• 29Ноя

  Особенности отопления электрическим котлом или нагревателем типа ТЭН

  Как экономить газ, Отопление, Отопление ТЕН-ами .

  Ни для кого не секрет, что нагревательные элементы электрического котла определяют уровень эффективности и К.П.Д.

  Существует несколько технологий создания электрического нагревателя: индукционный нагреватель вихревыми токами, используется в индукционных конфорках, нагрев токами высокой частоты, типичным представителем которого являются СВЧ печь, нагрев сопротивлением, основанный на эффекте Джоуля-Томсона, инфракрасный обогреватель, нагреватель воды через пиролиз и др.

  Речь пойдёт о типичных нагревательных элементах, из которых собираются электрические котлы — электрическом нагревателе сопротивления.

  В общем случае, нагревательные элементы представляют собой высокоомные сопротивления электрическому току, оборудованные вспомогательными устройствами для подвода тока, электрической изоляции, защиты от механических повреждений и креплениями.

  Трубчатые электрические обогреватели (сокращённо — ТЭН -ы) являются наиболее распространенными электротермическими устройствами установок среднетемпературного обогрева. Они полностью защищены от внешних воздействий, в том числе от доступа воздуха, что продлило срок службы.

  Устройство ТЭН

  Обычно ТЭН состоит из металлической трубки (оболочки) с тонкой стенкой (0,8 — 1,2 мм), в которой размещена спираль из проволоки большого удельного электрического сопротивления. Концы спирали соединены зажимом или точечной сваркой с контактными стержнями, наружные выводы которых служат для подключения нагревателя к питающей сети. Материалом трубки может быть углеродистая сталь, если температура поверхности ТЭН -а в рабочем режиме не превышает 450 ^оС, или нержавеющая сталь при более высоких температурах или при работе ТЭН -а в химически агрессивных средах.

  Спираль изолируют от трубки наполнителем, имеющим высокие электроизоляционные свойства и хорошо проводящим теплоту. В качестве наполнителя, чаще всего, применяют кристаллическую смесь магния — периклаз. После заполнения наполнителя трубку ТЭН -а спрессовывают. Под большим давлением периклаз превращается в монолит, надежно фиксирующий спираль по оси трубки ТЭН -а. Прессованный ТЭН может быть изогнут для придания необходимой формы. Контактные стержни ТЭН -а изолируют от трубки изолятором, торцы герметизируют влагозащищённым кремнийорганическим лаком.

  Достоинства и недостатки ТЭН

  Преимущество ТЭН -ов — универсальность, надежность и безопасность обслуживания. Их можно использовать при контакте с газообразными и жидкими средами. ТЭН -ы не боятся вибраций и ударов, но не являются взрывобезопасными. Рабочая температура ТЭН -ов может достигать 800 ^оС, что удовлетворяет требованиям использования их в установках кондуктивного, обогрева конвекторами и даже лучистого инфракрасного обогрева. Вследствие герметизации спиралей, срок службы ТЭН -ов достигает 10 тысяч часов.

  ТЭН -ы выпускают разнообразной конструкции, что позволяет встраивать их в самые разные установки, начиная от промышленных печей и до бытовых стиральных машин. Помимо обычного исполнения производители выпускают ТЭН с одним концом и патронного типа с диаметром от 6,5 до 20 мм,которые отличаются высокой удельной мощностью поверхности, а также плоские ТЭН -ы с развитой поверхностью теплоотдачи.

  Своему широкому распространению ТЭН обязан относительной дешевизной изготовления, лёгкостью монтажа, но отрицательных сторон у ТЭН -ов больше, вот некоторые:

  1. Сравнительно низкий срок службы;
  2. Из-за герметичной конструкции для ТЭН невозможен ремонт;
  3. Медленность нагрева (инерционность) ТЭН -ов;
  4. Необходимость вывода узла герметизации из зоны обогрева и обеспечение дополнительных условий эксплуатации;
  5. Большая до 10 % вероятность отказов, в течение первых 500 часов работы ТЭН;
  6. Общая коррозия металлов внутри ТЭН -а вследствие, химической реакции горячего сплава сопротивления и металла оболочки;
  7. Плохие условия эксплуатации поверхности ТЭН -а. Накипь резко ухудшает теплопроводность системы, что снижает К.П.Д. и приводит к постепенному перегреву ТЭН-а вплоть до его поломки;
  8. Значительное увеличение потребления электроэнергии, связанное с тем, что нагреть воду при условии, что между ней и металлом есть тепловой изолятор в виде накипи, сложнее. На это нужно гораздо больше времени и электроэнергии. При толщине слоя накипи до 4 мм расход электроэнергии увеличивается на 36 %.
  9. К.П.Д. нового ТЭН -а составляет от 80 до 92 %, кроме того со временем, при покрытии накипью, К.П.Д. ТЭН -а снижается и он перегорает при К.П.Д. 45 %, при этом потребление электроэнергии не меняется. Это является причиной возникновения немалых перерасходов электроэнергии при использовании ТЭН -ов.
  10. Срок работы ТЭН -ового бойлера или электрического котла составляет, в среднем, 2,5 года. При снижении К.П.Д. ТЭН -а до его перегорания, их производительность снижается, в среднем, на 25 % от мощности нового.

  Производимые daikin нагреватели воды контуром хладагента — тепловые насосы позволяют уменьшить затраты на тепло в среднем в 3 раза, используя ту же электроэнергию.

  Они абсолютно взрыво -, пожаро -, электро -, экологически безопасны и не требуют постоянного обслуживания. Это позволяет, полностью автоматизировать отопительный процесс.

  Тепловой насос устанавливается непосредственно в месте использования тепловой энергии, что позволяет существенно уменьшить расходы, связанные с доставкой тепла.

  Тепловой насос в 3 раза экономичнее инфракрасного обогревателя, так как даёт три четверти тепла из наружного воздуха, остальная одна треть требуется для осуществления процесса переноса тепла.

  Инфракрасный обогреватель преобразовывает 90 % потреблённого электричества в лучистое тепло, остальные 9% идут на нагрев воздуха конвекторно и 1% уходит на выжигание кислорода, что крайне вредно в условиях недостаточной вентиляции.

  Метки: Инфракрасные обогреватели, обогреватель, потребление электроэнергии, тепловые насосы, ТЭН

Ваш вопрос вы можете задать ниже или на Форуме.