ТЭНы для батареи отопления: плюсы и минусы, устройство, принцип работы

Что такое электротэны

ТЭН – это трубчатый электрический нагреватель. По сути, это полая трубка, выполненная из нержавеющей или углеродистой стали. Внутри расположена проволочная спираль, которая отличается высоким показателем сопротивления. Для монтажа предусмотрена латунная гайка, которая вкручивается в отопительный прибор. ТЭН устанавливается в любые радиаторы, подходит как для старых чугунных батарей, так и для современных алюминиевых и биметаллических.

Оптимальным вариантом считается ТЭН, оснащенный терморегулятором. Это приспособление позволит контролировать температурный режим и убережет нагревательный элемент от перегрева. Учитывая, что прибор будет устанавливаться в радиатор отопления, роль теплоносителя исполнит вода.

Работают электрические ТЭНы довольно просто. После подключения к домашней сети спираль, установленная внутри трубки, начинает нагреваться, передавая энергию теплоносителю. Если устройство оборудовано терморегулятором, выставляется необходимый температурный режим. После того как батареи достигнут установленной температуры, электрическая цепь разомкнется, и ТЭН отключится. Когда жидкость в батареях начнет остывать, устройство включится в автоматическом режиме.

ТЭН с термостатом имеет несколько дополнительных режимов:

• Турбо. В этом режиме нагреватель включается на короткий промежуток времени, но использует при этом максимальную мощность. Турборежим применяется для быстрого прогревания комнаты.
• Антизамерзание. Эта функция актуальна в основном для нежилых помещений. ТЭН работает на минимальной мощности, предотвращая промерзание системы в аварийных случаях.

Электронагреватель для батареи позволяет с минимальными затратами средств, времени и сил превратить отопительный прибор в автономную систему.

Что представляют собой ТЭНы и их особенности

ТЭНом называется трубчатый электрический нагреватель, который может быть установлен в любой емкости, заполненной жидкостью. Многим наверняка хорошо известен ТЭН для масляного радиатора, который эффективно разогревает данный прибор отопления. По сути, таким устройством является и электрический кипятильник для воды.

Электротэны для радиаторов представляют собой специальные устройства, которые могут быть установлены в любую батарею отопления в качестве основного или дополнительного источника тепла.Как правило, они монтируются с терморегуляторами, позволяющими автоматизировать процесс обогрева.

Схема использования электрического обогревателя в качестве дополнительного нагревателя

Совет! ТЭНы могут служить аварийным источником обогрева на случай отключения центрального отопления. В таких ситуациях можно перекрыть краны и подключить обогреватель к электричеству.

Процесс монтажа этих устройств очень простой – нужно лишь выкрутить заглушку, и вкрутить на ее место обогреватель. После этого радиатор можно заполнить как водой, так и маслом низкой вязкости. Последнее лучше использовать для тех случаев, когда отопление включается время от времени, к примеру, в гараже, чтобы теплоноситель не замерз.

ТЭН вкручивается в радиатор вместо заглушки

Достоинства

Среди достоинств рассматриваемого устройства можно выделить:

• Низкую стоимость. правда, к цене самого ТЭНа обычно добавляется еще и цена терморегулятора, который поставляется отдельно.
• Простоту установки – выполнить монтаж обогревателя своими руками может каждый домашний мастер, затратив на это лишь несколько минут свободного времени.
• При наличии качественного терморегулятора можно полностью автоматизировать процесс обогрева.
• Электронагреватели являются достаточно надежными, долговечными и абсолютно безопасными. Но для этого должна соблюдаться инструкция по подключению и правила техники безопасности.

На фото — изолированный в безопасном корпусе ТЭН

Недостатки

Наряду с достоинствами обогреватели для радиаторов имеют и некоторые недостатки:

• Высокие затраты на электроэнергию, особенно если нагреватели используются в качестве основного нагревателя.
• Низкая эффективность теплоотдачи. Дело в том, что батарея разогревается неравномерно, так как предназначена для постоянной циркуляции теплоносителя с высокой скоростью.
• ТЭН для радиатора с терморегулятором и прочей электроникой стоит дороже масляного обогревателя.

Таким образом, прежде чем установить данное устройство, следует прикинуть все его достоинства и недостатки. Дело в том, что во многих случаях целесообразней использовать другие источники электрического обогрева.

Обратите внимание! Эффективность нагрева во многом зависит от типа самих батарей отопления. К примеру, чугунные радиаторы с ТЭНом менее эффективные чем, к примеру, биметаллические или алюминиевые.

Основные функции и устройство ТЭНа

Основные функции ТЭНа, вмонтированного в батарею: нагревание теплоносителя и, в случае оборудования ТЭНа терморегулятором, регулировка температуры.

Сам ТЭН для радиаторов устроен настолько просто, что понять его конструкцию может даже школьник. В трубку из металла вставляется изолированная токопроводящая нить. Чаще всего это нихромовая спираль. Металлическую трубку в процессе гальванизации покрывают хромом или никелем, что даёт металлу особую защиту от агрессивного воздействия воды и гарантирует отсутствие контакта человека с электричеством. Кроме этого корпус нагревательного элемента оснащён датчиками контроля, не позволяющими устройству перегреваться.

Что касается функции нагрева теплоносителя, здесь, кроме одного, нет других вариантов: прибор включается в сеть и вода (или другой теплоноситель) нагревается. Принцип, одинаковый для всех электронагревательных устройств.

Функции термостата осуществляются ТЭНом, оборудованным терморегулятором. Это позволяет настроить ТЭН для радиаторов на определённую температуру. Кроме этого, существуют режимы регуляции, просто необходимые в определённых условиях:

1. «Антизамерзание» — поддерживает постоянную температуру теплоносителя +10^о С, которая не позволяет замёрзнуть системе отопления.
2. «Турбо» — необходим для моментального разогрева теплоносителя в автономной системе отопления на предельной мощности. После достижения необходимой температуры, режим автоматически отключается, и устройство работает в соответствии с заданными терморегулятором параметрами.

Что касается самого теплоносителя, есть мнение, что наиболее подходящим для батарей, оборудованных ТЭНом, является трансформаторное масло. Оно за короткое время нагревается и долго отдаёт тепло.

ТЭНы для радиаторов: особенности выбора

Электрические ТЭНы для радиаторов отопления представляют собой устройства, которые преобразуют электрическую энергию в тепловую, и тем самым нагревают теплоноситель внутри отопительных приборов.Таким образом, они позволяют любую батарею превратить в электрический обогреватель.

Ниже мы подробней рассмотрим, что представляют собой эти устройства, как они применяются, а также на что обращать внимание при их выборе.

ТЭН для батареи отопления

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.

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:

1. Турбонагрев. Дает возможность максимально форсировать увеличение температуры в комнате. В устройство обязательно встраивается терморегулятор, который позволяет изменять интенсивность обогрева.
2. 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.

Какой ТЭН для радиатора выбрать?

Поскольку большого разнообразия в исполнении и технических особенностей радиаторных ТЭНов нет, то и проблем в выборе обычно не возникает.
Во время покупки следует обратить внимание на следующее:

Мощность — если нет информации о теплотехнических нормах по конкретной местности, можно выбирать устройство по усреднённым показателям для средней полосы России, корректируя их в соответствии с погодными условиями данного региона. Так ТЭН мощностью 1 кВт способен нагреть воздух в помещении площадью 10 м² при условии автономной системы отопления. Из этого расчёта и следует делать выбор.

Материал — особенных различий по материалам между радиаторными ТЭНами разных производителей нет. Конструкции их так же идентичны. Разница может быть в диаметре, то есть в размере пробки заглушки. Кроме этого, бывают одинарные и двойные ТЭНы.

Размер — поскольку батарея отопления может состоять из определенного количества секций, то и длина нагревательного элемента должна соответствовать длине батареи. Специалисты рекомендуют приобретать нагревательную конструкцию, стержень которой на 6-10 см меньше длины батареи. Если ТЭН будет короче требуемой длины, он не сможет обеспечить полноценный и равномерный прогрев теплоносителя.

Наличие дополнительного оборудования — если планируется установка автономной системы отопления, то лучше устанавливать модели с терморегулятором. Это позволит регулировать температуру в помещениях и сократить расходы на электричество.

Цена — главное, не приобретать ТЭН для радиатора, ставя во главу угла его стоимость. Прежде всего, нужно руководствоваться техническими характеристиками, указанными в паспорте изделия. И всегда помнить, дёшево — не значит хорошо!

Мощность

Мощность ТЭНа варьируется от 800 до 2 000 ватт. При выборе можно руководствоваться следующей схемой:

• 20 Вт/м3. Такая мощность подойдет для новостроек, которые обладают отличной теплоизоляцией.
• 30 Вт/м3. Рекомендована для квартир, в которых установлены пластиковые окна, стены и пол оснащены надежной теплоизоляцией.
• 40–50 Вт/м3. Нагреватели с такой мощностью рекомендуется использовать в старых домах.

Тип батареи

Электронагреватели для разных радиаторов различаются формой внешней части корпуса, материалом, толщиной и диаметром заглушки. В паспорте изделия написано, для каких батарей предназначается ТЭН.

На заметку. Заглушки чугунных радиаторов обычно имеют 32-миллиметровую резьбу, алюминиевые – 25-миллиметровую.

Длина нагревательной трубки

Длина греющего элемента должна быть достаточной, чтобы обеспечить циркуляцию теплоносителя во всех секциях батареи и равномерность обогрева. Оптимальный размер соответствует длине радиатора минус 10 см.

Производители

Хорошие отзывы имеют итальянские ТЭНы Thermowatt, украинские Electron-T, польские и российские модели. Изделия из Китая не всегда отличаются высоким качеством.

Установка ТЭНа

Перед монтажом устройства необходимо произвести расчеты мощности учитывая тип батареи и среднестатистические теплотехнические характеристики, которые являются нормой в данной местности.

Произведение расчетов

При определении показателя мощности можно использовать среднюю величину теплотехнических данных в РФ. Таким образом, при установке электронагревателя трубчатого типа в качестве главного отопительного устройства на 10 квадратных достаточно мощности 1 киловатт.

Номинальную мощность электрического нагревательного прибора можно рассчитать согласно формуле:

Q = 0.0011*M (T1-T2)/t

В данном случае M является массой энергоносителя, T1 – показатель температуры после нагрева, T2 – значение температуры до нагрева и t – время необходимое для максимального повышения температурного режима.

Немаловажным фактором является технические характеристики самого электронагревателя, также теплоотдача батареи. Все необходимые данные об устройстве можно прочесть в прилагаемом к нему паспорте. Теплоотдача одной секции радиатора из чугуна в среднем составляет 1.40 ватт, а алюминия – 180 ватт. Поэтому мощность ТЭНа для одного объема батарей из разных материалов будет несколько отличаться.

Установка

Монтаж трубчатого электронагревателя не составляет сложности. Для этого необходимо:

• открутить с одной стороны заглушку на батареи;
• установить за счет резьбового крепления и прокладки из резины ТЭН.

Процесс подключения трубчатого электрического нагревателя имеет некоторые особенности:

1. Теплоноситель нагреваясь, способствует повышению давления в батарее. В связи с этим требуется установка расширительной емкости небольшого размера. Также можно оснастить радиатор клапаном, регулирующим в закрытой системе давление.
2. Крепежные соединения ТЭНа достаточно хрупкие. Поэтому при установке прибора следует осуществлять аккуратно, без дополнительных усилий.

Чтобы обеспечить максимальную эффективность электронагревателя лучше всего подключать его к нижней части батареи. Это обусловлено тем, что теплоноситель, остывая, опускается, а при нагревании подымается к верху.

Техника безопасности и эксплуатационные моменты

ТЭН – это нагреватель, работающий от сети. При использовании прибора достаточно важно соблюдать некоторые правила, которые обеспечат безопасное применения и значительно продлят срок его службы:

1. Чтобы прибор работал длительное время с полной теплоотдачей, следует раз в три месяца проводить чистку накипи, формирующейся на его поверхности. При образовании большого слоя белого налета может вывести устройство из строя. Снизить интенсивность появления накипи можно с помощью использования в качестве теплоносителя дистиллированной воды.
2. Не допускать перегрева электронагревателя. Нельзя чтобы температура радиатора в месте, где установлен электронагреватель, доходила до семидесяти градусов выше нуля. Поэтому достаточно важно выбрать правильно мощность ТЭНа.
3. Нагреватель можно включать только в батарее заполненной теплоносителем. Попадание воды на уже разогретый электроприбор может привести к тепловому взрыву. В итоге может быть поврежден не только радиатор, а и вся отопительная система.
4. При возникновении на поверхности трубчатого прибора статистического электричества требуется немедленное его отключение и проверка всех соединений и самого прибора на герметичность.
5. Мощность нагревателя не должна быть выше тепловой номинальной мощности батареи. В одной розетке допускается нагрузка не более 3,5 киловатт.

Установка ТЭНа в батарею отопления проводится только с использованием заземления. Для исключения перепадов напряжения лучше всего электронагреватель подключать в сеть через стабилизирующий прибор.

Безопасность

Считается, что радиаторный ТЭН со встроенным термостатом является абсолютно безопасным нагревательным прибором: отключение при достижении теплоносителем заданной температуры позволит избежать опасного перегрева или закипания воды.

Однако не все потенциальные покупатели прибора знают, что безопасность и эффективность работы обеспечивается не только конструкцией прибора, но и правильной установкой.

• В системе центрального отопления при включении ТЭНа должны быть перекрыты отсекающие радиатор вентиля. При этом перед ними на подводке должна быть смонтирована перемычка, которая позволит теплоносителю циркулировать через стояк при его запуске. В отсутствие вентилей ваш ТЭН будет греть батареи по всему стояку; в отсутствие перемычки после неудачной попытки запуска отопления к вам придет печальный слесарь и произнесет много обидных слов.
• Нагрев теплоносителя в замкнутом объеме превратит ваш радиатор в полноценную миниатюрную котельную и… резко повысит давление в нем. Тепловое расширение, знаете ли. Отсюда — необходимость в установке на подводке после отсекающего вентиля либо небольшого расширительного бака (его объем берется равным 10% объема радиатора), либо предохранительного клапана.

Небольшой расширительный бачок сможет вместить излишек расширившегося теплоносителя.

Заметьте: второй сценарий нежелателен, поскольку при нагреве клапан будет периодически выбрасывать струйки горячей воды.

• Сечение шнура питания должно быть не менее 1 квадратного миллиметра на 8 ампер тока. При мощности ТЭНа в 2500 ватт и напряжении питания 220 вольт ток составит 2500/220=11,36А; минимальное сечения жилы провода, стало быть, равно 11,36/8=1,42 (с округлением до реального значения — 1,5 мм2).
• Максимальная нагрузка на одну розетку не должна превышать 3500 ватт .
• Заземление крайне желательно .

Контакты заземления в розетке должны быть соединены с корпусом электрощитка.

• Мощность ТЭНа без терморегулятора не должна превышать номинальную тепловую мощность радиатора. Для одной алюминиевой секции она берется равной 200 ваттам, для чугунной — 160 ваттам. ТЭН для радиаторов отопления с терморегулятором может устанавливаться без ограничений по мощности.

Альтернативный способ отопления — ТЭН для чугунной батареи

Автономные системы отопления способны решить практически все проблемы, связанные с обеспечением комфортной температуры в доме. Однако такие системы имеют один нюанс — практически все разновидности котлов работают на одном виде топлива. Универсальные и комбинированные модели способны перерабатывать разное топливо, но они дорого стоят. В результате приходится решать проблему за счет использования дополнительных источников тепла, например, электрообогревателей. Существует решение проще, доступнее и эффективнее — ТЭН для чугунных батарей отопления.

Как правильно выбрать тэн для чугунного радиатора

Чтобы тэн действительно стал эффективным помощником, нужно подбирать его по следующим параметрам:

• Прежде всего, следует ориентироваться на мощность нагревательного устройства. Чтобы подобрать по мощности тэн для чугунной батареи, необходимо рассчитать, какой она должна быть. Если ориентироваться на показатели СНиП, то для обогрева 10 м2 потребуется 1кВт мощности, но это не единственный показатель, который следует учесть.
• Немалое значение имеет то, из какого металла сделан, и как работает радиатор отопления. Существует разница между нагревательными элементами для чугунных батарей и алюминиевых или биметаллических. Для первых выпускают тэны другой формы и с большим диаметром заглушки.

При покупке нагревателя нужно уточнить, для какого типа радиаторов он приспособлен.

• Чтобы правильно подобрать тэн по длине, нужно ориентироваться на количество секций в радиаторе. Как правило, оптимальной считается длина прибора на 10 см короче батареи. Это позволит ему равномерно и быстро нагревать теплоноситель в устройстве.
• Можно установить тэн в батарею отопления с термостатом, если он будет использоваться в качестве дополнительного источника тепла. Когда его функцией является обогрев дома или квартиры, то потребуется дополнительная наружная электроника, позволяющая автоматизировать процесс отопления. Это несколько удорожает сам прибор, но помогает экономить на энергоресурсах при его эксплуатации.
• Давление в батареях центрального отопления так же следует учесть. Если оно склонно к повышению, то следует периодически стравливать воздух при помощи крана Маевского.

Важно: в вопросе покупки качественного тэна следует подходить не с позиции цены, страны производителя и качества, а по техническим характеристикам, указанным в техпаспорте

Как правило, недорогие китайские модели сразу привлекают внимание, но не стоит ориентироваться по стоимости, когда тэн должен стать основным источником тепла. В этом случае потребуется надежное и мощное устройство, а оно не может быть дешевым

Для чугунных батарей

Электронагреватели с терморегулятором для чугунных радиаторов отличаются от других диаметром заглушки. Её типовой размер составляет 32 мм, что по сантехническим канонам равна 1 1/4 дюйма. Информация о соответствии ТЭНа определённому виду отопительного оборудования всегда есть в техпаспорте.

Чтобы достичь максимальной полноты прогрева, также учитывают теплоотдачу чугунных секций, линейные размеры, тип управляющей электроники.

Фото 1. Три ТЭНа для чугунных батарей разной длины, выполнены из нержавеющей стали.

Применение ТЭНов

Монтаж ТЭНов настолько прост, что выполнить все требуемые работы может любой домашний мастер. В комплекте с ТЭНом, как правило, поставляется все необходимое для монтажа, защиты, подключения и автоматизации. Благодаря этому достаточно ввернуть в гнездо радиатора ТЭН, оснащенный термостатом, и подключить его к электросети. Система должна быть заполнена теплоносителем. После таких несложных работ ТЭН можно использовать по его прямому назначению. При установке необходимо следить за тем, чтобы монтируемый нагреватель находился в строго горизонтальном положении.

На рынке представлены модели разной мощности. Они подходят не только для бытового, но и для промышленного использования. Основой конструкции является нержавеющая стальная труба с размещенной внутри спиралью из нихромовой проволоки. С помощью латунной гайки с правой или левой резьбой ТЭН вкручивается в трубопровод. Такие агрегаты могут использоваться с любыми радиаторами, имеющими монтажную резьбу 1 дюйм.

ТЭН для радиаторов — разборная конструкция, поэтому корпус при необходимости можно отсоединить даже во время эксплуатации. Один из важнейших вопросов, встающих при применении электроотопления — это безопасность. Среди всех электроприборов ТЭН отличается наибольшей безопасностью. Для защиты от перегрева применяется двойной контроль за счет основного и дополнительного датчиков температуры. Основной датчик находится внутри корпуса, а дополнительный — в специальной трубке.

Различия в зависимости от модели и типа радиатора

ТЭН для батареи может работать в двух режимах. При применении в качестве основного источника отопления ТЭН включается на полную мощность. Благодаря этому он быстро прогревает помещение до комфортной температуры и поддерживает ее на заданном уровне. В домах с нерегулярным проживанием можно использовать ТЭНы в качестве защиты автономной системы отопления от промерзания. В этом случае прибор будет работать с минимальной мощностью, поддерживая температуру теплоносителя в трубах на уровне, не позволяющем ему замерзать.

Мощность ТЭНа — один из основных параметров при выборе модели. Маломощные изделия не смогут справиться с поставленными перед ними задачами. Ведь с помощью маленького кипятильника нельзя нагреть воду в ванной — потребуется более мощный. Точно так же и при установке маломощного ТЭНа — вода в системе будет остывать быстрее, чем нагреется до заданной температуры.

Важно! Прежде чем покупать ту или иную модель, необходимо сделать расчеты, позволяющие использовать нагревательный прибор с максимальной эффективностью.

При расчете мощности необходимо учитывать не только объем воды в радиаторе, куда будет монтироваться ТЭН, но и начальную, а также конечную температуру теплоносителя и время, затрачиваемое прибором на его нагрев. Для выполнения максимально правильных расчетов пользуются специальными формулами. Для простого обывателя они могут представлять сложность, поэтому полный расчет заказывают специалистам-теплотехникам. Более простой расчет состоит в том, что температура теплоносителя в чугунном радиаторе должна быть в пределах +70 градусов.

Помимо мощности, необходимо учитывать и другие технические параметры агрегата. Основными из них являются:

• Форма и диаметр трубки ТЭНа.
• Длина нагревательной трубки.
• Общая длина устройства.
• Размеры изолятора.
• Тип крепления.
• Тип подключения к радиатору.

Заключение

ТЭН для батареи — отличный способ обеспечить тепло в доме и защитить систему от промерзания в результате аварийного отключения центрального отопления. Это устройство отличается экономичностью эксплуатации, что позволяет решить проблему энергоэффективности отопления.