Нагревательный элемент ТЭН что это?

Нагревательный элемент ТЭН что это?

Нагреватели в конвекторах

Во всех современных конвекторах применяются нагревательные элементы трех типов:

  1. Игольчатые, ленточные или стич-нагреватели
  2. Трубчатые электронагреватели (ТЭН) с алюминиевым оребрением.
  3. Монолитные нагревательные элементы

Игольчатые нагреватели в конвекторах

Игольчатые нагреватели (ленточные) — это тонкая пластина (лента) из диэлектрика, на которой установлена хром-никелевая нить таким образом, чтобы с каждой из сторон образовывались петли. Эта нагревательная токопроводящая нить покрыта специальным изолирующим лаком. Игольчатый нагреватель характеризуется высокой температурой нагревательной нити, но и минимальной тепловой инерцией — нагревается и остывает практически моментально. Конвекция в приборах, построенных на игольчатых нагревателях, осуществляется в основном за счет конструкции корпуса. Еще одной особенностью игольчатого нагревателя является, то что залакированная нагревательная нить практически не защищена от влаги, поэтому конвекторы с таким нагревателям не подходят для влажных помещений.

Главное преимущество конвекторов с игольчатым нагревателем, которое зачастую перевешивает некоторые недостатки — низкая цена. Конвекторы с игольчатым нагревателем будут стоить в полтора раза ниже по отношению к устройствам такой же мощности с другим типом нагревательного элемента. Если вы видите конвектор дешевле 2000 рублей — скорее всего там установлен именно такой нагреватель.

Конвекторы с игольчатым нагревателем: Neoclima

Трубчатые нагреватели (ТЭН) с алюминиевым оребрением

Трубчатый электронагреватель (ТЭН) — это нихромовая нить, установленная в стальной трубке с кварцевой, керамической или магниевой засыпкой. На трубке закреплено алюминиевое оребрение, которое выполняет роль эффективного теплообменника. Как правило, конфигурация и расположение алюминиевых пластин оребрения у разных производителей отличается, однако смысл от этого не меняется. Развитое оребрение такого алюминиевого диффузора обеспечивает интенсивную теплопередачу от нагревателя к воздуху и усиливает конвекцию. Температура таких нагревателей существенно ниже нежели игольчатых, также они неприхотливее и долговечнее. В основном конвекторы с трубчатыми нагревателями выполнены в брызгозащищенном исполнении (IP24) и разрешены для установки во влажных помещениях на расстоянии не менее 60 см от «открытой воды» (ванны, бортика бассейна и пр).

Приборы с такими нагревателями дороже конвекторов с игольчатыми, но дешевле монолитных. Например, ТЭНы установлены в конвекторах Atlantic или Thermor.

Монолитные нагревательные элементы

В монолитных нагревательных элементах нихромовая нить с диэлектрическим заполнителем расположена в цельнолитом алюминиевом корпусе с развитым оребрением. При нагреве и остывании все части моноблока одинаково расширяются и сужаются, что исключает трение и появление микротрещин. Они бесшумны в работе и очень долговечны. Монолитная конструкция позволила свести к минимуму промежуточные теплопотери и еще больше снизить температуру на поверхности ребер по сравнению с ТЭНами. Обычно у приборов с такими нагревателями степень защиты IP24.

Нагревательные элементы (ТЭНы) для накопительных водонагревателей

Нагревательные элементы (ТЭНы) для накопительных водонагревателей

Мы часто слышим фразу: нагревательный элемент – это сердце электрического водонагревателя. Для чего нужен нагревательный элемент или по другому сказать трубчатый электрический нагреватель (ТЭН)? Конечно, для нагрева воды. Электрический ток нагревает ТЭН, проходя через него, а нагревательный элемент уже нагревает воду.

ТЭНы для накопительных водонагревателей делятся на «сухие» и «мокрые». Отличие заключается в способе нагрева воды: «мокрые» погружаются в воду, а «сухие» нагревают воду, не касаясь ее, т.к. находятся в специальной капсуле, которая погружена в воду.

ТЭН для водонагревателя «мокрый» — представляет собой трубчатый электрический нагреватель, состоящий из медной или стальной трубки, в которую концентрично запрессована нагревательная спираль. В качестве теплового проводника и, одновременно, диэлектриком между спиралью и стенкой трубки, служит специальный наполнитель на основе оксида магния (магнезий). При прохождении электрического тока через нагревательную спираль, вследствие ее большого омического сопротивления, практически вся электрическая энергия преобразуется в тепло. Тепло от спирали сквозь изоляционную засыпку передается медной или нержавеющей оболочки тэна, которая и нагревает воду в баке водонагревателя.

ТЭНы обладают высоким КПД и продолжительным сроком эксплуатации.

От «мокрого» к «сухому» ТЭНу

ТЭН при нагреве может иметь контакт с водой, тогда речь идет о «мокром» ТЭНе, но может и не контактировать, тогда говорим о «сухом» нагревательном элементе.

Накипь и электролитическая коррозия – неизбежные враги «мокрого» ТЭНа. Образование накипи появляется вследствие превышения в воде солей и других примесей, которые «налипают» на сам ТЭН, уменьшая его теплоотдачу и затрудняя его работу. ТЭН вынужден работать усерднее, следовательно, его срок службы уменьшается, а расход электроэнергии – увеличивается. Кроме того, появляется новая проблема: недостаточный отвод тепла от поверхности ТЭНа. В этом случае температура нагревательного элемента оказывается выше нормальной рабочей. Это приводит к перегреву и перегоранию ТЭНа, т.е. к поломке водонагревателя.

Чтобы избежать этих проблем, достаточно установить специальный фильтр для защиты от накипи, а также регулярно очищать ТЭН от накипи.

Впрочем, еще одним методом борьбы с накипью является установка «сухого» ТЭНа – такой нагревательный элемент устанавливается в прибор в специальной защитной капсуле (трубке), которая герметична и ограждает ТЭН от контактов с водой. В этом случае ТЭН сначала нагревает трубку, а уже нагретая трубка передает тепло воде в баке. Такие «сухие» нагревательные элементы были изобретены в середине 90-х годов во Франции.

Если «мокрый» ТЭН может работать без смены от 3-х до 10 лет, то «сухие» нагревательные элементы могут спокойно работать до 15 лет при нормальных условиях эксплуатации.

«Сухие» ТЭНы также имеют преимущество в том, что замена нагревательного элемента может проходить без слива воды.

Разновидности ТЭНов для водонагревателей

Мы с вами уже выяснили, что по типу установки и работы ТЭНы могут быть «мокрыми» и «сухими». Однако это не вся классификация нагревательных элементов. Так, в зависимости от модели водонагревателя, ТЭНы могут быть разной формы, мощности и крепления. Существуют ТЭНы, ввинчиваемые, закрепленные на гайке, а также ТЭНы на фланце. По форме нагревательный элемент напрямую зависит от типа бака бойлера, в котором он установлен: бывают прямые, гнутые в разном виде, спиральные, комбинированные, т.е. несколько ТЭНов в одном блоке (на одном фланце). Материал ТЭНа всегда либо медь, либо нержавейка.

Итак, главными преимуществами «сухого» ТЭНа перед «мокрым» являются:

  • Возможность использования водонагревателя в системах водоснабжения с невысоким качеством воды, («жесткая» вода) поскольку отсутствует контакт ТЭНа с водой.
  • Увеличение срока службы бойлера в целом, так как на нагревательном элементе не скапливается накипь.
  • Высокая безопасность для пользователей, по причине невозможности пробоя тока или возникновения короткого замыкания в баке аппарата.

Водонагреватели с «мокрыми» ТЭНами используются в водопроводных системах с «мягкой» водой, а для «жесткой» воды лучше использовать водонагреватели с «сухими» ТЭНами.

На нашем сайте вы сможете найти водонагреватели известных немецких фирм Stiebel Eltron и AEG.

Трубчатые электрические нагреватели компании Stiebel Eltronзаслуженно пользуются славой самых надежных в мире. Со времен основания фирмы конструкция ТЭНа (на рисунке справа тэн для водонагревателя psh … si) продолжает совершенствоваться. Благодаря жесткому контролю качества на всех этапах производства, заводской брак сводится к нулю. На сегодняшний день Stiebel Eltron предлагает самый широкий ассортимент нагревательных элементов с неоспоримыми преимуществами:

  • медные ТЭНы имеют хорошую теплоотдачу и не подвержены коррозии;
  • развитая поверхность элемента снижает тепловую нагрузку на единицу площади;
  • специальный элемент в виде спирали, и большое фланцевое отверстие обеспечивают легкий демонтаж, даже после длительной эксплуатации;
  • продуманная конструкция крепления нагревательного фланца позволяет экономить время и силы при замене или обслуживании;
  • широкий выбор электрических мощностей и возможность подключения 220 / 380 В.

В зависимости от целей, Ваших предпочтений и бюджета, Вы легко сможете выбрать оптимальный вариант среди накопительных водонагревателей AEG. Все приборы оснащены высококачественной теплоизоляцией и внутренним баком, надежно защищенным от коррозии. Водонагреватели AEG обладают множеством полезных функций, которые сделают процесс приготовления горячей воды простым и удобным. Благодаря своему привлекательному классическому дизайну, водонагреватели AEG отлично впишутся в любой интерьер.

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:

Какой лучше нагревательный элемент для конвектора

Конвекционный электрообогреватель (конвектор) — это один из самых востребованных в стране бытовых приборов, который чаще всего используется как дополнительный источник тепла в помещениях различного назначения. Его популярность вызвана сравнительно невысокой ценой и простотой конструкции, которая, в отличие от масляных радиаторов и тепловентиляторов, обусловлена отсутствием промежуточного звена для передачи тепла. Основная и главная часть конструкции конвертора – нагревательный элемент. Какие бывают виды электронагревателей, чем они различаются, какие имеют плюсы и минусы, а также как проверить работоспособность ТЭНа – подробно в данном материале.

Конструкция и принцип действия конвектора

Эффективная работа электрообогревателя обеспечивается за счет естественной конвекции (циркуляции) воздуха в помещении. Как указывалось выше, основным элементом прибора является нагревательный элемент для конвектора, помещенный в металлический корпус, который чаще всего имеет прямоугольную форму.

Принцип работы электронагревательного прибора заключается в следующем. Холодный воздух поступает внутрь корпуса через отверстия в нижней его части. Нагреваясь, воздушные массы поднимаются вверх и через отверстия на лицевой поверхности конвектора возвращаются обратно в помещение. Постепенно остывая, воздух опять опускается вниз, и цикл повторяется снова.

Принцип работы конвектора

Важно! Непрерывная циркуляция холодного и теплого воздуха обеспечивает быстрый и эффективный обогрев помещения, в котором установлен электроконвектор.

На отечественном рынке потенциальный потребитель может встретить конвекторы, оснащенные электронагревательными элементами открытого и закрытого типа.

  1. Приборы с нагревателями открытого типа оборудуются механическим регулятором температуры и отличаются низкой стоимостью, простотой управления и быстрым нагревом корпуса. Однако степень их электрозащищенности не превышает IP21.
    Конвектор открытого типа
  2. Приборы с нагревателями закрытого типа более дорогие, имеют ряд предустановленных рабочих программ и дополнительных опций и оснащаются электронным термостатом. Для них характерно малое энергопотребление и повышенная степень электрозащиты (IP24).
    конвектор закрытого типа

Выбирать тип электроконвектора следует, исходя из характеристик отапливаемого помещения.

Типы электрических нагревателей

В процессе производства современных электроконвекторов компании-изготовители используют электронагревательные элементы трех типов:

  • stitch;
  • ТЭН;
  • монолитный.

Каждый из упомянутых видов нагревателей имеет только ему свойственные достоинства и недостатки, поэтому прежде, чем купить электроконвектор, потенциальному потребителю желательно с ними поподробнее ознакомиться.

Stitch-нагреватели

Stitch-нагреватели (с английского: шить, стегать) еще называют игольчатыми или ленточными. Это плоская диэлектрическая пластина (лента), прошитая токопроводящей нитью с изолирующим лаковым покрытием. Тонкая хромо-никилевая проволока образует с двух сторон пластины петли, которые под воздействием электрического тока мгновенно нагреваются до высокой температуры и также быстро остывают при его отключении. При этом раскаленная нить контактирует с воздухом, что может привести к его пересушиванию.

Stitch-нагреватель

На заметку! Стич-нагреватели не имеют защиты от брызг и стекающей воды, что существенно ограничивает область их применения.

Основное достоинство игольчатых нагревателей — низкая стоимость. При этом конвекторы, изготовленные с их использованием, имеют ряд существенных недостатков, среди которых можно отметить:

  • низкую тепловую инерцию;
  • низкий коэффициент полезного действия (КПД);
  • недостаточную степень электрозащищенности (не выше IP21), в связи с чем их нельзя использовать в помещениях с повышенной влажностью;
  • недолговечность, что обусловлено хрупкостью самих нагревателей;
  • высокий уровень пожароопасности — попадание пыли на раскаленную спираль вызывает искрение, что может привести к пожару;
  • повышенные требования к транспортировке.

На отечественном рынке ленточные нагреватели чаще всего встречаются в электроконвекторах китайского производства (компания General и др.).

Трубчатые нагреватели

Традиционный трубчатый электронагреватель (ТЭН) конструктивно представляет собой прочную стальную колбу, внутри которой находится кварцевый, керамический или магниевый наполнитель. Внутрь колбы также интегрирована нихромовая нить, которая нагревается под действием электрического тока.

Кроме того, поверх корпуса колбы крепят алюминиевый диффузор (рефлектор) с большим числом ребер, расположение, количество и конфигурация которых может варьировать. Последние значительно увеличивают площадь соприкосновения нагревательного элемента с холодным воздухом и, как следствие, теплоотдачу ТЭНа, а также конвекцию воздуха. Такие ТЭНы полностью герметичны, а раскаленная спираль не контактирует с воздухом и поэтому не пересушивает его. Трубчатые нагреватели отличаются долговечностью и неприхотливостью в процессе эксплуатации.

Трубчатый нагреватель

На заметку! Как правило, конвекторы, собранные на основе трубчатых электронагревателей, имеют уровень электробезопасности IP24 (защита от брызг воды во всех направлениях), поэтому их можно использовать для подогрева воздуха во влажных помещениях.

Несмотря на ряд преимуществ, выгодно отличающих ТЭНы от stitch-нагревателей, они не лишены недостатков. Основные из них:

  • неплотное прилегание рефлектора к колбе, что приводит к потерям тепла;
  • разные коэффициенты температурного расширения стальной колбы и алюминиевого оребрения, способствующие их механическому повреждению (растрескиванию).

Выпуск электроконвекторов с трубчатыми нагревателями организован во многих странах мира. Наиболее известна продукция компаний Ballu (Китай), Siemens (Германия), Thermor (Франция) и др.

Монолитные нагреватели

От недостатков, присущих ленточным и трубчатым нагревателям, полностью избавлены их монолитные аналоги. В таких конструкциях диэлектрический наполнитель и нихромовая нить интегрированы в цельнолитой алюминиевый корпус, выполненный заодно с оребрением.

В данном конструктивном исполнении все элементы имеют одинаковый коэффициент температурного расширения, что исключает появление микротрещин при цикличной смене температуры. Кроме того, конвекторы, оснащенные монолитными нагревателями, бесшумны и долговечны в эксплуатации. Также они характеризуются минимальным уровнем тепловых потерь.

Монолитный нагреватель

Существенным недостатком монолитных конструкций и изделий, изготовленных на их базе, является сравнительно высокая стоимость. Одним из лучших образцов такого электроконвектора считается прибор серии Electrolux 1000, укомплектованный современным монолитным X-образным нагревателем X-DUOS мощностью 1 кВт.

Диагностика ТЭНов для электроконвекторов

Конвекторный нагреватель в общем случае представляет собой достаточно простое устройство с небольшим количеством встроенных внутрь узлов. Основой прибора являются один или несколько нагревательных элементов, способных генерировать тепло. В случае их неисправности конвектор перестает обогревать помещение. Убедиться в том, что вышел из строя именно нагреватель, можно только по результатам его тестирования.

Как правило, современные конвекторы оснащены нагревателями закрытого типа. Открытые их конструкции встречаются крайне редко. Закрытый ТЭН в случае поломки меняют — ремонту он не подлежит. Проверить его работоспособность лучше всего при помощи самого простого мультиметра (тестера), включенного в режим измерения сопротивления.

Мультиметр

Измеряют сопротивление ТЭНа следующим образом:

  • отключают кабель электропитания;
  • выставляют на мультиметре предел измерения сопротивления 200 Ом;
  • прикладывают щупы тестера к контактам ТЭНа;
  • по показаниям, появившимся на табло мультиметра, делают вывод об исправности ТЭНа.

ТЭН исправен, если измеренная величина сопротивления не превышает несколько десятков Ом. В тех случаях, когда на табло высвечивается «0» (короткое замыкание) или значок «бесконечность» (обрыв), можно сделать вывод о том, что ТЭН неисправен и подлежит замене.

Важно! Нагревательные элементы для конвекторов относятся к категории неремонтируемых узлов. Заменить их может любой, кто умеет держать в руках простейшие инструменты. Главное — найти и подобрать аналогичную или подходящую по техническим параметрам, габаритным и присоединительным размерам модель нагревателя.

Итак, при выборе конвектора следует, прежде всего, выяснить тип используемого нагревательного элемента. От этого зависит, в каком помещении его можно будет применять по назначению. А при эксплуатации требуется соблюдать правила и рекомендации, обозначенные производителем техники в руководстве пользователя. Это необходимо, чтобы электронагреватель прослужил как можно дольше, так как ремонту он не подлежит.

Электрические нагревательные элементы. Виды и устройство

Всевозможные электроприборы для нагрева широко применяются в быту почти в каждом доме. Главным компонентом подобных устройств являются электрические нагревательные элементы (ТЕН)(Спираль).

Разновидности

Выделяют всего два типа нагревателей:

1. Открытые электрические нагревательные элементы:
К нагревателям открытого типа относятся спирали. Спиральные нагревательные элементы отдают тепло за счёт конвекции и излучения. Они в основном подвешиваются на кронштейне из электрически изоляционного материала. Ещё есть спирали, положенные в изоляционных канавках.
2. Закрытые электрические нагревательные элементы:
герметичные. К герметичным нагревателям относятся трубчатые нагревательные элементы. Электрические нагревательные элементы работают на основе конвекции, излучения и теплопроводности, преобразовывая электроэнергию в тепловую энергию;
негерметичные. Это спирали и ленты в защитной оболочке, выполненной из электроизоляционного материала. В качестве защиты могут применяться чешуйчатые бусы из керамики, надевающиеся прямо на спираль.

Особенности нагревательных спиралей

Для изготовления нагревательных спиралей применяют нихром или фехраль. Некоторые фирмы выпускают спирали из еврофехрали. Разные производители выпускают нагревательные элементы в зигзагообразной или круглой форме. Встречаются спирали, оборудованные по концам резьбовыми шпильками (винтами).

Свойства нихромовых спиралей:
  • Сохраняют пластичность после остывания.
  • Большое удельное сопротивление.
  • Не накаляются при нагревании.
  • Не потребляют кислород.
  • Превосходные механические свойства.
  • Сберегают свойства при длительной эксплуатации.

Нихромовые спирали с керамической основой можно неоднократно снимать, при необходимости поправлять и изменять их форму, подгоняя под нужные размеры. Эксплуатируют подобные нагреватели в быту, промышленности и прочих приборах.

Свойства фехралевых спиралей:
  • Высочайшая жароустойчивость.
  • Значительное удельное сопротивление.
  • Стойкость к воздействиям агрессивной среды.
  • Отсутствие окалины.
  • Механическая устойчивость.
  • Прочность на изгиб.
  • Большой срок службы.

Применяются эти спирали в электропечах почти во всех отраслях промышленности и в других электроприборах (калориферах, электроплитках). Эти нагревательные элементы имеют меньшую плотность, служат дольше и стоят дешевле от нихромовых спиралей.

Свойства фехралевых и спиралей из прочих многокомпонентных сплавов:
  • Высокое удельное сопротивление.
  • Однородность структуры.
  • Превосходная стойкость к воздействию разной среды (вакууму, воздуху, аргону и т.п.).
  • Высокая пластичность.
  • Хороший предел ползучести.
  • Большой срок эксплуатации.

Подобные спирали служат дольше, имеют меньшую плотность, большую пластичность и лучшее качество поверхности от нихромовых и фехралевых. Они считаются более надёжными и выносливыми, поэтому используются в приборах, предназначенных для работы при высоких температурах (1200Со).

Преимущества и недостатки спиралей
Преимущества нагревателей открытого типа:
  • Простая конструкция.
  • Быстрый нагрев.
  • Лёгкость в ремонте.
  • Невысокая стоимость.
Читайте также  Чем утеплить фасад кирпичного дома снаружи?
Недостатки:
  • Низкая электробезопасность.
  • Риск замыканий витков спирали.
  • Вероятность появления механических повреждений.

Ещё существуют спирали закрытого типа, они помещены в металлической оболочке, пространство которой заполнено порошком в качестве изоляции. Эти элементы разогреваются намного дольше, но они надёжнее и безопаснее в эксплуатации, самое распространённое применение таких элементов это электрические конфорки, для электрических плит.

Konforki dlia plit

Особенности ТЭНов: конструкция и принцип работы

ТЭНы (трубчатые электрические нагревательные элементы) представляют трубку, внутри которой посередине расположена токопроводящая нить или спираль. Трубка обычно изготовлена из металла, но есть приборы со стеклянной или керамической трубкой. ТЭНы с металлическими трубками предназначены для нагрева практически не агрессивных сред.

Стекло применяют для ТЭНов в промышленных установках, т.е. для химически сильноагрессивных сред. Керамические или из других благородных металлов трубки встречаются очень редко, изготавливаются они для особых случаев. Трубки бывают разного диаметра от 6 мм до 24 мм.

Ustroistvo trubchatogo TENa

Нить из термоэлектрического сплава, может быть нихромовая или фехралевая. Эта деталь, хорошо запрессованная в сердцевине, имеет отменное сопротивление, поэтому сильно разогревается при прохождении электротока, но не плавиться.

Спираль (нить) исполняет роль нагревателя. Пространство между ней и трубкой наполнено теплоизолятором с хорошей теплопроводностью. В качестве него используют перикласт (кристаллическую окись магния MgO). MgO согласно ГОСТ 13236–83, обладает высокими диэлектрическими свойствами и стойкостью к высоким температурам. Изоляционный слой предотвращает контакт диэлектрика с трубкой и передаёт максимально эффективно тепловую энергию на поверхность.

Перед тем, как попасть в окружающую среду, тепловая энергия сначала проходит через диэлектрик, а потом через нержавеющие стенки трубки, нагревая воду или воздух.

Трубчатые электрические нагревательные элементы могут работать в следующих рабочих условиях:
  • Жидких.
  • Твёрдых.
  • Газообразных.

ТЭН оснащён группой контактных устройств, предназначенных для его включения. В качестве контактов обычно применяют проводящие клеммы, которые располагают на изолирующих вставках.

Основные детали ТЭНа:
  • Трубка.
  • Нагревательный элемент — спираль или нить.
  • Наполнитель.
  • Изолирующий слой.
  • Контактные устройства.

Подобная конструкция способна выдерживать длительную штатную нагрузку. При этом скачки напряжения кратковременные перегрузки сильно не влияют на работу нагревательного элемента. Некоторые группы ТЭНов оборудуются дополнительными деталями, к примеру, термопредохранителями или магниевыми анодными стержнями для продления срока работы.

Отличия нагревателей касаются не только материала исполнения, но также конструкции и их назначения. ТЭНы бывают разной длины и диаметра, выполняются из стали или титана, а также имеют разные электротехнические параметры.

Виды ТЭНов
  • Оребрённые ТЭНы (ТЭНР) . Эти нагреватели предназначены для нагрева воздуха, поэтому их называют воздушными. Материалом их выполнения является нержавеющая и конструкционная сталь. ТЭНР оребряют лентой, а также наборными шайбами.

Orebrennye TENy

  • ТЭНы патронного типа (ТЭНП) . Используются для нагревания пресс-форм, поэтому эксплуатируются в промышленных установках. Изготовлены из шлифованной нержавеющей трубы, имеют контактные выводы на одной стороне. Некоторые ТЭНП оснащены термоэлектрическим преобразователем. Иногда их применяют для нагревания газовых и жидких сред.
  • Блок электронагревателей (ТЭНБ) . Блоки обеспечивают повышенной мощностью обогрев сыпучих и жидких веществ, поэтому их часто называют водяными ТЭНБ. Производятся из разного материала и различной мощности. Крепления фланцев бывают резьбовыми и болтовыми.

Elektricheskie nagrevatelnye elementy blok

  • ТЭНы с терморегулятором . Эти электроустройства применяют для нагрева воды в любой ёмкости подходящего объёма с возможностью поддержания конкретно заданной температуры (электрокотлы и пр. оборудование).

Elektricheskie nagrevatelnye elementy s termoreguliatorom

  • Кольцевые электрические нагревательные элементы (КНП) . Эти устройства необходимы для обогрева литниковых втулок, прожекторов и т.п. Для производства оболочки используется нержавеющая сталь. КНП могут поставляться с оборудованной термопарой.

Elektricheskie nagrevatelnye elementy kolevye

Маркировка ТЭНов

Пример; ТЭН 100 А 13 О 220 Ф2 R30 G1/2

Обозначения позиций в маркировке:

1- Трубчатый электронагреватель.
2- Развёрнутая длина 100 мм.
3- Длина контактного стержня А=40 мм,
(А=40, В= 65, С=100, D=125, E=160, F=250 (мм)).
4- Диаметр 13 мм, бывают следующие диаметры: 6,25; 8; 10; 13; 16; 22.
5- Потребительская мощность.
6- Устройство предназначено для обогрева подвижного воздуха (О).

Обозначение нагреваемой среды:

P— Вода, оболочка из черной стали.
J — Вода, оболочка из нержавейки.
S— Неподвижный воздух, оболочка из черной стали.
T— Неподвижный воздух, оболочка из нержавейки.
O— Движущийся воздух, оболочка из черной стали.
K— Движущийся воздух, из нержавеющей стали оболочка.
Z— Масло.
L— Литейные формы.
7— Номинальное напряжение равно 220В.
8— Форма ТЭНа Ф2 (формы см. на рис.1).
9— Радиус гибки равен 30 мм.
10— Наличие резьбовых штуцеров G1/2.

Преимущества и недостатки ТЭНов

ТЭНы эксплуатируются в промышленных печах и почти в любой обогревательной технике. Водонагреватели, переносные радиаторы отопления, стиральные машинки и прочие приборы, в функциях которых есть нагрев, работают на основе ТЭНов.

Преимущества ТЭНов следующие:
  • Универсальность и безопасность.
  • Надёжность работы.
  • Можно использовать в установках инфракрасного нагрева.
  • Можно помещать в любую жидкость.
  • Могут работать при различных ударных нагрузках.
  • Надёжная герметизация спиралей.
  • Разнообразие форм.
Трубчатые электрические нагревательные элементы обладают высокой стабильностью и прочностью, поэтому имеют длительный срок службы, но у них всё же есть и недостатки:
  • Высокая металлоемкость.
  • ТЭН с перегоревшей спиралью невозможно отремонтировать.

Эти устройства имеют более высокую стоимость от обычных открытых нагревательных спиралей. Но при эксплуатации подобных приборов лучше выбирать более безопасные варианты, не смотря на цену.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector