ТЭНы для радиаторов отопления: назначение, виды, критерии подбора, особенности подключения
Наступление холодов всегда делает особенно актуальными вопросы, касающиеся отопления. В промозглое межсезонье централизованные системы часто не включают «до последнего», и тогда на помощь замерзающим обывателям приходят альтернативные системы обогрева, такие как тэны для радиаторов отопления.
Это простой и достаточно эффективный вариант, помогающий поддерживать комфортную температуру. Поговорим о нем подробнее.
Содержание статьи:
- ТЭН для радиатора: зачем он нужен?
- Как устроен электроприбор
- Минусы и плюсы радиаторного ТЭНа
- Разновидности трубчатых нагревателей для радиаторов
- Как не ошибиться в выборе
- Расчет мощности электротэна
- Конструктивные особенности прибора
- Наличие автоматического управления
- Особенности монтажа радиаторных ТЭНов
- Выводы и полезное видео по теме
ТЭН для радиатора: зачем он нужен?
Как и любой другой ТЭН для отопления, радиаторный предназначен для подогрева теплоносителя и поддержания его рабочей температуры. Прибор может быть установлен практически в любой отопительный прибор, имеющий заполненную жидкостью внутреннюю полость. Благодаря этому область его применения достаточно широка.
Радиаторные ТЭНы могут выступать в качестве основного либо дополнительного источника обогрева. Они очень хороши как источники тепла для помещений с относительно небольшой площадью, которые периодически используются в холодное время года. К примеру, различные подсобки или гаражи. В этом случае ТЭН монтируется в автономный радиатор, обычно он имеет внушительные размеры.
Радиатор с встроенным ТЭНом внешне практически не отличается от традиционных батарей. В период межсезонья, пока еще не включено центральное отопление, он поможет жильцам не замерзнуть
Батарея не подключается к отопительной системе и заполняется теплоносителем, который циркулирует исключительно в пределах корпуса радиатора. В таких случаях в качестве теплоносителя выбирают техническое масло с пониженной вязкостью, что позволяет не бояться полного замерзания радиатора в нерабочее время. Получается аналог радиатора масляного типа, только больших размеров.
Достаточно хорошо зарекомендовали себя радиаторные ТЭНы и в качестве основного источника тепла для дачных домиков, которые отапливаются периодически. Система обустраивается аналогично вышеописанной, но только ТЭНы монтируются в батареи, установленные в каждой комнате.
Возможна организация такого отопления и для домов с постоянным проживанием. В этом случае батареи можно заполнить обычной водой, поскольку не планируется допускать замерзание системы. Правда, такие варианты используются крайне редко по причине дороговизны электроэнергии.
Более широко радиаторные ТЭНы используются как дополнительные источники тепла. Они могут быть встроены в существующую отопительную систему с жидким теплоносителем и включаться в работу тогда, когда основное отопление по каким-либо причинам не функционирует. Особенно удачно такое решение для домов с централизованным отоплением. В период, когда оно отключено, ТЭНы буквально спасают жильцов квартиры от замерзания.
Так называемые отопительные регистры очень популярны среди домашних мастеров. Их легко можно собрать своими руками и обустроить таким образом практичное отопление для гаража или подсобного помещения
Еще один неплохой вариант – подключение приборов в автономную отопительную систему с твердотопливным котлом. Это позволит поддерживать комфортную температуру в комнатах даже в то время, когда владелец не имеет возможности вовремя заложить топливо.
Если есть возможность использования многотарифного счетчика, практичным может оказаться вариант с переходом на ночное отопление электричеством, когда оно относительно дешевое. Днем же котел вновь заработает.
Практика показывает, что экономически невыгодно использовать радиаторные ТЭНы как дополнительный источник тепла для автономных систем, работающих на газе. Этот вид топлива сам по себе относительно дешев, поэтому заменять его на более дорогую электроэнергию не имеет смысла. Если же котлы работают на дорогом сжиженном газе или же на дизельном топливе, выгода будет налицо. Но только при наличии двухфазного счетчика электроэнергии.
Как устроен электроприбор
Конструкция устройства практически не отличается от других ТЭНов. Корпус трубчатого электронагревателя выполняется из цельнотянутой или электросварной тонкостенной металлической трубки. Ее диаметр может варьироваться, а сечение быть плоским или округлым.
В качестве материала для изготовления корпуса чаще всего используется углеродистая сталь, но может быть выбрана и нержавейка, если рабочая поверхность прибора будет разогреваться до температур свыше +450С.
Чтобы защитить металл от коррозии и продлить время службы самого ТЭНа, стальной корпус хромируют либо никелируют. В качестве нагревательного элемента применяется спираль из нихромовой проволоки. Элемент имеет высокое удельное сопротивление, благодаря чему быстро разогревается. Спираль помещена внутрь корпуса, в оставшейся свободной внутренней полости — наполнитель.
В конструкции радиаторного ТЭНа обязательно присутствует спираль, которая отвечает за разогрев устройства. Она обладает высоким сопротивлением, поэтому при прохождении тока быстро нагревается
Корпус имеет высокие электроизоляционные свойства и при этом хорошо передает тепло. В качестве наполнителя может использоваться очищенный кварцевый песок либо периклаз — так называется смесь кристаллических окислов магния. После того, как корпус заполнен наполнителем, его опрессовывают и изгибают, придавая необходимую форму. Все изоляторы покрывают кремнийорганическим влагоизоляционным соединением.
Такой прибор может устанавливаться в радиатор любого типа: медный, чугунный, биметаллический и т.д. Устройство способно вырабатывать до 2,5 кВт мощности. Модели, предназначенные для промышленного использования, выдают до 6 кВт. Конструкция электротэна такова, что всю поступающую электрическую энергию устройство без остатка преобразует в тепловую, потери при этом практически отсутствуют.
Принцип работы устройства предельно прост. При активации он начинает быстро нагреваться, разогревая находящийся в непосредственной близости от него теплоноситель. По законам физики нагретая жидкость легче холодной, поэтому она начинает двигаться вверх . На ее место опускается более холодный теплоноситель. Поднявшись в верхнюю часть радиатора, разогретая жидкость отдает там свое тепло, остывает и опускается вниз.
Главный враг ТЭНов любого типа — известковый налет. Он неизбежно образуется на нагревательном элементе и постепенно приводит к тому, что устройство выходит из строя
Цикл повторяется многократно. Таким образом, электроприбор создает внутри батареи однонаправленный ток жидкости. Его скорость тем выше, чем больше мощность устройства. Исходя из практики, одним из лучших видов теплоносителя считается трансформаторное масло. Жидкость быстро разогревается и достаточно долго не остывает, постепенно отдавая свое тепло корпусу радиатора.
Минусы и плюсы радиаторного ТЭНа
Электронагреватели трубчатого типа дают возможность собрать практичную и достаточно эффективную отопительную систему основного или дополнительного обогрева. К достоинствам приборов можно отнести:
- Предельную простоту монтажа. С этой работой справится каждый начинающий мастер.
- Невысокая стоимость устройства, правда, имеется в виду цена одного ТЭНа, без дополнительного оборудования.
- Большая надежность по сравнению с масляными радиаторами. Кроме того, батареи с ТЭНами ремонтопригодны. При выходе оборудования из строя будет достаточно заменить нагреватель.
- Наличие дополнительного функционала.
- Возможность автоматического управления отопительной системой, но для этого понадобится дополнительное оборудование.
Мы перечислили основные достоинства радиаторных ТЭНов, рассмотрим их значимые недостатки. Их довольно много. Прежде всего, это внушительные эксплуатационные расходы, что объясняется высокой стоимостью электроэнергии. Их можно снизить, если полностью автоматизировать управление системой отопления.
В этом случае ТЭНы будут включаться в работу только после того, как температура в помещении понизится до определенного минимальным значения. И выключаться по достижению температуры, определенной как комфортной. Работа в таком режиме максимально экономична.
Самые простые по конструкции радиаторные ТЭНы не оснащены автоматическим управлением. Чтобы автоматизировать такую систему, понадобится приобретение дополнительного оборудования
Однако оборудование для автоматизации потребует финансовых вложений. Если рассматривать покупку ТЭНа в комплекте с радиатором и с автоматикой, стоимость такого комплекта будет намного больше цены электрического конвектора или же масляного радиатора.
Но при этом последние по уровню предоставляемого комфорта ничем не уступают, а кое в чем даже превосходят радиаторы с ТЭНами. Например, последние требуют стационарной установки, тогда как электроконвекторы и масляные радиаторы более мобильны и компактны.
Кроме того, как и любой другой электрический прибор, в процессе работы ТЭНы генерируют магнитное поле. Его опасность для организма не доказана, равно как и безопасность. Поэтому стоит отнести наличие такого поля к отрицательным качествам устройств, ведь они монтируются в радиаторы, то есть находятся в непосредственной близости от людей.
В других отопительных системах, работающих от электричества, этот недостаток в какой-то мере нивелируется. К примеру, электрокотлы располагаются в нежилых помещениях, где присутствие человека кратковременно.
Один из самых значимых недостатков радиаторных ТЭНов — это относительно невысокая эффективность. Если сравнивать ее с эффективностью традиционных систем, работающих с жидким теплоносителем, она окажется значительно ниже. Связано это с тем, что в первом случае теплоноситель движется с довольно высокой скоростью. Благодаря этому радиатор прогревается достаточно быстро и полностью.
Чтобы увеличить теплоотдачу оборудованных ТЭНами радиаторов, можно накрыть стену, а которой закреплено устройство, отражающим экраном из фольги. Тепловое излучение будет двигаться только в комнату
Функционирование ТЭНа не в состоянии обеспечить такую высокую скорость. В результате нагрев корпуса батареи будет неравномерным. В нижней части температура будет намного выше, чем в верхней.
Учитывая, что в целях безопасности не следует допускать разогрев батареи выше +70ºС, такая температура будет присутствовать только в нижней части радиатора, где находится ТЭН. Следовательно, чтобы не допустить перегрева оборудования, придется уменьшать его мощность примерно на треть.
Разновидности трубчатых нагревателей для радиаторов
При всей простоте конструкции в продаже можно найти различные вариации радиаторных ТЭНов. Прежде всего, варьируется мощность нагревательных приборов. Модели с минимальной мощностью «выдают» порядка 0,3 кВт, с максимальной – 6 кВт. Различаются устройства исполнением корпуса. Учитывая, что конфигурация и расположение радиаторов может быть разным, встречаются ТЭНы с левой или с правой резьбой.
Разниться может и диаметр устройства. Связано это с сечением пробки заглушки радиатора, на место которой монтируется прибор. Стандартный размер – 40 мм. Принципиального различия между устройствами, предназначенными для монтажа в радиаторы из различных материалов, нет. Их конструкция аналогична, может отличаться только диаметр. В продаже можно найти одинарные и двойные ТЭНы.
Двойные ТЭНы более удобны в использовании. Они позволяют значительно увеличить скорость разогрева теплоносителя, но при этом они отличаются от одинарных аналогов более высокой ценой
Последний более удобен в эксплуатации. В момент включения активируются сразу оба элемента, за счет чего происходит максимально быстрый разогрев теплоносителя. После этого один из элементов отключается, что позволяет экономить энергоресурсы. Некоторые модели оснащаются дополнительным функционалом. Производитель использует только две функции:
- Турбонагрев. Дает возможность максимально форсировать увеличение температуры в комнате. В устройство обязательно встраивается терморегулятор, который позволяет изменять интенсивность обогрева.
- Антизамерзание. Этот режим позволяет предотвратить возможное размораживание всей системы при снижении температуры до отрицательных значений. ТЭН автоматически поддерживает минимально допустимую температуру, потребляя при этом небольшое количество электроэнергии.
Помимо этого, нагреватели для радиаторов различаются длиной и наличием либо отсутствием терморегулятора.
Как не ошибиться в выборе
Радиаторы для ТЭНов достаточно просты в выборе, поскольку не предполагают особого разнообразия исполнения и технических характеристик. Перед покупкой следует учесть следующие моменты.
Расчет мощности электротэна
Чтобы грамотно определить необходимую мощность устройства, желательно знать теплотехнические нормы, действующие в данной местности. В крайнем случае, можно воспользоваться усредненным показателем, который может использоваться в средней полосе России и внести при необходимости какие-то поправки.
Исходя из этого, на 10 кв. метров отапливаемой площади при условии, что ТЭН будет использоваться как основное отопление, необходим 1 кВт его мощности.
Если ТЭНы для радиаторов выбраны в качестве основного отопления для дома, крайне желательно приобретать модели с терморегулятором. Таким образом можно будет регулировать мощность устройства и тем самым сокращать расходы на энергоресурсы
Если же устройство будет применяться в качестве дополнительного отопления, требуемая мощность будет в 3-4 раза ниже. Кроме того, при выборе прибора следует учесть специфику радиаторного ТЭНа. В силу своих конструктивных особенностей он сможет бесперебойно работать только при 75% теплоотдаче радиатора. При большей мощности будет возникать перегрев устройства, и оно будет постоянно отключаться.
Исходя из этого и рассчитывается мощность прибора. Точные значения теплоотдачи того или иного радиатора можно узнать из его технической документации. Однако в среднем одна секция алюминиевой батареи имеет теплоотдачу в 180 Вт, чугунной – 140 Вт.
Рассчитаем для примера, какой ТЭН подойдет для 10-секционного радиатора. Умножаем данные на 10 и получаем, что для алюминиевой батареи стоит взять ТЭН мощностью до 1,35 кВт, для чугунной – до 1 кВт.
Конструктивные особенности прибора
Для каждого радиатора следует подбирать подходящий ему по размерам и направлению резьбы ТЭН. Оборудование имеет различную длину стержня, что может сказаться на эффективности его работы. При недостаточной длине ТЭНа оборудование не способно обеспечить достаточно высокую скорость циркуляции теплоносителя, вследствие чего нагрев радиатора будет неравномерным и недостаточным.
Длина устройства, пожалуй, одна из важнейших его характеристик, напрямую влияющая на эффективность работы. Перед покупкой следует замерить радиатор и рассчитать необходимую длину встраиваемого ТЭНа
Оптимальным считается вариант, когда стержень ТЭНа на 60-100 мм не доходит до внутренней стенки противоположного края радиатора. Важно так же правильно подобрать форму корпуса и диаметр устройства. У разных моделей может различаться материал заглушки. Для правильного выбора следует изучить рекомендации производителя, где он описывает типы подходящих для использования конкретного ТЭНа отопительных приборов.
Наличие автоматического управления
В продажу поступают приборы со встроенным автоматическим управлением либо без него. Первая вариация максимально удобна и не требует затрат на приобретение дополнительного оборудования. В этом случае в нижнюю часть корпуса ТЭНа встраивается терморегулятор с датчиком, замеряющим температуру теплоносителя.
Если встроенной автоматики нет, электроприбор не имеет термостата. В этом случае желательно подключать с использованием детектора, замеряющего температуру воздуха в комнате.
Надо признать, что это оборудование не настолько популярно и востребовано, чтобы крупные европейские компании занялись его производством.
В магазинах можно найти радиаторные ТЭНы, изготовленные турецкими, польскими и украинскими брендами. По своему качеству и функционалу они примерно аналогичны. Сложно сказать, продукцию какой фирмы стоит предпочесть. Но нужно с настороженностью относиться к китайским ТЭНам, так как нередко можно получить изделие низкого качества.
Особенности монтажа радиаторных ТЭНов
Установить прибор достаточно просто. Чтобы операция прошла без каких-либо затруднений, следует еще в магазине ознакомиться с его комплектацией. В идеальном варианте вместе с ТЭНом в коробке будут уложены все необходимые для безопасного подключения элементы и крепежи. Если каких-то деталей не хватает, нужно их немедленно докупить.
ТЭНы с терморегуляторами более функциональны, чем их стандартные аналоги. При этом их монтаж, по сути, ничем не отличается и производится так же просто и быстро
Еще один важный момент: перед началом монтажа следует убедиться, что система свободна от воды. По этой причине в многоквартирных домах оптимально проводить работы в летнее время, когда центральное отопление отключено.
Собственно монтаж заключается в демонтаже заглушки, расположенной в нижней части радиатора, и последующей установке на ее место нагревательного прибора. Чтобы стык получился герметичным, обязательно устанавливается прокладка из резины. Не лишней будет и предварительная обработка участка стыка герметиком.
ТЭН можно устанавливать только в нижней части радиатора, чтобы циркуляция жидкости могла осуществляться беспрепятственно. Деталь вставляется в батарею строго горизонтально, иначе возможны проблемы с эксплуатацией. Для подключения ТЭНа разрешено использовать розетку, имеющую заземление. Желательно установить стабилизатор напряжения, чтобы обезопасить прибор от сетевых перепадов.
Включать устройство в сеть можно только после наполнения радиатора жидкостью, иначе прибор выйдет из строя. Конструкция с ТЭНом ремонтопригодна. При необходимости устройство легко вынимается и ремонтируется, а чаще заменяется на новое. Учитывая жесткость технической воды, специалисты рекомендуют регулярно проводить очистку нагревателя от накипи. Для этого прибор извлекается из батареи, после чего проводится чистка.
Радиатор со встроенным ТЭНом будет служить долго и беспроблемно, если не забывать его регулярно обслуживать, а именно вынимать нагреватель и аккуратно очищать его от накипи
Можно использовать механический способ, когда накипь осторожно снимается наждачной бумагой или жесткой щеткой из металла. Делать это следует очень аккуратно, поскольку ТЭНы очень чувствительны к механическим повреждениям и могут выйти из строя.
Помимо этого можно использовать химический метод. В этом случае прибор обрабатывается специальными веществами. Очень важно не повредить при этом прокладку из резины.
Выводы и полезное видео по теме
В видеороликах представлены рациональные советы о применении и подключении отопительных приборов.
Как самостоятельно установить ТЭН в радиатор:
Предлагаем обзор нагревателя для чугунного радиатора:
Нагревательный элемент для алюминиевого радиатора:
Радиаторные электротэны – хороший способ обустройства дополнительного обогрева для помещений самого разного назначения. Они актуальны для дач, гаражей и зданий, использующихся время от времени. В качестве основного отопления такие ТЭНы редко рекомендуют. Все-таки они расходуют достаточно много электроэнергии, поэтому можно найти другой, менее затратный способ отапливания своего жилья.
