Преимущества и недостатки водонагревателей с сухим тэн

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.

Устройство сухого ТЭНа

Основная причина увеличения популярности сухих элементов – борьба с накоплением накипи водонагревателя. Спираль устройства находится в герметичной запаянной трубке и не взаимодействует с водой. В конструкции также используется плотный изоляционный материал.

Такая технология не решает окончательно проблем с накипью. Налет все равно со временем образуется вокруг колбы, но скапливается его там значительно меньше, чем в моделях с классическим трубчатым нагревателем.

Справляться с засорением и коррозией ТЭНа, а также стенок бойлера помогает магниевый анод. Он установлен производителем практически во всех моделях. Деталь подключается так, что корпус бака и нагревательный элемент выступают уже в роли катода.

Анод имеет отрицательный заряд и притягивает к своему телу микрочастицы, то есть он берет удар на себя. Поэтому магниевый анод рекомендуется менять не реже, чем раз в 3 года. Сделать это можно самостоятельно, если соблюдать технику безопасности.

На обычных ТЭНах соль и кальций скапливаются быстрее. Он покрывается «панцирем» и через некоторое время перегорает в нем.

Сухой нагреватель по форме может быть только прямым. Из-за этого его невозможно установить в накопительной емкости с объемом ниже 50 литров.

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.

Какие выпускаются нагреватели

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

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.

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.

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.

Что такое ТЭН для водонагревателя, для чего нужно это знать

Сердце водогрейки – нагревательный элемент, который и называют ТЭН. Это аббревиатура, которая обозначает трубчатый электрический нагреватель.

Состоит он из спиральной проволоки, заключённой в оболочку из металлаФОТО: infoelectrik.ru

Оболочка не даёт проволоке непосредственно контактировать с водой, но сама по себе нагревается и повышает температуру окружающей жидкости. По сути – это тот самый пресловутый кипятильник, который ещё наши бабушки использовали для нагрева воды.

Оболочка ТЭН обычно делается из нержавеющей стали или медного сплава. Эти два варианта хорошо и долго контактируют с водой, не образуя коррозииФОТО: dekormyhome.ru

Даже при максимальном уровне защиты, конструкция потенциально опасна, так как здесь в непосредственной близости находятся электрический ток и идеальный его проводник – вода. Именно поэтому контроль состояния этого нагревательного элемента – жизненно важный вопрос.

ТЭНы для электрических котлов отопления

Ну да ладно, давайте перейдем к делу. В качестве нагревательных элементов для электрических котлов применяются блоки ТЭНов.

Представляют они из себя несколько нагревателей, которые объединены вместе при помощи гайки.

Чтоб было понятнее смотрите ниже на рисунок:

Блок ТЭН

Гайка может быть следующих диаметров: 1,25 дюйма, 2 дюйма и 2,5 дюйма.

Уплотняется такой блок при помощи кольцевого резинового уплотнения (если оно предусмотрено конструктивно) или при помощи подмотки нитью или ФУМ-лентой.

Что касаемо трубок, они могут быть изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали.

Нержавейка дороже, но значительно дольше живет чем черная сталь.

При мощностях до 9 кВт, внутри котлов могут быть установлены блоки с напряжением питания 220 В.

При большей мощности, в котлах устанавливаются блоки под трехфазное напряжение 380 В.

Конструкция

ТЭН – это тепловой нагревательный элемент, который необходим для нагрева воды в бойлере или котле. Виды ТЭН для водонагревателей:

1. Мокрые (ATT – АТТ, Electrolux EWH Centurio, ASF);
2. Сухие (AEG, Isea, Tesy, Ariston Ti Tronic Best).

Главным образом их отличает принцип расположения. Мокрые нагревательные элементы непосредственно касаются воды. Это значительно ускоряет процесс нагрева, но при этом они имеют более низкий срок действия. Сказывается химический состав воды, из-за которого на металлическом ТЭНе образовывается накипь и ржавчина.

Более популярны так называемые сухие нагреватели. Они расположены в защитном кожухе, который предохраняет их от непосредственного контакта с водой. У них более долгий срок действия, в отличие от мокрых моделей, но при этом несколько увеличено время нагрева. Водонагреватель с сухим тэном стоит немного дороже, нежели с мокрым, но зато, если купить такое устройство, Вы сможете сэкономить на ремонте детали.

Также сейчас в продаже есть модели с классическим трубчатым нагревателем и стеаритовым. Их отличие заключается в конструктивном исполнении. Трубчатые ТЭНы ранее применялись практически во всех водонагревателях: Electrolux Centurio, Электролюкс, Гарантерм, Поларис и многих других. Они представляют собой трубку с Г-образными креплением. Для нагрева используется специальная металлическая спираль. Она помещена в медную или нержавеющую защитную оболочку. Чтобы защитить элемент от сгорания и короткого замыкания, в трубке расположен еще один нагревательный элемент. Он выполнен из диэлектрического материала, который препятствует образованию замыканий и повышает теплопроводность элемента.

Фото – трубчатый ТЭН

Часто вместо второй трубки применяется наполнение корпуса изнутри оксидом магния или кварцем. Для дополнительной защиты контактов используется нержавейка или керамика, которыми покрываются контактные стержни. Наиболее часто это используется для проточного водонагревателя, где ТЭН подвержен постоянному воздействию воды. Благодаря тому, что нагревательный элемент имеет огромное сопротивление, большая часть (практически 90 %) электрической энергии преобразовывается в тепловую. Полученное тепло передается на оболочку ТЭНа накопительного или проточного электроводонагревателя, что способствует повышению температуры воды.

Электротэн стеатитового типа (Wester WHE, Оазис) имеет немного другую конструкцию. Он представлен в открытом виде, где важную роль играют стеатитовые проволоки, это идеальный вариант для дачного водоснабжения. Они расположены вдоль керамического цилиндра. Этот цилиндр покрыт вертикальными впадинами, в которые и намотана проволока. Она имеет очень высокие показатели прочности, но из-за большой опасности в использовании, её применяют только в нагревателях с терморегулятором. Нагрев проволоки может доходить до 800 градусов при минимальном показателе кВт. Нужно отметить, что такой керамический нагреватель может обогревать площадь воды неравномерно, что позволяет использовать электрический элемент для обеспечения нагрева воды в несимметричном баке.

Фото – стеатитовый ТЭН

При этом стеатитовый ТЭН для электрического водонагревателя должен быть защищен от воздействия жиров и прочих агрессивных веществ, т. к. его очень сложно почистить.

Видео инструкция: как почистить ТЭН

Конструктивные различия

Чтобы разобраться, какой тэн для водонагревателя лучший, нужно конкретно рассмотреть их конструктивные различия.

Мокрый или открытый вариант

«Мокрые» тэны непосредственно контактируют с водой, находящейся в водонагревательном баке. Эти открытые нагревательные элементы внутри своей пустотелой трубки заполнены магниевым оксидом или кварцевым песком, которые представляют собой высокотеплопроводные вещества. Основой мокрого тэна является спиралеобразная нихромовая проволока.

В зависимости от производителя открытые тэны имеют три основные отличительные характеристики.

1. По типу крепления они могут быть гаечными или фланцевыми. Фланцевые элементы в свою очередь, изготавливаются литыми или штампованными.
2. По наличию анодного гнезда. Тэн для водонагревателя может при наличии гайки не иметь анодного крепления, или иметь на фланце дополнительный крепеж в виде резьбы.
3. По форме нагревательные элементы могут быть прямыми или гнутыми в разных направлениях. Эту форму определяют по типу основного бака для нагрева воды. По материалам изготовления наиболее распространены изделия из меди и нержавеющей стали.

Преимущества и недостатки

Тэн для водонагревателя с открытым способом установки имеет высокую скорость нагрева воды. Однако качественные показатели воды в наших коммуникационных системах очень негативно влияют на его срок службы.

Сухие или закрытые

Закрытый или «сухой» тэн для водонагревателя представляет собой изолированный от внешней среды нагревательный элемент в специальной керамической колбе, к которой предъявляются повышенные требования прочности. Колба закрытого тэна изготавливается из магниевого силиката или стеатита, а сам нагревательный элемент делают из нержавеющей стали. Поэтому нагрев воды в бойлере с закрытым нагревателем происходит посредством передачи тепла кожухом.

Преимущества и недостатки

Закрытое исполнение тэнов более безопасно, здесь абсолютно исключено электрическое замыкание. Они:

• Простые в обслуживании;
• Имеют длительный срок эксплуатации;
• Экономичны;
• Легко ремонтируются.

Закрытый керамической колбой тэн для водонагревателя составляет единый фрагмент, а его поверхность является надежным тепловым передатчиком. Бак и фланец закрытого нагревателя защищены эмалевым покрытием, которое препятствует образованию накипи. Поэтому срок службы сухих тэнов в три раза выше мокрых аналогов.

К недостатком стеатитовых нагревателей можно отнести то, что они не универсальны. Их изготавливают конкретно под каждый вид модели бойлера с учетом того, что замена его будет производиться на такой же тэн.

Виды сухих нагревательных элементов

Оборудование классифицируется по нескольким признакам. Один из них – наличие масла в колбах. Смазывающая жидкость обладает высокой проводимостью тепла и помогает экономить электроэнергию пользователя ТЭНа.

В других моделях между спиралью и капсулой находится воздух или песок. Такой ТЭН более дешевый и простой в обслуживании.

Между собой устройства также отличаются по необходимому входящему напряжению. Некоторые элементы работают от сетей 380 вольт, но в бытовом домашнем бойлере используется стандартизированная версия, питающаяся от 220 вольт.

Другой отличительный параметр – это мощность. Она влияет на то, за какое время вода в баке прогреется до установленной пользователем температуры. Средняя мощность сухого ТЭНа в водонагревателе – 1 200 ватт. У мокрых элементов этот показатель обычно выше – около двух киловатт.

Общие сведения

ТЭНы предназначены для нагрева различных сред путем конвекции, теплопроводности и излучения посредством преобразования электрической энергии в тепловую. Применяются в качестве комплектующих изделий в промышленных и бытовых установках.

ТЭН способны работать в самых разнообразных средах, включая агрессивные (в том числе растворы кислот, щелочей, легкоплавкие металлы, селитру). Рабочая температура на оболочке ТЭНа колеблется от десятков градусов (при нагреве воды и других жидких сред) до 750 °С (при нагреве газовых сред), а специализированные модели ТЭНов позволяют добиваться и более высоких температур.

Критерии выбора

Выбирая ТЭН для бойлера, необходимо отталкиваться от характеристик ранее установленного элемента.

Разновидности приборов

Материал бака и ТЭНа должен совпадать, поэтому чаще покупают детали из нержавейки

Помимо типа ТЭНа по контакту с жидкостью, нужно учитывать массу других параметров:

Способ крепления – гаечный или фланцевый. Последний бывает литой или штампованный. Фланцевое крепление характерно для ТЭНов открытого типа;
Возможность установки анода – этот элемент предназначен для защиты металлических поверхностей от коррозии и накипи, благодаря чему общий срок службы бойлера увеличивается. Постепенно анод «тает», поэтому периодически нужно устанавливать новый. Если в основании ТЭНа предусмотрено отверстие для анода, то необходим новый нагреватель с таким же отверстием.
Форма зависит от вида накопительной емкости. Нагревательный элемент может быть прямым или гнутым. Выбирают аналогичный ранее установленному ТЭН, учитывая при этом не только форму, но и размер, а также угол изгиба.
Материал изготовления – внешняя поверхность ТЭНа может быть сделана из меди или нержавейки

Важно, чтобы материал бака и ТЭНа совпадал, иначе из-за разности потенциалов срок службы нагревательного элемента и самого бака сократится. Медный нагреватель закрытого типа может быть расположен внутри эмалированной стальной колбы, в таком случае о создании гальванической пары можно не беспокоиться.

Особенности и количество нагреваемой жидкости

ТЭН с магниевым анодом для жесткой воды

Если вода жесткая, необходим ТЭН под анод, который частично избавит от проблемы накипи и позволит продлить срок службы бойлера. Мощность должна соответствовать объему нагреваемой жидкости. Рекомендуется приобретать деталь той же мощности, что и вышедшая из строя. Параметры нагревателя указаны в техническом паспорте устройства.

Условия эксплуатации

Мощность должна соответствовать возможностям электропроводки. Но это уже больше относится к выбору бойлера, а не ТЭНа, поскольку старый элемент заменяют на новый аналогичной мощности. Мощность бойлера в целом также влияет на скорость нагрева заданного объема воды. Если ТЭН маломощный, например на 1000 Вт, а емкость на 80 или даже 100 л, нагреваться до максимальной температуры вода будет очень долго, несколько часов,поэтому включать бойлер нужно заблаговременно. Такая мощность оптимальна для небольших бойлеров, максимум до 50 л.

Если планируется большой расход горячей воды, рекомендуется покупать модель с двумя ТЭНами. Они нагревают воду быстрее. В экономичном режиме будет работать один элемент, а второй подключится благодаря термостату, когда потребуется нагреть новую порцию холодной воды.

ТЭНы для водонагревателя с терморегулятором

Водонагревательный ТЭН является основным конструктивным элементом, отвечающим за подогрев воды внутри бойлера до определенных температурных показателей. Простые и очень надежные в работе водонагревательные ТЭНы, оснащенные терморегулятором, рассчитаны на постоянную и бесперебойную работу на протяжении нескольких лет.

Элементы различаются по конструкции, способу установки и материалу. Также существуют теплоносители с косвенным и комбинированным нагревом.

Назначение и принцип работы

С точки зрения конструкционных особенностей, принцип работы таких элементов основан на нагревательной проволочной спирали, имеющей высокое удельное сопротивление. Стандартный вариант никель-хромового сплава размещается внутри трубчатого корпуса. Пространство внутри корпуса заполнено диэлектрическим наполнителем, в качестве которого чаще всего используется оксид магния.

Концевые части корпуса герметично закрываются при помощи терм-пластиковых или керамических заглушек. Также, внутри корпуса, размещается специальный контактный стрежень, который при эксплуатации предотвращает перегорания кабеля, оставаясь холодным в процессе нагревания. Трубка может быть представлена такими материалами, как медь, медные сплавы и нержавеющая сталь.

Конструкция стандартного ТЭНа:

• медная, стальная или латунная труба;
• проволочная труба с высокими показателями удельного сопротивления;
• наполнитель периклаз;
• контактный стержень;
• фарфоровые изоляторы;
• трубчатая оболочка;
• терморегулятор.

Виды нагревательных элементов

Нагревательный элемент или ТЭН в водогреях с термостатом может быть представлен двумя основными видами:

• мокрый нагревательный элемент, устанавливаемый в таких моделях, как АТТ, Еlectrolux EWH-Centurio и АSF;
• сухой нагревательный элемент, используемый в технике под марками Iseа, АEG, Tesy и Ariston Ti Tronic-Best.

Основное отличие таких нагревателей заключается в их расположений. Первый вариант непосредственно контактирует с водой, что положительно сказывается на скорости нагрева. Однако, негативное воздействие химических компонентов воды вызывает образование накипи и коррозии, что снижает срок службы мокрого нагревателя.

Наиболее популярны водогреи с так называемыми сухими нагревательными элементами, которые располагаются внутри специального защитного кожуха и не контактируют с водой. Несмотря на то, что время нагрева более длительное, такое оборудование стоит на порядок дороже. Водонагреватели с сухим тэном более долговечные, а самостоятельная замена ТЭНа не представляет сложности.

Не менее популярны модели на основе классических трубчатых и стеаритовых нагревательных элементов. Особенностью конструктивного исполнения является использование для нагрева специальной металлической спирали, помещенной в защитную оболочку. Для защиты от перегорания и короткого замыкания применяется дополнительный нагревательный диэлектрический элемент.

Виды ТЭН, чем они различаются

Нагревательные элементы бывают разными

Если встаёт вопрос об их плановой замене, важно сделать правильный выбор

ТЭН бывают закрытыми (сухими) и открытыми (мокрыми).

Мокрые ТЭН и их особенности

Мокрые нагреватели находятся в непосредственном контакте с жидкостью в бачке и внешне похожи на те спирали, что мы чаще всего видим в электрических чайниках. При неисправности такой запчасти заменить её не сложно.

Мокрые ТЭН имеют разный принцип крепления: фланцевый или гаечный. Фланцевые, в свою очередь, делятся на штамповку и литьё

Не у всех деталей есть анодное гнездо, обратите на это внимание. Чаще всего его нет у деталей с гаечным креплением

Различаются нагревательные элементы и своей формой. Они могут иметь разные изгибыФОТО: st15.stpulscen.ru

Открытые элементы мокрого типа хороши тем, что очень быстро нагревают воду. Сами детали стоят сравнительно недорого, так что их замена не нанесёт ущерба вашему семейному бюджету. Чтобы дополнительно защитить нагревательный элемент от коррозии, производители часто покрывают его эмалью на стекловидной основе. Эта же эмаль и препятствует образованию слоя накипи.

Если говорить о недостатках открытых ТЭН, то они считаются менее безопасными, чем сухие и больше подвержены наросту накипи. Шуба из осадка не позволяет воде быстро нагреваться и, в результате, прибор начинает потреблять лишнюю электроэнергию.

Закрытые или сухие ТЭН

Этот тип нагревателя расположен внутри керамического сосуда и исключает непосредственный контакт с водой. Поэтому ТЭН и называется сухим. Сам сосуд изготавливается из стеатита или силиката на основе магния.

Такие нагревательные элементы считаются самыми безопасными, так как не провоцируют короткого замыканияФОТО: i6.photo.2gis.com

Они очень просто заменяются и работают длительное время, экономично расходуя электроэнергию и не образуя на поверхности шубу накипи

И что немаловажно – такие детали ремонтопригодны

Но есть у сухих ТЭН и свои недостатки. Главный из них – они не универсальны. Под каждую конкретную модель водогрейки подходит только фирменный ТЭН.

Обзор трубчатых нагревательных элементов (ТЭН)

Основным источником энергии для подавляющего большинства современных бытовых и промышленных установок, работа которых связана с прогревом различных видов веществ, является электричество

В свою очередь, функционирование таких устройств во многом зависит от одной не очень большой, но важной детали – трубчатого электронагревателя

Современный электронагревательный прибор трубчатого типа представляет собой спираль из нихрома, заключенную в металлическую оболочку, покрытую изоляционным материалом. На концы спирали крепятся специальные контактные стержни, служащие для подключения к источнику питания. В качестве дополнительных опций ТЭНы оснащают термостатами и предохранительными блоками. Принцип действия основывается на общеизвестном законе физики о преобразовании одного вида энергии в другой: благодаря ТЭНам бойлер преобразовывает электрическую энергию в тепловую.

Разновидности и сфера применения приборов

Сейчас выпускается очень много разных типов трубчатых электронагревателей. Не менее разнообразна и сфера их применения: от стиральных машин до промышленных бойлеров. Делая обзор трубчатых нагревательных элементов, можно выделить несколько основных разновидностей:

1. ТЭН с оребрением (ТЭНР) представляет собой изделие круглого сечения с 2 выведенными концами. К его поверхности плотно прилегает оребрение, изготовленное из стальной гофрированной ленты, навитой на оболочку по спирали. Трубчатые оребренные электронагреватели применяются в основном для подогрева воздуха в промышленных или бытовых конвекторах, калориферах и тепловых пушках. Значительно реже их используют для жидкостей. Описание воздушного ТЭНа такого типа говорит о том, что благодаря большей площади поверхности, ваттная нагрузка уменьшается почти в 2,5 раза. Примером данного ТЭНа является ВКС-Терм 45А13-60А13.

2. Патронный ТЭН (ТЭНП) – состоит из нихромовой спирали, заключенной в трубку из нержавеющей стали, заполненной электроизоляционным наполнителем. Контактные выводы в виде стержней или гибких проводов в термостойкой изоляции, расположены с одной стороны нагревателя. Такой тип наиболее распространен. Он используется в бытовых установках для разогрева литейных и пресс-форм, термоплит, масла, жира, воды. Отличается надежностью, экономичным потреблением электроэнергии и долговечностью. Однако стоимость его высока. Например, купить водяной патронный ТЭН-76-3-10/3.0 j 220 можно за 590-615 руб/шт.

3. Блоки ТЭН (ТЭНБ) представляют собой конструкцию из одного или нескольких нагревателей, закрепленных на одном фланце с помощью сварки или пайки. Масло, различные виды жидкостей, в том числе и с агрессивной средой, – чаще всего их подогрев производится посредством ТЭНов блочного типа. По этой причине приборы востребованы в парогенераторах, бойлерах, котлах.

Масляный блочный ТЭН обладает повышенной мощностью, за счет чего может значительно сократить время разогрева вещества. Однако в результате этого возрастают энергозатраты, что отражается на увеличении количества потребляемого электричества. Приборы для нагрева водной среды в бытовых установках, как правило, оснащаются автоматическими регуляторами температуры, которые значительно упрощают работу с ними. Например, ТЭН 1200 Вт с термостатом 220 в, используемый в бойлерах Ariston, в состоянии нагреть до 150 л воды за 60-90 минут и поддерживать ее при температуре +45 ºС в течение 7-8 часов.

4. Для использования в агрессивной среде (кислотные, щелочные растворы) изготавливают ТЭНы из фторопласта. Такие изделия обладают хорошей химической устойчивостью, адгезией, пластичностью и совершенно исключают возможность короткого замыкания. Цена электронагревателя из такого материала достаточно высока и составляет 600 — 3 000 руб/шт.

Общим недостатком описанных типов трубчатых нагревателей являются их большая металлоемкость, высокая стоимость и то, что они не подлежат ремонту.

Конструктивные особенности

Мокрый ТЭН представляет собой пустотелую трубку, отлитую из меди или нержавеющей стали. Внутри располагается спираль из нихромовой проволоки. Свободное пространство водонагревателя заполняют кварцевым песком или порошком оксида магния. Это диэлектрики, которые не допускают короткого замыкания и при этом обладают отличной теплопроводностью.

В сухом ТЭНе нагреватель запрессован в герметично запаянную цилиндрическую колбу повышенной прочности. Для ее изготовления применяют магниевый силикат или стеатит. Благодаря этому тепло от ТЭНа передается воде через кожух. Форма водонагревателя определяется типом накопительной емкости бойлера. Встречаются изогнутые и прямые ТЭНы.

При производстве бойлеров применяют комплексные меры пассивной защиты ТЭНов от накипи и коррозии (ржавчины):

• магниевый анод – металлический стержень, принимающий на свою поверхность все соли из воды;
• нанесение стекловидной эмали на трубки водонагревателя;
• терморегулятор, поддерживающий заданный температурный баланс воды;
• теплоизоляция накопительной емкости материалами из пенополиуретана;
• контрольный термостат, останавливающий работу ТЭНов при достижении 90°С.

Какой лучше купить?

Чтобы понять, какому виду тепловых элементов отдать предпочтение, стоит ознакомиться с их эксплуатационными характеристиками.

1. Особенности мокрых водонагревателей.

Для открытых ТЭНов характерно фланцевое крепление, обеспечивающее непосредственный контакт термоэлемента с водой. Главный недостаток соединения – интенсивное образование накипи и появление электролитической коррозии. В результате пробоя трубки возможно поражение электрическим током.

Негативные проявления существенно снижают теплоотдачу ТЭНа и увеличивают время подогрева жидкости. Все это приводит к повышенным энергозатратам и сокращает срок службы мокрого водонагревателя. Перегоревшие ТЭНы не подлежат ремонту. Замена на новые открытые нагреватели обходится недорого и проводится быстро.

2. Характерные признаки закрытых ТЭНов.

Фланец и кожух представляют единый элемент. Внутреннюю поверхность накопительного бака и ТЭН покрывают защитной эмалью, которая размягчает накипь и обеспечивает антикоррозийную защиту водонагревателя.

Внутреннее пространство термической колбы заполняют разные материалы:

• Минеральное масло – жировое вещество обладает отличной теплопроводностью, благодаря чему расходы электричества сокращаются многократно.
• Кварцевый песок – в отличие от масляного элемента нагревание жидкости происходит менее интенсивно. В случае выхода из строя ТЭНа замена не представляет сложностей.

В сухом водонагревателе риск получения электрического удара стремится к нулю. Цилиндрические колбы изготавливают из керамики или стеклокерамики, которые снижают образование накипи и исключают перегрев ТЭНа. Срок службы сухих термоэлементов в 3-4 раза выше, чем мокрых. Кроме того, требуется минимальный объем сервисного обслуживания. При выходе из строя ТЭНа заменить его можно без слива воды. Для этого достаточно выкрутить нагреватель из фланца.

Недостатки и достоинства сухого Тэна

У водонагревателей с сухим нагревательным элементом есть свои сильные и слабые стороны. К плюсам можно отнести:

• Более долгий срок эксплуатации;
• Не образуется накипь, которая ухудшает нагревательную способность;
• Изоляция охраняет случайное попадание в воду электрического тока;
• Многие нагревательные элементы имеют одинаковую структуру, что позволяет легко заменить непригодный сухой тен на идентичный новый;
• Водонагреватели с таким тэном имеют дополнительную защиту от запуска без воды.

К недостаткам можно отнести увеличенную стоимость бойлера с сухим электронагревательным элементом.