Как выбрать и подключить ТЭНы для радиаторов отопления

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 для отопления гаража. 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 в помещении используются котлы на 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 видов 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 +45°С.

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.

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 +10о 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.

Устройство и принцип работы ТЭНа для радиатора

Радиаторный ТЭН состоит из внешнего корпуса, нагревательного элемента, изготовленного из проволоки с высоким сопротивлением, наполнителя (чаще всего это вода или масло), уплотнительной прокладки, терморегулятора (не во всех моделях), защиты и кабеля. Чтобы установить радиаторный ТЭН необходимо вкрутить его с небольшим усилием в батарею, вставить термостат и подключить электропитание. ТЭНы для радиаторов отличаются от ТЭНов для водонагревателей более узким нагревательным элементом и более тонким фланцем.

Радиаторные ТЭНы различаются по нескольким техническим характеристикам:

• Мощности (от 800 Вт до 3000 Вт)
• Длине нагревательного элемента (короткие 195 мм, длинные 450 мм)
• Материалу изготовления (бывают медными или из нержавеющей стали)
• Типу резьбового крепления (правая или левая резьба)
• Диаметру фланца (резьба 33 мм, 42 мм)

Когда целесообразно использовать ТЭНы

Прежде всего следует уточнить, что самодельный тен для батареи отопления изготавливать не рекомендуется. Это связано с соблюдением техники безопасности эксплуатации. В подобных конструкциях сложно предотвратить короткое замыкание, когда электрический ток проникает в теплоноситель. Поэтому отопление на тэнах своими руками нужно делать только с применением заводских моделей.

Нагревательным элементом служит спираль из металла с высоким показателем электрического сопротивления. Она заключена в металлическую оболочку, которая заполнена маслом. Таким образом обеспечивается лучший коэффициент теплопередачи во время работы устройства. При подключении к электрической сети спираль начинает нагреваться, передавая тепловую энергию на поверхность оболочки. Она же, в свою очередь, является теплообменником между ТЭНом и водой.

Нагревательные тены для отопления актуально использовать в следующих случаях:

• Создание систем отопления без магистрали. Чтобы это сделать понадобится тэн для радиатора отопления с возможностью регулирования мощности;
• Входят в состав электрических котлов. Если заводские модели слишком дороги — можно сделать аналог своими руками. В качестве основного нагревательного прибора рекомендовано использовать специальный тэн для котла отопления. Он отличается повышенной мощностью, в большинстве случаев рассчитан на напряжение в сети 380 В;
• Для быстрого нагрева помещения. В отличие от твердотопливного для газового котла отопление электрическими тенами имеет минимальное время нагрева теплоносителя. Если необходимо в короткие сроки повысить температуру в комнате — лучше всего использовать этот тип отопления.

Сравнение стоимости отопления для различных видов энергоносителей

Помимо этого электрические нагревательные приборы имеют небольшие размеры. Они успешно интегрируются не только в котлы и радиаторы отопления, но и непосредственно в трубу. Благодаря этому уменьшаются габариты всей системы, что актуально для небольших домов и квартир. Недостатком отопления на тенах, изготовленными своими руками, можно отнести большие текущие расходы. При сравнительном анализе различных энергоносителей электричество окажется самым дорогим.

Действительно ли эффективно использовать тэны для радиаторов отопления? Отзывы содержат зачастую противоречивую информацию. В основном это связано со сроком службы нагревателя. Причиной этому является неправильный монтаж и эксплуатация устройства.

Врезку тэна в систему отопления можно осуществить своими силами. Зачастую производители прилагают к устройству инструкцию по монтажу.

Предназначение отопительных ТЭНов

Электрические ТЭНы снискали популярность благодаря своей универсальности и высокому КПД. Вся потребляемая ими электроэнергия расходуется по прямому назначению – на обогрев окружающего пространства.

Основными отопительными приборами, где используются ТЭНы являются:

1. Переносные и стационарные масляные электрообогреватели.
2. Водяные радиаторы отопления.
3. Полотенцесушители для ванной.
4. Электрокамины.
5. Электроконвекторы.
6. Электрические котлы.

Указанное оборудование может использоваться в качестве основного или дополнительного источника обогрева. Стоит оно недорого, легко монтируется и не требует специальных навыков при эксплуатации.

Подключить ТЭН к чугунному радиатору центрального отопления можно после отсоединения общего стояка. Такой прибор можно использовать для основного и дополнительного обогрева

Внутреннее устройство электронагревателей

Устройство удобно рассматривать на примере трубчатой модели. Электронагреватель представляет собой заполненную термопроводником керамическую или металлическую трубку с расположенной внутри спиралью. В месте фиксации трубки к фланцу находятся изолирующие втулки, которые делают невозможным контакт токопроводящей спирали с корпусом ТЭНа.

В большинстве моделей ТЭНов используются аналогичные комплектующие, однако их долговечность может отличаться в зависимости от качества сборки

Крепится электронагреватель преимущественно фланцевым соединением, которое позволяет герметизировать внутреннюю среду отопительного прибора от внешнего пространства. Недостатком такой конструкции является невозможность замены спирали при её внутреннем перегорании.

Виды ТЭНов

В продаже можно встретить различные модели трубчатых электронагревателей. Они отличаются строением корпуса и материалом изготовления. Также разделяют устройства согласно мощности и назначению:

• от 2,5 до 4 киловатт – бытовые;
• от 4 до 6 киловатт – промышленные.

Существуют как одинарные ТЭНы таки устройства с двумя нагревающимися спиралями. Также изготавливают такие устройства с правой или левой резьбой. Многие модели оснащены дополнительными опциями:

1. Антизамерзание. Функция ограждает отопительную систему от возможного размораживания при низких температурных показателях. При этом осуществляется автоматическая поддержка допустимой минимальной температуры. В процессе такого рабочего режима затрачивается совершенно незначительный объем электрической энергии.
2. Турбонагрев. Такая опция позволят максимально увеличивать температуру в помещении. Для работы турбонагрева требуется наличие терморегулятора, который дает возможность изменять режим обогрева.

ТЭНы для радиаторов выпускают различной длины и с отличительными конструктивными характеристиками.

Трубчатые модели для бытового отопления

Трубчатая конструкция электронагревателей является самой распространенной в мобильных масляных обогревателях, переносных и настенных электрических радиаторах. Передача тепла в них может происходить с помощью: конвекции, ИК-излучения или теплопроводности.

Готовые ТЭНы с регулятором и собственным шнуром питания можно покупать только при уверенности, что длины провода будет достаточно

Форма и длина трубки в таких устройствах может быть любой и диктуется лишь конструктивными особенностями. К примеру, ТЭН микатремического обогревателя представляет собой змеевик, расположенный за минеральной пластиной. Нагреваясь, пластина излучает инфракрасное тепло.

Наиболее распространены такие его характеристики:

• диаметр – 5-18 мм;
• длина – 200-6000 мм;
• материал оболочки – сталь, нержавейка, керамика, медь;
• мощность – 0,3-2,5 кВт.

ТЭНы мощностью более 2,5 кВт в бытовых отопительных приборах не применяются, потому что квартирная проводка просто не выдержит большей нагрузки.

Оребренный вариант электронагревателей

Оребренные приборы представляют собой модификацию трубчатого ТЭНа. Их особенностью является наличие множества тонких стальных пластин, расположенных вдоль всей длины устройства. Такая конструкция резко увеличивает площадь контакта с окружающей средой, обеспечивая высокую скорость её нагрева.

Оребренные ТЭНы стоят дороже, требовательны к объему рабочего пространства, но обеспечивают более высокие потребительские характеристики отопительного оборудования

Используются оребренные модели преимущественно в обогревателях для воздушного отопления. Они обеспечивают быстрое повышение температуры в помещении, особенно при наличии встроенного вентилятора.

Блочные конструкции ТЭНов

Блочный вариант представляет собой несколько совмещенных на базе единого крепления трубчатых нагревателей.

Особенное внимание при выборе блочных ТЭНов необходимо обращать на их мощность и способность котла с насосом обеспечить отвод тепла

Такая конструкция используется при сочетании двух факторов:

1. Потребность в повышенной мощности прибора и высокой скорости нагрева рабочей среды.
2. Невозможность быстрой передачи тепловой энергии от спирали к окружающей среде из-за малой площади наружной оболочки.

Фактически в блочном ТЭНе снижается нагрузка на каждую нагревательную трубку и увеличивается скорость теплопередачи. Такие устройства входят в состав бытовых отопительных котлов и промышленных электронагревательных установок.

Мощность блочных моделей может составлять 5-10 кВт, поэтому при их размещении в квартире требуется протягивать в помещение дополнительный электрокабель.

Приборы патронного типа

Патронные ТЭНы имеют вид трубки с одним свободным концом, что обусловлено особенностью их установки. Наружная оболочка выполнена обычно из полированной стали, чтобы обеспечивать максимальный контакт с окружающим материалом. Такие трубки плотно вставляются в соответствующее отверстие отопительного прибора.

Главным недостатком патронных ТЭНов является малая площадь теплоотдающей поверхности, что требует применения специфических способов отведения тепловой энергии

Фиксация патронных моделей производится преимущественно с помощью фланцевого соединения. Используются они обычно в промышленности для нагрева рабочих частей экструдеров.

Существуют и другие конструкционные виды ТЭНов, но они применяются в основном в промышленном производстве и не затрагивают рассматриваемую тему.

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.

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.

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:

1. Предельную простоту монтажа. С этой работой справится каждый начинающий мастер.
2. Невысокую стоимость устройства, правда, имеется в виду цена одного ТЭНа, без дополнительного оборудования.
3. Большую надежность по сравнению с масляными радиаторами. Кроме того, батареи с ТЭНами ремонтопригодны. При выходе оборудования из строя будет достаточно заменить нагреватель.
4. Наличие дополнительных опций и функционала.
5. 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 электрические конвекторы 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.

Главные преимущества ТЭНов для радиаторов:

• Экономичность - вся электроэнергия преобразуется в тепло;
• Простота установки, удобство в эксплуатации;
• Качество и надежность;
• Поддержание нужной температуры при аварийном отключении отопления;
• Защита системы отопления от повреждений из-за мороза;
• Защита помещения от промерзания;

×

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!

Расчёты необходимой мощности ТЭНа

Когда планируется установка автономной отопительной системы в доме постоянного проживания, особенно важно правильно рассчитать необходимую мощность прибора. Как это сделать?
В технической документации радиаторов указаны точные значения теплоотдачи, скажем, для одной чугунной секции это будет 140 Вт. Эти значения нужно умножить на количество секций. Таким образом, получится требуемая мощность ТЭНа.

Тэн для чугунной батареи

Тэны для чугунных батарей применяются в системах альтернативного, либо как их еще называют автономного отопления. Как известно чугунные радиаторы дольше и больше всех других типов батарей отдают тепло, то есть обладают максимальной теплоотдачей. ТЭН для чугунного радиатора представляет собой полую трубку, в которую запаяна спираль из проволоки. Спираль не касается внутри самого тэна и изолирована от него специальным наполнителем (порошком).

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.

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.

Теплоотдача

По заводским параметрам подобные батареи (с высотой или межосевым расстоянием 500мм), при встраивании в полноценную гидравлическую систему отопления, способны рассеивать чуть менее 200Вт тепловой мощности на каждую секцию (180Вт алюминий, 140Вт чугун).

Однако в нашем случае таких цифр не ждите. Во-первых, теплоотдачу в 180/140Вт обеспечивает только новая батарея. А для подобного обогревателя, как правило используют б/у-шные варианты.

Покупать новье для такой самоделки экономически не целесообразно.

Во-вторых, такая работа возможна только при режиме 90С-подача, 70С-обратка. Мы же в этой сборке применяем тэн с оптимальной рабочей температурой 60-65С.

При морозе на улице до -25С можно накрутить и на +70-75С. Максимально возможная температура + 80С.

Поэтому никогда вы такую батарею в НОРМАЛЬНОМ режиме эксплуатации не нагреете до 90С. В принципе этого и не нужно, так как влечет за собой риски резкого повышения давления.

Длина тэна

При вкручивании нагревательного элемента, редко какой из них достает до последней секции. Обычно их длина варьируется в пределах 35-40см.

Есть и эксклюзивные модели на все секции, но под заказ (например, Grepan). Вот сравнительные таблицы равномерности прогрева одной и той же батареи (10 секций) стандартным коротким тэном и удлиненным от Grepan.

Однако большинство из нас применяют все же коротыши. Каким же тогда образом обеспечить равномерный прогрев по всей площади?

Вода или масло?

А вот для гаража, сарая или дачи с хорошей вентиляцией, хочешь-не хочешь, а придется лить незамерзайку. Подбирайте максимально экологически безвредную (sweet winter, теплый дом и т.п.).

В противном случае, надолго отключенная батарея с водой, просто-напросто разморозится.

У кого есть возможность, заливают масло. Не веретенку или отработку, а трансформаторное. С ним батарея никогда не замерзнет.

А еще такое масло отличный изолятор. Не нужно будет бояться утечек тока при разрушении оболочки нагревательного элемента.

Только имейте в виду, что при такой “заправке” придется искать специальный масляный тэн.

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.

Автоматика

Автоматика может быть встроенной и наружной. Следует отметить, что радиаторный ТЭН со встроенным термостатом стоит дешевле, чем компоненты по отдельности. Однако, наружная электроника, как правило, более функциональная.

Выбор зависит от предназначения обогревателя. Если он будет использоваться как основной источник тепла, то можно установить наружную электронику для обеспечения максимального комфорта обогрева. Если же устройство планируется использовать как дополнительное, подойдет и ТЭН для радиаторов отопления с терморегулятором в одном корпусе.

Технические характеристики

При выборе ТЭНа обращают внимание и на технические характеристики:

• материал корпуса — металл, стойкий к образованию коррозии или керамика;
• направление резьбы заглушки — правая или левая;
• диаметр фланцев — от 0,5 до 1,25 дюйма;
• длина — от 200 до 6000 мм.

Наличие термостата

Термостат — это прибор для автоматической регулировки мощности ТЭНа. Его отсутствие приводит к повышению расхода электроэнергии.

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.

Циркуляция без расширителя

Какую роль играют воздушные карманы? По мере прогрева, жидкость внутри батареи расширяется, давление возрастает.

Без воздушных карманов просто не будет компенсации температурного расширения. Никакого расширительного бачка в конструкции то не предусмотрено.

Эти карманы как раз и выполняют его роль. Самодельные расширители только портят внешний вид и помогают выпаривать жидкость из отопителя.

Особенно это опасно с незамерзайками и их смесями (50% тосол или антифриз + 50% дисводы).

Также закрытая система без расширителя за счет создания давления, способствует уменьшению шумов при работе отопителя. Шум - это явление кавитации, когда микропузырьки газа отделяются при нагреве ТЭНа, и их появление напрямую зависит от внешнего давления.

Даже 1,5-2 бара сделают работу батареи значительно тише.

Однако воздух внутри секций таит в себе и скрытую угрозу. При перегреве батареи (не отключился тэн, залипли контакты реле), давление будет возрастать все больше и больше.

Достигнув критической точки, радиатор разорвет. От него может отлететь острый кусок, или вас просто ошпарит горячим паром.

А что будет, если батарею залить по горлышко, вообще без остатков воздуха? В этом случае давление будет нарастать гораздо быстрее, одна из секций в один “прекрасный” момент даст трещину.

Никаким взрывом, это как правило не сопровождается. Но воздушные карманы из-за отсутствия расширителя нам в любом случае нужны.

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.

Правила установки ТЭНа в батарею своими руками

Перед установкой ТЭНа необходимо слить воду из системы

Для установки ТЭНа в батарею не нужны определенные знания и навыки. Главное – строго следовать инструкции и соблюдать требования техники безопасности.

• Обязательно нужно прекратить подачу воды в радиаторы и слить остатки из системы.
• Снять нижнюю пробку и установить на ее место электрический ТЭН.
• После закручивания заглушки проводится монтаж электроники и вновь подается вода в систему для проверки герметичности.

Правила безопасной установки:

• Запрещено использовать ТЭНы, если помещение не оснащено надлежащей вентиляционной системой.
• Около подключенного к электроэнергии прибора не должно быть легковоспламеняющихся предметов.
• Прежде чем приступать к проектированию и установке ТЭНа, нужно убедиться в том, что электропроводка выдержит дополнительную нагрузку.
• Запрещено на радиаторах, подключенных к сети, сушить обувь и одежду.

Современные электрические ТЭНы сочетают в себе большое количество преимуществ, благодаря чему спрос на них растет.

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 с заземлением. 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.

Качество теплоносителя

Лучше всего использовать дистиллированную воду, так как она содержит минимальный % примесей. При нагреве они формируют на поверхности защитной оболочки слой накипи. Это приводит не только к потере эффективности работы устройства, но и является основной причиной коррозии.

Герметизация стыков

Во время установки тена в систему отопления нужно предварительно ознакомиться с инструкцией от производителя. Если в ней указано, что торцевые стыки электродов должны быть дополнительно герметизированы – это обязательно выполняется. В противном случае при попадании воды на поверхность нагревательной спирали повышается опасность для проживающих в доме. Ознакомившись с этими правилами можно приступать к установке тэна для отопления.

Меры предосторожности

• Применяя тэн для радиаторов системы отопления, следует придерживаться определенных требований безопасности.
• Устанавливая отопление, важно проверить надежность работы вентиляции. Также при выполнении работ необходимо переместить легко воспламеняемые и взрывоопасные вещества в защищенное, труднодоступное место на безопасное расстояние от отопительного прибора.
• Прежде чем выполнять подключение отопительного устройства с тэном и терморегулятором, стоит лишний раз проверить, насколько электропроводка справляется с возложенной на нее нагрузкой. Превышение допустимой мощности чревато перегревом проводов, возникновением коротких замыканий и возгораний.

• При подсоединении обогревательных приборов с тэнами нужно избегать применения обычных бытовых переносок. Оптимальным вариантом считается эксплуатация сетевых фильтров. Такое решение позволяет автоматически обесточить прибор при скачках напряжения в системе.
• Абсолютно недопустимо использовать батареи с электрическим нагревательным элементом для просушки вещей.
• При работе тэна происходит интенсивный подогрев рабочей жидкости. Его эксплуатация на протяжении долгого времени приводит к выжиганию кислорода. Поэтому длительное нахождение в таком помещении скрывает в себе опасность для здоровья.

Радиаторное электрическое отопление дома

До того как врезать тэн в систему отопления нужны параметры радиатора. Главным из них является диаметр соединительного патрубка. В настоящее время производители выпускают изделия с двумя типоразмерами — 1/2 и 3/4 дюйма. Затем проводится сравнительный анализ параметров отопления до и после установки нагревательного элемента.

Подключение ТЭНа к действующему отоплению

Если он будет использоваться как дополнительный способ нагрева воды — нужно учесть изменение гидравлического напора при прохождении через радиатор. Так как проходной диаметр в этом месяце системы будет меньше — рекомендуется установить насос большей мощности.

При подключении радиатора к системе установка тэна для отопления дома будет невозможна. Для этого необходимо либо изменить схему подсоединения на верхнюю, либо установить нагревательный элемент верхней части батареи, что не рекомендуется специалистами.

Нередко делают монтаж в старые чугунные батареи. Перед выполнением работ нужно сначала проверить направление резьбы патрубка (правое или левое) а также измерить его диаметр. Затем следует придерживаться такой схемы:

• Слив теплоносителя. Выполнять монтаж тэна в радиатор отопления при наличии в нем воды запрещено;
• Проверка уровня батареи. Даже при незначительном угле наклона значительно повышается вероятность образования воздушных пробок;
• Установка нагревательного элемента в патрубок. Для герметизации отверстий необходимо использовать прилагающиеся к ТЭНу прокладки либо изготовить их самостоятельно;
• Монтаж блока с терморегулятором, если таковой есть в комплекте.

После этого необходимо заполнить систему водой. С помощью установленного крана Маевского удаляются возможные воздушные пробки. Перед включением для обеспечения безопасности с помощью тестера проверяется возможно возникшая цепь нагревательная спираль-батарея. Если она есть — нужно демонтировать тэн и установить его снова, улучшив герметизацию.

Радиаторный электрический обогрев

При организации отопления на тэнах, сделанного своими руками, монтаж трубопровода не обязателен. На каждый радиатор следует выполнить установку нагревательного элемента. При этом возможно монтировать различные по мощности модели в зависимости от теплового режима в конкретной комнате дома. Преимущества подобной системы заключаются в следующем:

• Экономия на закупке материалов и уменьшение трудоемкости монтажных работ;
• Если используется тэн с терморегулятором для отопления и подключенный к нему датчик температуры — регулировка степени нагрева комнаты будет выполняться автоматически;
• Минимальная инерция нагрева системы.

Но все эти положительные качества может перекрыть общая стоимость обслуживания. Поэтому прежде чем делать отопление с помощью электрических тенов, нужно подсчитать не только стоимость закупки материалов и комплектующих, но и последующие затраты на электричество. Только после этого внедрять систему отопления такого типа.

Рекомендуется приобретать заводские радиаторы с установленными ТЭНами. Эффективность их работы выше чем у самодельных, так как в качестве теплоносителя используется специальное масло. Даже при выключенном нагревательном элементе она некоторое время будет отдавать тепло в помещение.

На заметку мастеру

При самостоятельном монтаже подобного прибора в радиаторы, осуществляется обязательное заземление. Чтобы избежать перепадов напряжения в сети, рекомендуется электронагреватель включать в сеть непосредственно через стабилизатор.

Профилактика поломок ТЭНов

Игольчатый ТЭН без возможности регулировки мощности

Даже после того, как удалось профессионально врезать тэн систем отопления нужно соблюдать правила эксплуатации. Сначала проверяется возможность электросети выдерживать максимальные нагрузки. Для этого необходимо суммировать всю мощность электроприборов в доме и к полученной цифре прибавить коэффициент 1,2 для запаса мощности. Сечение электропроводки должно выдержать расчетную мощность без перегрева или короткого замыкания.

Работа нагревательных элементов в приборе заключается в постепенном разрушении спирали нагрева. Поэтому тены, предназначенные для батарей отопления, должны иметь максимальный срок эксплуатации не менее 10 лет, что подтверждается производителем. Помимо этого нужно соблюдать такие правила:

• Не добавлять водопроводную воду в трубы или радиаторы отопления. Это может привести к образованию накипи на поверхности тэна. Используйте только дистиллированную воду;
• Монтаж УЗО (устройство защитного отключения) обязателен. К нему можно подключить один или несколько ТЭНов. При возникновении аварийной ситуации это устройство отключит электропитание;
• Частое включение выключение тена при отоплении дома снижает его срок эксплуатации;
• Если на поверхности батареи наблюдается статическое электричество — нужно срочно проверить герметичность нагревательного элемента;
• Монтаж тэна в котел отопления или радиатор без заземления запрещено.

Руководствуясь этими простыми рекомендациями можно сделать не только эффективную, но и безопасную систему отопления частного дома или квартиры с помощью электрических нагревательных приборов.

Нельзя устанавливать тен в систему отопления без предварительной проверки заземления. Для этого лучше всего воспользоваться услугами электролаборатории.

Правила эксплуатации и обслуживания

Чтобы ТЭН, установленный в батарее отопления, служил как можно дольше, соблюдаются следующие правила:

1. Включение нагревателя происходит только при наличии воды в батарее. Если жидкость попадает на уже нагретую трубку прибора, может случиться небольшой тепловой взрыв. В результате из строя выйдет не только ТЭН: может произойти повреждение батареи отопления.
2. Во время работы устройства на его поверхности будет образовываться накипь, которую необходимо периодически счищать. Рекомендуемый график обслуживания – один раз в три месяца. Если толщина накипи на нагревательной трубке превысит 2 миллиметра, снизится теплоотдача и прибор может выйти из строя.
3. Чтобы исключить возможные скачки напряжения, рекомендуется подсоединить ТЭН через источник бесперебойного питания или стабилизатор. При установке нагреватель заземляется.
4. Производители рекомендуют использовать в роли теплоносителя только дистиллированную воду. В многоквартирных домах с общим стояком соблюсти это требование нереально, поэтому нужно чаще чистить ТЭНы от накипи.

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.

Нельзя чтобы температура ТЭНа для радиатора доходила до 70 градусов

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

[spoiler title="Источники"]

• https://sovet-ingenera.com/otoplenie/radiator-obogrev/teny-dlya-radiatorov-otopleniya.html
• https://samastroyka.ru/ten-dlya-radiatorov-otopleniya.html
• https://ita-group.ru/zapchasti-dlya-radiatorov-i-konvektorov/teny-dlya-radiatorov
• https://msklimat.ru/ten-v-batareyu-otopleniya.html
• https://sovet-ingenera.com/otoplenie/otop-oborudovanie/teny-dlya-otopleniya.html
• https://sled-udmproc.ru/ten-dlya-radiatorov-otopleniya-kak-vybrat-i-ustanovit/
• https://2000watt.ru/g19627657-ten-dlya-chugunnoj
• https://msklimat.ru/ten-dlya-chugunnogo-radiatora.html
• https://domikelectrica.ru/kak-gramotno-ustanovit-ten-v-radiator-otopleniya/
• https://mr-build.ru/otoplenie/ten-v-batareyu-otopleniya-s-termoregulyatorom.html
• https://oboiman.ru/ingeneer/kak-vybrat-i-podklucit-teny-dla-radiatorov-otoplenia.html
• https://msklimat.ru/elektroteny-dlya-vodyanogo-otopleniya.html

[/spoiler]