Принцип работы ТЭНа в водонагревателе

Назначением ТЭНа является нагревание воды до определенных температур. Они подпитываются от электросети, следовательно, могут быть установлены лишь в электроприборы. Если же доступа к электричеству не имеется, то для нагрева воды применяют иные устройства.

Основная классификация ТЭНов

Промышленность выпускает немало разновидностей ТЭНов, при помощи которых можно эффективно нагревать воду. Они изготовлены в виде металлической трубки. Инженеры предлагают нагревательные устройства, различающиеся по мощности, сопротивлению, работе в той или иной среде.

Все ТЭНы для установки в водонагреватели делятся на приборы:

• открытого типа;
• закрытого типа.

Элементы первой группы напрямую контактируют с той жидкостью, которую нагревают, поэтому их часто называют сырыми или мокрыми. Устройства из второй группы не имеют прямого контакта с жидкостью и помещены внутрь специального закрытого кожуха.

Каждый из данных видов ТЭНов имеет особенности, которые нужно учитывать при выборе и эксплуатации.

Закрытые (сухие) элементы имеют следующие плюсы:

• защита от замыкания;
• неприхотливость в эксплуатации;
• экономия электричества;
• возможность размещения нескольких нагревательных элементов внутри одной емкости;
• продолжительный срок службы.

Такие нагревательные элементы не подвержены коррозии и образованию накипи из-за эксплуатации в некачественной водной среде.

ТЭНы открытого типа отличаются повышенной скоростью нагревания. При эксплуатации влажных ТЭНов есть риск короткого замыкания, например, из-за выхода устройства из строя. Кроме того, на них быстро образуется налет и накипь. Это приводит к ухудшению показателей теплопроводности и поломке элемента.

ПОСМОТРЕТЬ ПРОДУКЦИЮ

Конструктивные особенности нагревательных элементов

Мокрые ТЭНы используются для непосредственного контакта с нагреваемыми жидкостями (водой) в нагревательном баке. Устройство изготовлено в виде пустой трубки из стали или меди. Внутри имеется наполнение в виде оксида магния или кварцевого песка. Непосредственно нагревом занимается нихромовая проволока, обладающая высоким сопротивлением.

Сухие ТЭНы для водонагревателей помещаются в специальные защитные колбы из керамики. Материал колбы позволяет передавать энергию от нагревательного элемента к ней, а колба, в свою очередь, отдает энергию воде.

Чтобы выбрать нагревательный элемент, нужно иметь в виду, что устройства мокрого типа могут различаться по типам крепления, форме, наличию анодного гнезда. Такие ТЭНы бывают фланцевыми или гаечными, отштампованными или литыми.

Если же говорить о разнообразии форм, то они определяются типом самого бойлера. Обычно это либо выпрямленные, либо изогнутые элементы. Для их изготовления применяют медь или нержавеющую сталь.

Закрытые (сухие) ТЭНы изготовлены в виде стержневых элементов различной длины и диаметра. Однако они выпускаются под свой вид водонагревателя, в отличие от ТЭНов открытого типа.

Какой ТЭН выбрать

Термоэлектрические нагреватели обладают эксплуатационными и конструктивными особенностями, которые следует учесть при выборе.

Обычные ТЭНы для водонагревателей имеют, как правило, фланцевую установку. Это предполагает прямой контакт с нагреваемыми жидкостями. Кроме того, в этом случае приходится иметь дело с таким явлением, как электролитическая коррозия. Если вода, используемая в качестве теплоносителя, не отличается мягкостью, то неизбежно образуется накипь и кальцинированные отложения. В результате ухудшаются характеристики нагревательного элемента и всего оборудования – времени на нагрев жидкости потребуется больше, а затраты на электроэнергию увеличатся.

В сухих конструкциях фланец и колба выполнены в виде единого конструктивного элемента. При этом непосредственно нагревательный элемент изолируется от воды герметичной трубкой – она передает тепло воде. Сам фланец имеет специальное эмалированное покрытие, равно как и внутренние стенки бака. Таким образом, достигается защита от коррозии, предотвращается отложение накипи, а тепловая энергия передается более эффективно за счет дополнительного излучения. Так, повышается КПД нагревателя и увеличивается срок его службы.

В настоящее время распространено три вида устройств:

1. Воздушные – промежуток между защитной колбой и нагревательным элементом не заполнен ничем, кроме воздуха. Однако тот обладает плохими показателями теплопроводности, следовательно, КПД устройства снижается.
2. Масляные – так как масло имеет теплопроводность выше, чем воздух, то показатели энергоотдачи тоже увеличиваются.
3. Песочные – в этом случае промежуток заполняется особым видом песка.

Электроудар в случае с сухими ТЭНами практически исключен. Так как колба изготавливается из керамики, снижается образование накипи. Кроме того, значительно уменьшается риск перегрева поверхности элемента.

Нагревательные элементы сухого типа более компактны по своим габаритам, поэтому при необходимости внутри одного бака устанавливают два-три ТЭНа.

Сухие типы устройств могут прослужить полтора десятка лет, а мокрые – около пяти. Мокрый ТЭН более удобен в обслуживании и обладает меньшей стоимостью.

Если во время эксплуатации не предполагается обслуживание водонагревательного оборудования, то можно выбрать закрытый тип.

Особенности выбора

Выбор нагревательного элемента для бойлера может оказаться непростой задачей. Придется принимать во внимание:

• модель бойлера;
• особенности воды;
• объем воды для нагрева;
• эксплуатационные условия;
• обслуживание прибора.

В первую очередь, нужно опираться на объем водонагревательного бака. Сегодня наибольшее распространение получили элементы, рассчитанные на 50-60 литров. Впрочем, можно выбрать ТЭНы, которые устанавливаются в бойлеры на 80, 100, 120л.

Правила эксплуатации

В большинстве случаев ТЭН выходит из строя из-за нарушений условий эксплуатации – например, при работе в водной среде плохого качества или продолжительном нагреве. В этих случаях может наблюдаться механическое разрушение электронагревательного элемента либо нарушение защитной оболочки (у ТЭНов закрытого типа). После разгерметизации устройство моментально выходит из строя.

Нарушение правил обслуживания и использование оборудования не по прямому назначению также являются причинами его поломки. Именно поэтому необходимо ознакомиться с прилагаемой инструкцией.