой используют для защиты от перенапряжения в конструкции.

Между собой они отличаются ценовыми показателями и сроками службы, самые дешевые и недолговечные — стальные, самые дорогие с большим периодом работы — нержавейка, медные расположены примерно в середине между этими показателями. Производители бойлеров работают над тем, чтобы увеличить надежность и срок службы «мокрых» элементов. Хорошим примером этого является продукция российской компании THERMEX. При необходимости быстрой смены ТЭНа специальной конструкции трубки выполняют полный слив воды, что удобно для дачных агрегатов.

Сухой нагреватель

Основная задача сухого ТЭНа — выполнить нагрев воды без прямого контакта с ней. В сфере водонагревательного оборудования такая технология появилась сравнительно недавно, но уже доказало свои преимущества, особенно для районов с низким качеством воды. Из-за того, что отсутствует непосредственное взаимодействие с агрессивной средой, требования по качеству воды снижаются, а нагревательный элемент одинаково хорошо работает в любой водопроводной воде. Для потребителей очень важен то, что бойлер с сухим ТЭНом чистить не нужно, а вероятность коротких электрозамыканий из-за пробитого корпуса, снижена до минимума.

Водонагреватели с сухим ТЕНом классифицируется по группам в зависимости от наполнителя колбы, от чего зависит, сколько он будет стоить:

1. воздушные;
2. масляные;
3. с белым песком.

По эффективности менее качественным является первый тип ТЭНа для бойлера из-за низкой теплопередачи. Третий тип самый эффективный, его используют в таких аппаратах, как Atlantic. Они показали хорошую долговечность, надобность в их смене возникает редко, а процесс замены такого элемента выполняется быстро и без лишней нагрузки.

Медный элемент ARISTON

Это самый распространенный вид нагревательных элементов с повышенной теплопроводностью, который обеспечивает более качественный и быстрый процесс нагрева. Материал колбы, имеет антибактериальные качества и способен выдержать высокое давление воды.

ТЭН для Ariston, преимущество медных нагревателей:

1. Доступные цены и простота обслуживания по сравнению с титановым аналогом.
2. Универсальность, их используют для того чтобы жидкость могла нагреваться в разно-температурных режимах.
3. Пластичность, хороший материал для обработки при выполнении сложных конструкций ТЭНа для водонагревателя Аристон.

Тем не менее, медный медному, тоже рознь. Качество таких ТЭНов очень сильно зависит от бренда, а серьезный производитель никогда не откроет секреты своего мастерства. На российском рынке лучшими считаются ТЭНЫ «ARISTON» итальянских водонагревателей.

Они отличаются рядом особенностей:

1. Выполнены из сплава хромо никеля с медью.
2. Обладают высоким коэффициентом теплоотдачи, из-за наличия в конструкции латунного фланца.
3. Встроенный терморегулятор, который отключает бойлер при достижении температуры 85-95 °С.

Нержавеющий ТЭН

Данный ТЭН нагревательный это самый долговечный. Он выполнен из тонкой нержавеющей трубки толщиной 1.0-1.2 мм, в которой установлен спиральный провод с большим электросопротивлением. Концы ее соединяют с контактным выходам к напряжению 220 В. Конструкция допускает работу с агрессивными жидкостями с температурой более 450 С.

Устройство нержавеющего ТЭНа нагревательного:

1. Греющая спираль — нить из нихрома.
2. Защитная колба — трубка.
3. Наполнитель с высокими электроизоляцией и теплопроводностью, обычно это периклаз, обработанный высоким давлением он превращается в монолитную конструкцию со спиралью ТЭНа.
4. Втулка для герметизации конструкции в бойлере.
5. Контактные выводы изолируются от трубки, а торцы обрабатывают кремнийорганическим герметиком — влагозащитным лаком, что удобно для напольных конструкций.

Важность ТЭНа

ТЕН для нагревания воды отвечает в аппарате за преобразование электроэнергии в тепловую, в результате джоулевого нагрева. Который, определяется, как количество выделенного тепла, при прохождении тока. Поскольку ток, проходя через такой элемент, получает сопротивление, ТЭН нагревается и в отличие от эффекта Пельтье, процесс не связан с направлением движения электротока, а электрическая энергия практически полностью преобразуется в тепло. Далее энергия сквозь изоляционную среду поступает к оболочке нагревателя и передается воде в баке бойлера. Таким образом, процесс передачи тепла — конвекционный, а потери в такой конструкции минимальные.

Важно! Конструктивно элементы выпускаются с определенной мощностью, при этом температура нагрева на поверхности спирали может достигать 750 °С и выше.

Варианты ТЭНов

Лучшие модели водонагревателей обязаны своим продуманным конструкциям электротэнов. К самым удачным конструкциям можно отнести бренды:

1. ТЭН Аристон. Итальянский концерн выпускает в основном элементы из
   нержавеющей стали с хромоникелевым составом и усиленной медной оболочкой. Латунный фланец повышает тепловую мощность до 1.5 кВт. Такие нагреватели устанавливаются в агрегатах от 50 до 100 литров. ТЭНы Аристон имеют цену по состоянию на 01.09.2019 года не более 2000 руб.
2. Горение. ТЭНы словенской компании трубчатого типа, с защитным покрытием из стекловидной глазури или стеклофарфора, аналогичного эмалевому покрытию внутренней поверхности емкости. Такая обработка помогает успешно бороться с появлением накипи, в связи с чем вода может безопасно нагревается до температуры 900C. Стоимость комплекта 2.4 кВт по состоянию на 01.09.2019 года — 7800 руб.

100 литровый водонагреватель

В марках Atlantic, Thermor Steatite Cube и VM объемом до 100 литров устанавливают
керамический блок 2.100-2.500 кВт, который относится к «сухому» стеатитовому типу.
Он выполнен из 2-х спиралей сопротивления, вложенных в специальные пазы керамических вставок. Они изготавливаются из высококачественных материалов на современном оборудовании, что создает ряд преимуществ по сравнению с обычными конструкциями:

1. Повышенная поверхность теплообмена;
2. защита керамического блока от накипеобразования;
3. долгий срок службы и хорошая ремонтопригодность.

Технические данные блока 2.100 кВт:

• Количество керамических вставок — 7 ед;
• диаметр вставок — 46.5 мм;
• тепловая мощность — 2.100;
• напряжение сети в устройствах, как круглой так ипрямоугольной формы бака
  — 220/230 В;
• материал фланца — керамика;
• размер фланца — 58.0 мм;
• материал 2 вывода — М5 медь;
• длина — 365.0 мм;
• цена закомплект посостоянию на 01.09.2019 года — 2410 руб.

Этот керамический блок подходит для большинства котловых моделей DRAZICE и ATLANTIC.

80 литровый бойлер

Для объема бака 80 литров удачно применяются ТЕНы на водонагреватель
с термостатом RCT 2500 Вт 70oС 60303, способные отключать агрегат при достижении температуры воды в баке при 70 С. Конструкция подключается к емкости одной прокладкой, резьбой 42 мм. Тип нагревателя «мокрый» материал — медь.

• Тепловая нагрузка — 2500 Вт;
• параметры работы сети — 220/230 В;
• материал/диаметр фланца — латунь/42.0 мм;
• диаметр медной колбы — 8.5 мм;
• длинна трубки — 275.0мм;
• цена закомплект по состоянию на 01.09.2019 года — 2100 руб.

Модель может быть установлена для большинства моделей Ariston, Real, Thermex, «Электролюкс» с объемом емкости 80 литров

50 литровый подогреватель воды

Для этих типоразмеров бойлеров наиболее удачным считается сухой ТЭН Gorenje Electrolux, мощностью 900 Вт, гонконгской компании SKL Kaneta.
Устройство сухого типа имеет фланец для подключения к корпусу аппарата с фиксирующим винтом. Обычно на фланце расположены две колбы — ТЭНа и термостата.

• Тип нагревателя — «сухой»;
• тепловая мощность: 0.900 кВт;
• длина элемента — 400.0 мм;
• диаметр колбы — 12.0 мм;
• диаметр фланца — 63 мм;
• материал фланца — медь;
• цена закомплект по состоянию на 1.09.2019 года — 960 руб.

Обратите внимание! Используются данный ТЭН исключительно для моделей Gorenje Electrolux Амина, Термекс, Гарантерм емкостью не выше 50 литров.

30 литровый водонагреватель

ТЭН для бойлера на фланце D-63мм и мощностью 0.7 кВт производства компании Термекс предназначены для бытового и промышленного применения. Изготовлены из медной трубы на латунной гайке с гнездом под магниевый анод М4, его иногда могут комбинировать с другим более мощным элементом до 1.5 кВт.

• Тип нагревателя — «сухой»;
• тепловая мощность — 0.700 кВт;
• напряжение сети — 220/230 В;
• материал фланца — латунь;
• размер фланца — 63.0 мм;
• материал ТЭНа — медь;
• гнездо под магниевый анод — резьба М4;
• длина — 180.0 мм;
• цена закомплект по состоянию на 01.09.2019 года — 810 руб;
• применение для бойлеров на 30 литров «Термекс» (Thermex), Амина, Гарантерм.

Преимущества ТЭНа мокрого типа

Эти греющие элементы имеют прямой контакт с водой в баке. Внутри колбы они заполняются теплопроводным материалом — магниевым оксидом или песком. Базой нагревателя — витая проволока из нихрома.

Особенности открытых ТЭНов:

• Тип крепления — гаечные/фланцевые. Последние могут выполняться путем литья или штамповки.
• Устройство гнезда для анода с резьбой М4.
• Конструкционная форма — прямые/гнутые, в зависимости от конструкции накопительного бака агрегата.

Основными преимуществами таких конструкций является скорость нагрева, простота и низкие цены.

Плохое качество водопроводной воды способно значительно снизить срок эксплуатации. Фланцевое крепление таких конструкций также способствует высокой коррозионной скорости и накипеотложения, что приводит к преждевременному выходу элемента из строя и повышенному расходу электроэнергии на нагрев единицы горячей воды.

Дополнительная информация. В последнее время для уменьшения негативного воздействия среды поверхность колб элементов покрывают стекловидной эмалью.

Долговечность ТЭНов сухого типа

Закрытый или «сухой» элемент для водонагревателя выполнен в форме полностью изолированной конструкции от воды, в виде керамической колбы с повышенными прочностными характеристиками. Она изготавливается из силиката магния или стеатита, а элемент из нержавейки. Поэтому теплообмен с нагреваемой средой происходит через внешний кожух элемента.

Преимущества «сухого» элемента:

• Высокая степень безопасности, практическая нулевая возможность короткого замыкания в нагревательном элементе;
• простота обслуживания;
• длительный срок работы;
• экономичность;
• ремонтопригодность;
• возможность использования в конструкции бойлеров скосвенным нагревом.

Отзывы

Выбирая электрический водонагревателя для своих нужд, покупатель должен руководствоваться не только мощностью, но и его ремонтопригодностью. Сегодня не существует «вечных» бойлеров, рано или поздно, в каждом агрегате, но придется заменить ТЭН или магниевый анод. Для того чтобы это было случалось как можно реже, изначально выбирают марку нагревателя с большим сроком службы. Чаще всего пользователи выбирают «сухие» конструкции нагревателей.

Иван, 36лет, Ленинградская область поделился опытом: «Купил модель Аtlantic Steatite VM080 d400-2-bc с „сухим“ ТЭНом, 6 лет назад. Выбирал модель с большим сроком гарантии 7 лет. Производитель рекомендовал замену анода 1 раза в 4 года, не выдержал менял после 3 лет эксплуатации, но накипи в корпусе практически не было, может это связано с тем, что в нашем районе очень мягкая питьевая вода. Поэтому думаю, что свой гарантийный срок аппарат отработает и даже более того».

Владимир, 29лет, г. Кострома рассказал обособенностях «мокрого» медного нагревателя: «Купил бойлер на 50 л марки Аристон с медным ТЭНом. Через два года он стал шуметь и долго нагреваться. Почитал в инструкции — признаки накипеотложения. Производитель рекомендовал чистку через 1-1.5 года, так что бойлер вложился в этот параметр. Открыл, вынул ТЭН, почистил от накипи, в том числе и раствором лимонной кислоты, все получилось. Теперь бойлер работает как новый».

Электрические бойлера стали незаменимым устройством для многих пользователей. Тем не менее, нагрев воды требует много электричества. Согласно статистическим данным, примерно 12 процентов от среднего потребления энергии дома, расходуется на нагрев воды. Количество энергии, которую потребляет нагреватель, напрямую зависит от конструкции ТЭНа. Поэтому, если пришло время установить новый водонагреватель важно учесть все его характеристики.

Трубчатые нагревательные элементы для бойлеров

Трубчатый электронагреватель — ТЭН изобрели в середине XIX века, за 158 лет своего существования он стал незаменимым элементом многих бытовых приборов, связанных с активным нагреванием воды. ТЭН для водонагревателя является главной деталью — без него невозможна нормальная работа стиральных и посудомоечных машин, ни один электрический бойлер не сможет нагревать воду при отсутствии этой составляющей.

Назначение и разновидность

Для любого водонагревательного изделия ТЭНы являются основной деталью. Работают они от электрической сети, поэтому конструкторы используют их при разработке различных электронагревательных приборов от обычного чайника до автоматизированных бойлеров большой емкости.

ТЭН для водонагревателя конструктивно представляет собой герметически запаянную медную трубку со спиралью из нихрома внутри, которая расположена обычно в нижней части изделия или в исключительных случаях — сбоку. Нижнее расположение более приемлемо, потому что обеспечивает равномерный нагрев всего объема воды.

В зависимости от конструкции нагреватели подразделяются на «сухие» и «мокрые». Первые так называются из-за того, что не имеют контакта с водой — их корпус скрывает герметическая колба. Водонагреватели с сухим тэном используются для современных моделей. Производители считают такую конструкцию более долговечной, так как корпус нагревательного элемента не подвергается постоянному воздействию воды — отсутствие известковых отложений и накипи существенно продлевает срок эксплуатации ТЭН. Они не перегорят, если пользователь случайно включит бойлер без воды.

Тем не менее, самой распространенной моделью считаются мокрые или погруженные ТЭН. Некоторые пользователи считают, что это уже устаревшая модель и совершенно напрасно — они продолжают повсеместно эксплуатироваться в различных водонагревателях. Основным недостатком такого нагревателя считается склонность к частым поломкам из-за накипи и отложений, но по сравнению с сухим собратом их проще найти в продаже, легче заменить и они, естественно, дешевле.

Особенности конструкции

Стандартная конструкция мокрого нагревателя состоит из таких элементов:

• пустотелые изогнутые разными способами медные или нержавеющие трубки;
• внутри находится спираль из нихромовой нити;
• изолятором служит теплопроводное вещество — кварцевый песок или оксид магния.

Сухой или закрытый ТЭН для бойлера отличается наличием изолирующей колбы из керамики повышенной прочности. Иногда ее корпус делают из магниевого силиката или неорганического стеатита, но только не из металла. Нагревание происходит через эту защитную колбу, а сам трубчатый элемент с водной средой не контактирует, поэтому и служит долго.

Если рассуждать, какие же из видов ТЭН лучше, то надо сразу отметить, что имеются весьма существенные отличия в мощности и по конфигурации — для мокрых элементов существуют различия по применяемому креплению, формам изгиба и материалов для изготовления корпуса. Тип бака, используемого в бойлере, определяет форму нагревателя — по этой характеристике электронагреватель может изготавливаться прямого вида или согнутого, в различных направлениях. В основном корпусе ТЭН мокрого вида делают из меди и нержавеющей стали. Сухой ТЭН для установки в бойлер изготавливается в виде прямого стержня разной длины и диаметра — это зависит от объема бака, корпус делают из нержавеющей стали, а стеатитовое покрытие изготавливается конкретно для каждой модели.

Трудный выбор

Перед пользователями при покупке водонагревателя возникает естественный вопрос, какого типа нагревательный элемент будет лучше для бойлера. Для этого надо, как минимум, ознакомиться с их эксплуатационными характеристиками.

Стандартная установка всех нагревателей в изделиях — фланцевого типа. Таким образом достигается полный контакт с нагреваемой жидкостью, но на корпусе при работе появляются отложения и продукты коррозии, существенно замедляющие эффект теплоотдачи.

Процесс нагревания со временем эксплуатации увеличивается, что приводит к увеличению расхода электроэнергии. Конструкторы разных производителей применяют различные доработки, которые замедляют возникновение отложений и накипи, но мокрым ТЭН свойственно быстро выходить из строя, да и техническое обслуживание их довольно сложное.

Сухие нагреватели имеют более долгий срок службы из-за того, что их корпус практически никогда не контактирует с нагреваемой водой. Внутренняя часть емкости бака, как и фланцы крепления нагревателей, покрывается специальными эмалями на основе титана или стеклофарфора — такая защита от коррозии предотвращает возникновение отложений и накипи.

При долгой работе термонагреватели мокрого типа обрастают накипью, что может привести к пробою, и пользователь получит удар электрическим током через корпус изделия. У сухого варианта такая негативная возможность устранена, потому что между жидкостью и корпусом нагревателя установлена керамическая колба, являющаяся диэлектриком. Кроме этого, такой вариант полностью исключает перегрев корпуса нагревателя, сервисное обслуживание сокращается до минимума, но не исключается периодическая замена, хотя и во много раз реже.

Многие производители наладили выпуск водонагревателей большого литража с применением сразу двух видов ТЭН, что способствует высокой надежности и увеличению срока службы.

Статистические данные подтверждают, что закрытые нагревательные элементы эксплуатируются в три раза дольше, чем их открытые собратья — мокрые служат не более 5-ти, а сухие не менее 15 лет. Стоимость открытых нагревателей гораздо ниже, они практичнее при ремонте, но, если вы не планируете техническое обслуживание своего водонагревателя, то лучше сделать выбор в пользу сухого варианта.

Какие выпускаются нагреватели

Различные модели водонагревателей отличаются нагревательными устройствами, поэтому надо знать их особенности, чтобы подобрать для своего бойлера идентичный ТЭН.

Аристон

Знаменитый концерн из солнечной Италии отдает предпочтение нагревателям из нержавеющей стали с хромоникелевым составом, но с медной оболочкой. Фланец делается из латуни — это способствует повышению тепловой мощности не менее 1,5 кВт. ТЭН такого исполнения применяются во всех водонагревателях, как малолитражных видов, так и фолиантах, рассчитанных на не одну сотню литров. Стоимость нового аналогичного элемента находится в пределе 1,5— 2,0 тыс. рублей.

Thermex

Еще одна итальянская компания снабжает свои изделия сразу двумя видами нагревателей, что значительно сокращает время нагревания воды — один с мощностью 1 кВт, а другой 1,5 кВт. Работают они вместе или по отдельности, что позволяет пользователю отрегулировать процесс нагревания по своему усмотрению. Корпус сделан из сплава, на который есть зарегистрированный патент, состав держится в секрете. Большой плюс — вместо них можно ставить ТЭН от других производителей, например, Атлантик или Гарантерм.

Горение

Словенская компания использует нагреватели трубчатого типа, но покрытые защитой из стекловидной глазури или стеклофарфора, аналогичной с эмалью, покрывающей внутреннюю поверхность емкости. Таким образом разработчики успешно борются с появлением накипи и известкового налета, что приводит к частым поломкам этой детали. Вода нагревается до оптимальной температуры в 90 0 C, поэтому при замене и установке нагревателя от другого производителя пользователю надо снизить до 60 градусов, чтобы нагреватель не перегорел.

Возникающие неполадки

Приведем краткий список распространенных неисправностей в работе нагревательных элементов.

1. Когда из крана бежит холодная вода, то это сигнал о том, что произошло нарушение в соединении ТЭН — термостат.
2. Если изделие то включается, а затем выключается — это первый сигнал о том, что на нагревателе образовалась довольно толстая накипь или слой известкового налета.
3. Когда при самостоятельной установке пользователь допустил различные ошибки из-за неопытности, то в емкости может возникнуть весьма внушительная воздушная подушка, которая не дает ТЭН нагревать воду.

Любую неисправность гораздо легче предупредить, нежели потом устранять, прилагая определенные усилия и финансовые вливания.

Алгоритм замены

Замена ТЭНа в водонагревателе весьма трудоемкая операция и проводится она строго по определенному регламенту:

• отключить изделие от электрической сети;
• произвести полный слив воды;
• снять водонагреватель с креплений и перевернуть его для удобства проведения всех работ;
• открутить крепление нижней панели, сфотографировать расположение и порядок подключения проводки;
• отсоединить провода от ТЭНа и извлечь его из корпуса бака;
• произвести очистку налета и накипи, если повреждения корпуса не обнаружено, то установить нагревательный элемент на место;
• в случае замены устанавливаем новый ТЭН, делаем сборку в обратном порядке.

Специально для неопытных пользователей, чтобы помочь им осуществить такую операцию правильно, есть видео сюжет, где в бойлере проводит замену ТЭН опытный мастер:

Трубчатые электронагреватели: выбор, особенность, подключение

Любое электрическое нагревательное устройство сопротивления представляет собой элемент высокой мощности, с дополнительными приложениями в виде электрических изоляторов, оболочки защищающей от различных повреждений, крепления, устройства для подводки тока.

ТЭНы на сегодня являются самыми применяемыми и качественно выполняющими работу по дополнительному нагреву на оборудовании устройствами, где необходимо произвести низко- или среднетемпературный нагрев. Их конструкция позволяет в полной мере защитить внутренности прибора от негативного влияния окружающей среды.

Устройство трубчатых электронагревателей

Обычно трубчатые ТЭНы по нагреву состоят из корпуса в виде металлической трубки толщиной до 1,2 миллиметров, минимальная плотность оболочки – 0,8 миллиметра. Внутри трубки находится проволока, имеющая высокое удельное электросопротивление намотанная на сердечник по спиральному типу. Концы проволоки присоединены к контактному стержню, наружные выводы которого нужны для питания электричеством из сети. Оболочка может быть выполненной из углеродистой или нержавеющей стали. Углеродистая сталь используется для нагревателей, температура поверхности которых во время эксплуатации не должна превышать 450 о С. Нержавеющую сталь вносят в состав ТЭНов, которые должны будут функционировать в агрессивных средах и при более высоких температурных требованиях.

Детали, входящие в состав герметического трубчатого нагревателя:

Проволока из нихрома (нихромовая спираль);

Оболочка в виде трубки;

Периклаз или другое вещество выполняющее функцию наполнителя;

Шпилька для выводов;

Гайка для крепления;

Наполнитель изолирует спираль от оболочки нагревательного устройства. Также в свою очередь наполнитель обладает характеристиками высокой электрической изоляции и отлично проводит тепловую энергию. После того как трубка полностью наполнена веществом в виде периклаза или его аналогом нагреватель опрессовывают. Под воздействием высочайшего давления наполнительное вещество становится полностью монолитным и фиксирует спираль по всей осевой доле трубки нагревателя. После опрессовки трубчатому нагревателю придают нужную форму. Контакты с помощью изоляторов отделяют от оболочки ТЭНа, а торцы с помощью кремнийорганического лака герметизируют.

Преимущества и минусы ТЭНов

Трубчатые нагревательные элементы являются универсальными, надежными и безопасными в обслуживании устройствами. Данный тип нагревательных приборов отлично подходит для теплового воздействия на жидкую и даже газообразную среду. Их можно использовать в самых неблагоприятных условиях, где другие электроприборы монтировать опасно. Трубчатые нагреватели не выходят из строя при постоянных вибрациях и возможных ударах, и очень важно, что они не взрывоопасны. Температура ТЭНов во время непосредственной работы может доходить до 800 о С. Такие особенности дают возможность применять ТЭНы не только в кондуктивном или конвекционном нагреве, но и как излучатели в приборах ИК нагрева. Благодаря тому, что спираль находится в полной герметизации, сроки эксплуатации ТЭНов достигают десяти тысяч часов.

Трубчатые нагреватели могут иметь самую разную конструкцию, поэтому их, возможно, устанавливать в различные установки с самым разным значением. Кроме стандартных ТЭНов популярностью и немалым спросом пользуются патронные и плоские трубчатые нагреватели.

Как правильно выбрать ТЭН

По разным показателям параметров есть большой выбор ТЭНов. Производят трубчатые нагреватели с мощностью от 15 Ватт и до 15 кВатт в единице с развернутой длиной 250 до 6300 миллиметров, наружный диаметр может быть 7-19 миллиметров, а номинальное напряжение 12-380 в одном либо трехэлементном выполнении.

Выбирая ТЭН важно учитывать: предназначение нагревателя, его показатели мощности, питающее напряжение, условия использования (среда или объект нагрева, характер нагрева, условия теплового обмена, требуемую температуру).

Удельная нагрузка нагревательного элемента зависит от условий, в которых функционирует устройство, материала трубчатой оболочки и состава наполнителя.

Недостатком трубчатых электроприборов, главным образом, является то, что при перегорании спирали их невозможно отремонтировать. Также устройства, выполненные из дорогих материалов, автоматически поднимаются в цене.

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.

Устройство ТЭН: конструкция и принцип работы трубчатого нагревателя

Как устроен электрический ТЭН? Как он работает? В чем заключаются особенности его конструкции? Как рассчитать спираль нагревателя? Ответы на эти вопросы вы найдете в статье.

Содержание статьи:

• Устройство ТЭНа
• Принцип работы ТЭНа
• Преимущества и недостатки ТЭНов
• Методика расчета спирали нагревателя ТЭНа
• Нарушения удельной мощности ТЭНа
• Итоги

ТЭН, или трубчатый электрический нагреватель – один самых популярных источников образования тепла в бытовых и промышленных установках. Это необходимый элемент печей, сушильных камер, бытовых приборов, отопительных приборов и промышленных и бытовых установок, полиграфического оборудования и так далее.

Устройство электрического ТЭНа

Конструкция ТЭНов включает в себя следующие составляющие:

• металлическая трубка;
• спираль;
• наполнитель;
• керамический изолятор;
• контактный стержень.

Спираль полностью загерметизирована в металлической трубке и соединена с контактным стержнем, наружный край которого имеет необходимые выступы для соединения с элементом, подающим электрический ток. Такая конструкция ТЭНов исключает возможность короткого замыкания и обеспечивает равномерное распределение нагрева по всей поверхности металлической трубки.

Изолирующим наполнителем спирали от трубки тэна, является периклаз, минерал состоящий из оксида магния иногда с примесями оксида железа, оксида марганца и оксида цинка. Устройство ТЭНа для водонагревателя, бойлера или промышленного бака будет одинаковым.

Металлическая трубка нагревателя изготавливается из сплавов:

• чистой латуни (рис. 1) и меди (рис. 2). Эти материалы трубки ТЭНов обязательно используются с покрытиями;
• стали. Сталь может быть как нержавеющая (рис. 3), так и углеродистая (рис. 4), это зависит от особенностей конструкции и работы ТЭНа;
• алюминия (рис. 5)

Она может иметь различный диаметр, от 6 до 19 мм. Конструкцию блочного тэна возможно укомплектовать датчиком температуры и предохранителем от перегрева.

Выбор металлов и их сплавов зависит от рабочей среды ТЭНа. Это могут быть щелочи и кислоты, воздух с низкой и высокой концентрацией активных газов, различные металлические поверхности, которые будут соприкасаться с ТЭНом, жировые соединения и водные растворы.

В качестве нагревательного элемента выступает токопроводящая фехралевая или нихромовая спираль. Фехралевая спираль представляет собой железный сплав с добавками меди, марганца, алюминия, титана и других металлов. Основными достоинствами спирали из фехраля или его разновидностей (еврофехраля, суперфехраля) являются низкая цена, высокое удельное сопротивление и жаропрочность.

Спираль из нихрома представляет собой сплав никеля и хрома и обладает теми же характеристиками, что и фехралевая, но основное отличие фехралевой и нихромовой спиралей – в открытом виде удельная температура работы: фехралевая спираль выдерживает максимальный разогрев до +1400 °С, а спирали из нихрома до 1200 °С.

Контактный стержень может иметь патронную либо одноконцевую форму. По сфере эксплуатации часто различают воздушные, водные или масляные ТЭНы. Нагревательные элементы, которые используются в различных газообразных сферах, также относят к воздушным.

Принцип работы ТЭНа

Знание конструкции ТЭНа необходимо для понимания принципа его работы. Спираль, расположенная внутри теплового нагревательного элемента, специально изготовляется из термоэлектрического сплава. Это свойство позволяет ей проводить через себя электрический ток, сильно нагреваясь, но не расплавляясь при этом. Материал, который окружает спираль – диэлектрик, и благодаря ему тепло не только отлично передается в соседние среды, но и распределяется по ней, что обеспечивает равномерное прогревание металлической оболочки, и, как следствие, рабочей среды ТЭНа.

Преимущества и недостатки ТЭНов

Популярность электрического нагревательных элементов подобного плана обусловлена их высокой надежностью, разнообразием форм, длительным сроком эксплуатации, возможностью работать в самых разных условиях, как в бытовых, так и в производственных приборах и установках.

• универсальность – ТЭНы используют практически во всех сферах промышленного и народного хозяйства;
• широкий выбор сред работы – в силу достаточно значительного диапазона рабочих температур, верхний предел которого может достигать 650 градусов Цельсия, ТЭНы можно использовать в установках инфракрасного, кондуктивного и конвекционного нагрева;
• надежность – апробированная более чем за столетие конструкция ТЭНов была методом проб и ошибок приведена к оптимальным пропорциям и параметрам сплавов, размеров, соотношений всех элементов;
• безопасность обслуживания;
• низкая взрывоопасность;
• не боятся вибраций, ударов, перепадов температур и давления;
• доступность и широкий ассортимент.

Недостатки:

• при использовании в качестве материала спирали и трубки сплавов никеля, меди, других дорогостоящих металлов, повышается цена ТЭНа;
• невозможность ремонта в случае выхода из строя. Принцип работы электрического ТЭНа подразумевает, что после серьезных поломок конструкцию проще заменить, чем чинить;
• склонность к образованию налёта
• ограниченный срок службы.

Методика расчета спирали нагревателя ТЭНа

Самый простой способ расчета спирали – по таблице токовых нагрузок. Если такой способ по каким-либо причинам не может быть использован, то следует обратиться к формуле допустимой удельной мощности, которая является соотношением мощности нагрева спирали в Вт к площади поверхности спирали. Расчет выполняется в зависимости от температуры поверхности нагревателя и скорости отведения от нее тепла.

В большинстве случаев мощность спирали ТЭНа закладывается производителями в диапазоне от 0,01 до 12 КВт. Максимально возможная мощность подбирается в зависимости от следующих показателей:

1. диаметр оболочки тэн
2. материал оболочки тэн
3. среда эксплуатации
4. развернутая длина трубки тэн
5. длина греющей части

Нарушения удельной мощности ТЭНа

Для того, чтобы ТЭН работал в рамках эксплуатационных параметров, необходимо, чтобы удельная мощность соответствовала допустимым нормам. Значительное превышение или снижение удельной мощности может привести к сбоям в работе элемента. Если при снижении мощностей ТЭН не сможет обеспечить необходимую теплоотдачу, то в случае значительного увеличения мощности он может перегореть, и потребуется его замена.

Итоги

Устройство ТЭНа – продукт многолетней разработки. Долгий путь его создания привел к тому, что конструкция трубчатого нагревательного элемента позволяет получить максимум тепла при минимальных затратах и вложениях, недостатки этого типа нагревательных элементов весьма условны и легко решаемы, а расчеты, необходимые для корректной эксплуатации, просты в выполнении.

Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Трубчатый электронагреватель

Трубчатый электронагреватель (ТЭН) — универсальное устройство, которое используется в различных бытовых приборах. Впервые такая конструкция была предложена американским изобретателем Симпсоном в 1859 году. Промышленное производство ТЭНов в исполнении, которое позволяет изгибать изделие под требуемым углом, было налажено фирмой General Electric в 1918 году. Конструкция этого устройства обеспечивает эффективный нагрев.

Принцип работы

В трубчатых электронагревателях происходит преобразование электроэнергии в тепловую. При этом рабочая среда нагревается конвекцией, излучением или за счет теплопроводности. Простота конструкции и надежность делает возможным использование устройства в бытовых приборах для нагрева различных рабочих сред. Его уникальность заключается в возможности использования при непосредственном контакте с нагреваемой средой в условиях атмосферного и повышенного давления. Трубчатые электронагреватели обладают устойчивостью к ударам и вибрациям.

Водонагревательные устройства

Трубчатый электронагреватель — основной элемент конструкции бойлеров , благодаря которому обеспечивается нагрев воды в баке. В его работе использован общий для подобных устройств принцип — при прохождении электрического тока по нагревательному элементу выделяется тепло, которое передается рабочей среде.

Особенности конструкции

Трубчатые электронагреватели подразделяются на «мокрые», которые имеют контакт с рабочей средой, и «сухие», не соприкасающиеся с ней.

Первый вариант исполнения называется открытым и предусматривает в своей конструкции стальную или медную трубку, которая заполнена веществом с высокой теплопроводностью. Во внутренней части находится нихромовая спираль, обладающая отличными электротехническими свойствами.

Второй вариант — закрытый. В нем используется специальная колба с особыми свойствами. Она изготавливается из магниевого силиката или стеатита. В этом случае передача тепла рабочей среде осуществляется посредством этого кожуха, который имеет с ней непосредственный контакт.

Мокрые ТЭНы

Трубчатые электронагреватели этого типа различаются имеют различную конфигурацию и отличаются мощностью. В зависимости от конструкции они предусматривают гаечное или фланцевое крепление. Производители бойлеров могут использовать фланцы путем литья или штамповки.

Некоторые модели предусматривают крепление для анода. В более простых конструкциях анод не используется. Тип бака бойлера определяет форму трубчатого электронагревателя. ТЭН может быть прямым или гнутым под определенным углом. Материалом нагревательного элемента, как правило, служит сталь или медь.

Сухие ТЭНы

Конструкция представляет собой стержень определенной длины и диаметра. Это менее универсальные устройства, так как изготавливаются для определенной модели водонагревателя. Они обеспечивают быстрый нагрев воды и бесперебойной водоснабжение при возрастании водозабора.

Сравнение «мокрой» и «сухой» конструкций

При фланцевой установке контакт трубчатого электронагревателя с жидкостью неизбежен. В процессе эксплуатации на нем образуется накипь и ржавчина, что приводит к снижению эффективности работы прибора и увеличению потребления электроэнергии. Кроме того, нарушается теплоотвод от поверхности ТЭНа, что приводит к отклонению от нормы термических показателей. Совокупность этих факторов обуславливает быстрый износ устройства. Для увеличения срока службы выполняют мероприятия по сервисному обслуживанию, которые связаны с определенными трудностями, и требуют слива воды из бака.

Фланец и колба «сухого» ТЭНа представляет собой единую конструкцию. Благодаря специальному покрытию внутренней части фланца, обеспечивается надежная защита от развития коррозии и не допускается появление отложений. Для заполнения пространства между элементами устройства используется масло или песок. Масляный вариант обеспечивает высокую скорость нагрева воды в баке за счет большей теплопроводности масла по сравнению с воздухом. За счет этого снижаются затраты электроэнергии. Модели, в которых используется песок, облегчают конструкцию без снижения ее эффективности.

Безопасность эксплуатации «мокрых» трубчатых электронагревателей снижается по мере увеличения слоя отложений на нем. Накипь может стать причиной пробоя, вследствие которого возникает вероятность электрического удара. Закрытые модели исключают возникновение подобного явления. Керамика или стеклокерамика, используемая для изготовления колб, не создает условий для скопления отложений и не допускает перегрева устройства. При этом упрощается сервисное обслуживание ТЭНа, так как нет необходимости удалять воду из бака при выполнении этой операции.

Изделия сухого типа — компактные, поэтому имеется возможность установки в один бойлер двух нагревательных элементов. Это способствует увеличению надежности и срока эксплуатации водонагревателя, который составляет около 15 лет. При использовании «мокрых» нагревательных элементов срок службы не превышает 5 лет.

Стиральные машины

Для выполнения своей функции стиральной машине требуется только холодная вода, так как конструкция агрегата предусматривает в своем составе трубчатый электронагреватель. Нагрев воды до требуемой температуры осуществляется благодаря ТЭНу, встроенному в бак.

Как правило, для нагревательного элемента отводится место в нижней части аппарата, которое защищено передней или задней крышкой. В некоторых моделях ТЭН устанавливается сбоку и закрыт стенкой стиральной машины.

Принцип действия

Внутри нагревательного элемента находится проводник, который обладает высоким электрическим сопротивлением, и способен нагреваться до высокой температуры. Он имеет оболочку из диэлектрика с высокой теплопроводностью, который предназначен для передачи тепла в рабочую среду. Нагревательная спираль имеет на концах контакты, которые соединяются с электрической сетью, и подают напряжение. Для определения температуры нагрева воды рядом установлен термодатчик.

Одновременно с запуском определенной программы стирки управляющий блок стиральной машины подает команду на трубчатый электронагреватель, которая обеспечивает поступление тока на устройство. При прохождении тока ТЭН нагревается и отдает тепло воде в баке. При достижении температуры, заданной программой, с датчика поступает сигнал на управляющий блок, и он прекращает подачу электроэнергии на ТЭН.

Основные характеристики

Основной параметр трубчатого электронагревателя — это его мощность, которая может достигать величины в 2,2 кВт. Скорость нагрева воды в баке стиральной машины напрямую зависит от этой характеристики. Электрическое сопротивление элемент находится в диапазоне 20-40 Ом. Непродолжительные изменения напряжения в сети не оказывает влияния на работу прибора, так как он обладает большим сопротивлением и инерционностью.

Причины выхода из строя

Заводской брак — редкая, но вероятная причина поломки трубчатого электронагревателя. Для устранения неисправности необходимо заменить элемент на новый с подходящими параметрами.

Основная проблема, возникающая при эксплуатации стиральной машины, связана с образованием накипи на поверхности ТЭНа. Присутствие отложений на поверхности устройства приводит к снижению его эффективности. Кроме этого, накипь обеспечивает условия для развития коррозионных процессов, которые становятся причиной разгерметизации металлического корпуса и короткого замыкания.

В обоих случаях ТЭН не подлежит ремонту, а требует замены.

Особенности конструкции

Конфигурация ТЭНа зависит от модели стиральной машины. Чаще всего, эта деталь принимает W- и U-образную форму. Кроме того, существуют варианты исполнения в виде спирали.

Для крепления трубчатого электронагревателя используются различные способы, а для соединения с электросетью используются клеммы разной высоты. Нередко для фиксации устройства применяется штуцер, диаметр фланца которого зависит от модели аппарата.

В конструкцию могут входить предохранители, которые защищают от перегрева, и температурный датчик.

При замене трубчатого электронагревателя следует обратить внимание на мощность новой детали. При несоответствии этого параметра правильность выполнения программы стирки, требуемая скорость и степень нагрева не гарантируются.

Холодильники

Казалось бы, что может быть общего у холодильников и нагревательных элементов, ведь они выполняют противоположные функции. Однако трубчатые электронагреватели играют важную роль в холодильном оборудовании . Они имеют специфическую конструкцию и обладают гибкостью, и выполняют несколько функций.

Назначение

Вода способна конденсироваться на охлажденных поверхностях, что в полной мере проявляется при работе холодильника. Рабочее пространство агрегата имеет значительно меньшую температуру, чем температура помещения, в котором он установлен. При открывании двери холодильника более теплый воздух проникает во внутреннее пространство холодильника и приводит к образованию конденсата.

В современных холодильниках используется система NO FROST, для реализации которой используется трубчатый электронагреватель. Это устройство рассчитано на режим работы, учитывающий условия эксплуатации агрегата, и предназначено для удаления конденсата, образующегося в испарителе.

Система NO FROST

В морозильных камерах холодильников с системой NO FROST отсутствует статический испаритель, что принципиально отличает их от устройств, в которых предусмотрено статическое охлаждение. Система состоит из таких элементов как испаритель, трубчатый электронагреватель, тепловое реле, таймер, вентилятор и слив воды.

Работа системы построена по следующему принципу. Испаритель находится под управлением электронного блока, который оборудован таймером. Он производит отключение компрессора и подает напряжение на ТЭН с определенным интервалом, что позволяет осуществлять оттаивание испарителя. Подача тока на нагревательный элемент прекращается при срабатывании термодатчика при достижении определенной температуры.

Трубчатый электронагреватель холодильника отличается надежностью, но при перепадах напряжения в сети возможен его выход из строя. Ремонт этого устройства нецелесообразен, поэтому производят его замену.

ТЭН для водонагревателя: что это такое?

Водонагревательное электрооборудование сегодня широко применяется в быту. Конфигурация устройств включает в себя разнообразные элементы, отвечающие за их функционирование. В перечне таких деталей стоит выделить ТЭН.

Особенности

Электрические водонагреватели пользуются большим спросом, за счет чего на рынке такая продукция представлена в большом многообразии. Обусловлен спрос на такие устройства высокой стоимостью горячего водоснабжения, а также периодическим отключением горячей воды в некоторых районах.

Последние модели бойлеров имеют специальный элемент, за счет которого происходит нагрев воды в закрытой емкости. Он представляет собой внутренний аккумулятор. Такое приспособление принято называть ТЭН. Исходя из принятой аббревиатуры, ТЭН расшифровывается как «трубчатый электронагреватель».

Собирается устройство из проволочной спирали, которая помещается в металлическую оболочку, за счет которой провода не соприкасаются с водой, но нагревают трубку. В нагревателе такая деталь находится внутри, контактируя в процессе работы с водой. В результате прохождения тока через ТЭН происходит нагрев имеющейся в бойлере жидкости. Металлическая трубка, как правило, изготавливается из «нержавейки» или медного сплава. Электротэны являются основными элементами водонагревательных баков любого типа. В качестве источника питания прибора выступает электрическая сеть.

Всем известно, что вода и электричество вместе представляют опасность для человека, именно поэтому производители стараются выпускать приборы, обладающие высоким уровнем безопасности.

ТЭНы, устанавливаемые в водонагревателях, могут быть двух типов. Каждому типу элемента присущи специфические особенности.

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.

Подобная конфигурация предполагает нагревание жидкости путем передачи тепла кожухом.

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.

Проверка

Каких-либо специфических требований, касающихся обслуживания электро водонагревателей с ТЭНом, производители не выделяют. Однако существует ряд рекомендаций, которые позволяют увеличить эксплуатационный срок продукции, а также обеспечить ее бесперебойную работу.

Прежде всего, необходимо контролировать процесс нагрева воды бойлером и отмечать даже минимальные изменения в ходе эксплуатации. Признаками, свидетельствующими о неисправности нагревательного элемента в приборе, может быть увеличение потребления электричества, а также снижение скорости нагрева стандартного объема бака. Специалист может лучше проверить и продиагностировать водонагреватель на предмет неисправностей, однако, имея минимальные знания, касающиеся устройства прибора и его элементов, можно выполнить подобную работу и самостоятельно.

Приобретая устройство с ТЭНом для нагрева воды, стоит быть заранее готовым к тому, что со временем и нагревательный элемент, и магниевый анод необходимо будет снять и поменять. Поскольку эти детали в устройстве являются расходными материалами, со временем они перегорают.

Выработанный магниевый сплав можно определить при помощи визуального осмотра. При обнаружении такой проблемы необходимо выполнить замену анода. Эксплуатационный срок ТЭНов без такой составляющей уменьшается многократно. Ряд производителей бойлеров рекомендуют проводить замену данного элемента каждый год.

Водонагреватели последнего поколения рассчитаны на эксплуатацию в течение 20 лет (при условии грамотного использования прибора). Объясняется это рядом изменений, внесенных в конфигурацию устройств, которые касаются использования двойной проволоки для ТЭНа вместо одинарной. Такая особенность позволяет элементу какое-то время работать, даже если лопнула или оборвалась одна из деталей. Но даже в этом случае, необходимо незамедлительно провести замену неисправного ТЭНа на новый элемент.

Стоит выделить наиболее распространенные виды неполадок, которые могут возникать в процессе работы нагревательных деталей в приборах:

• выход из бойлера холодной воды вместо горячей может говорить о сбоях в соединении ТЭНа с термостатом устройства;
• если происходит попеременное включение и отключение устройства, стоит предположить, что на нагревателе скопилось слишком много накипи либо отложений извести;
• также в ходе ошибок при установке в приобретенном устройстве может образоваться прослойка воздуха, которая будет служить препятствием для нагревательной детали, проводящей подогрев жидкости, поступающей в емкость.

Своевременное выявление неполадок в работе ТЭНа с терморегулятором позволяет вовремя продиагностировать и устранить неисправность, снижая риск возникновения более серьезных проблем с бойлером.

Для проведения проверки своими руками стоит подготовить запасной нагревательный элемент, а также специальный тестер. Поскольку в некоторых случаях в ходе визуального контроля исправности составляющих устройства обнаружить проблему не представляется возможным, тестер помогает выявить отклонения. Он представляет собой электроизмерительный аппарат, при помощи которого можно провести сравнительный анализ имеющихся характеристик устройства и значения сопротивления с параметрами, заявленными производителем для конкретной модели бойлера.

Замена

Выполнив проверку и определив характер неисправности ТЭНа, при которой необходимо заменить деталь, следует приступать к выполнению поставленной задачи. Алгоритм ее выполнения заключается в нескольких последовательных шагах.

• В первую очередь нужно отключить прибор от электричества.
• Далее необходимо слить всю воду, которая имеется в емкости.
• Затем следует снять водонагреватель с креплений, чтобы обеспечить максимально комфортные условия для ремонтных работ.
• Чтобы получить доступ к нагревательному элементу, который расположен внутри бойлера, нужно открутить крепление нижней планки устройства. Прежде чем что-либо демонтировать, лучше сфотографировать исходное расположение проводки. Это облегчит сборку после замены вышедшей из строя детали.

• Следующим шагом будет отсоединение всех имеющихся проводов, которые ведут к ТЭНу.
• После этого деталь можно извлекать из емкости.
• В некоторых случаях после очистки трубчатой детали от налета (при целостности корпуса) можно попробовать установить очищенный элемент обратно. Часто такие манипуляции помогают восстановить работу устройства.
• Если описанный метод результатов не принес, необходимо провести монтаж нового ТЭНа.
• После этого нужно провести сборку корпуса бака в обратном порядке.

Прочистка

Поскольку в большую часть квартир и домов, где используются водонагревательные баки, поступает жесткая вода из центрального водопровода, на ТЭНах мокрого типа со временем образуется налет и накипь. Подобные новообразования частично блокируют проводимость тепла либо вообще ее исключают. Элементы горят, но не нагревают жидкость в баке.

Первым явным признаком того, что на детали скопился налет, является возрастание количества потребляемой устройством электроэнергии.

Если вовремя не отреагировать на подобные тревожные сигналы, то небольшая корка может достичь больших размеров. Кроме того, она постепенно разрастется на всю поверхность нагревательной детали.

Главная угроза, которую несет налет, заключается в том, что он способен полностью загерметизировать ТЭН. В ходе работы с такой корочкой он будет еще больше нагреваться. В результате либо аппарат перегорит, либо сработает защитное реле, а водонагреватель отключится.

Периодическая чистка сэкономит денежные средства и продлит срок службы детали. Чтобы решить подобную проблему, можно воспользоваться одним из вариантов очистки:

• механической чисткой элемента;
• химическим способом очищения.

В первом случае работы нужно проводить с влажной деталью, поскольку это облегчит процесс снятия накипи. В ходе механической чистки используется жесткая железная щетка либо нож. Счищая налет, необходимо соблюдать все меры безопасности и стараться не повредить основание элемента. После выполнения такой чистки поверхность ТЭНа зачищается шкуркой.

Для химического очищения в продаже имеется большое количество средств бытовой химии, основным предназначением которых является удаление накипи и налета.

Наиболее подходящим составом будет средство для чистки электрических чайников. ТЭН очищается в емкости с водой и чистящим средством, куда он полностью погружается.

Существует и более щадящий вариант состава для чистки, им является уксусная кислота. С ней следует работать по той же схеме. Для увеличения эффекта можно поставить емкость с деталью на небольшой огонь.

Проводя очистку детали, следует избегать контакта химических составов с резиновым уплотнителем, который расположен на элементе.

От воздействия агрессивных составов материал может потерять свои свойства (в первую очередь – эластичность). В результате нагревательный бак потечет.

О том, как заменить или очистить тэн водонагревателя своими руками смотрите в следующем видео.

Советы и рекомендации

Перед приобретением водонагревателя любой потребитель задается вопросом, устройство с каким типом нагревательного элемента будет лучшим вариантом. Чтобы выбрать более подходящий вид детали, стоит ознакомиться со специфическими особенностями каждой разновидности, а также учесть имеющиеся преимущества и недостатки.

Что такое ТЭН? (Трубчатые Нагревательные Элементы)

Трубчатый нагревательный элемент – это электрический нагреватель сопротивления, состоящий из нагревательного элемента, имеющего на концах контактные стержни, запрессованного вместе с наполнителем в металлическую оболочку в соответствии с чертежом. В зависимости от области применения нагревательные элементы могут иметь различную конфигурацию (форму).

Конструкция трубчатого нагревательного элемента:

Используются для подключения ТЭНа к источнику питания (могут иметь различную конфигурацию).

2 – Контактный стержень

Выполнен из нержавеющей или обыкновенной стали. Стержень, находясь внутри нагревательного элемента, остается не нагретым и определяет холодную (нерабочую) зону нагревательного элемента.

3 – Трубчатая оболочка

Оболочка изготавливается из нержавеющей стали или меди.

4 – Нагревательная спираль

Нагревательная спираль представляет собой одну, две или три проволоки, выполненные из сплава с высоким удельным сопротивлением, например хромоникелевый сплав, феррохромовый сплав или другие сплавы.

5 – Изолирующий наполнитель

Он обеспечивает передачу тепла от спирали к оболочке, изолирует ее от окружающей среды и оболочки.

В качестве изолирующего наполнителя обычно используется порошок оксида магния (периклаз), который имеет хорошую теплопроводность и диэлектрическую прочность в ходе прессования.

Предотвращает попадание влаги внутрь нагревательного элемента.

7 – Изолятор стержня

В качестве изоляционного материала используют керамику или термопласт.

Принцип работы ТЭНа: В оболочку (3) вставлен контактный стержень (2), имеющий токоподводящие клеммы (1). К стержню (2) приварена нагревательная спираль (4) с высоким омическим сопротивлением, которая и определяет рабочую (горячую) зону нагревателя. Чтобы избежать замыкания на корпус, спираль (4) изолирована от него наполнителем (5), который является диэлектриком с хорошей теплопроводностью. С концов стержень также изолирован специальными пробками (7). При нагревании спирали (4) тепло сквозь изоляцию (5) доходит до оболочки (3), которая и нагревает внешнюю среду (газ, жидкость, твердые тела).

Области применения трубчатых нагревательных элементов

ТЭНы используют:

• в быту: в домашних электроприборах (чайники, утюги, электроводонагреватели (ЭВН) и др.), для отопления помещений
• в пищевой промышленности: ТЭНы для варочных котлов, для кондитерского производства, хлебопекарной области, молочного производства и т.д.;
• в химической промышленности: для производства резины, каучука, в целлюлозно-бумажной отрасли, в нефтеперерабатывающей отрасли и т.д.;
• в медицинской промышленности: ТЭНы для стерилизаторов, дистилизаторов и т.д.;

При использовании в электроводонагревателях трубчатый нагревательный элемент монтируется на фланец, имеющий различную форму (литые или штампованные) в зависимости от производителя ЭВНа.

Нагревательные элементы (ТЭНы) могут иметь различную мощность, например 700Вт, 1200Вт, 1300Вт, 1500Вт и более, могут быть 2-х режимными, когда на одном фланце установлено 2 трубчатых нагревательных элемента.

Также ТЭНы могут иметь различную конфигурацию – прямые, изогнутые или витые в зависимости от модели водонагревателя (вертикальная – горизонтальная модель, малоемкостной 5-10л или 200-300л – используется 3 ТЭНа по 2000Вт)

Модели RZB-V, IF-V, ID-V

Нагревательный элемент (ТЭН) 0,7 кВт. M4 под анод штампованный фланец 64 мм

Модели RZL-V, IR-V

Нагревательный элемент (ТЭН) 2,0 кВт.(700+1300) M4 под анод (2 трубки для термостата и термозащиты) штампованный фланец 64 мм.

Нагревательный элемент (ТЭН) RDT TW3 PA C 1,5 кВт. M6 под анод фланец “гайка”- резьба G1¼” (D42мм.)

Нагревательный элемент (ТЭН) RСT TW3 PA 1,5 кВт. M6 под анод фланец “гайка”- резьба G1¼” (D42мм.)

“серия – Р- Италия”

Нагревательный элемент (ТЭН) RCF TW3 PA 1,5 кВт. M6 под анод фланец 48мм. прижимной

Водонагреватели (стекло) Аристон
	Нагревательный элемент (ТЭН) RCA PA 1,5 кВт. M6 под анод фланец 48мм. прижимной

В настоящее время в России существуют три государственных стандарта на трубчатые нагревательные элементы: