УСТРОЙСТВО ТРУБЧАТОГО ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯ (ТЭНа) И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯХ, БОЧКАХ, РУКОМОЙНИКАХ И ДУШЕ.
Трубчатый электрический нагреватель или сокращённо ТЭН, может быть изготовлен из металлической, стеклянной или керамической трубки. Во внутренней центральной части ТЭНа располагается нить либо спираль, состоящая из жаростойкого материала - нихрома.
Участок между самим нагревателем и трубкой наполнен электрическим изоляционным материалом с хорошей тепловой проводимостью, и диэлектрическими возможностями. Данное наполнение еще и обладает устойчивостью к чрезвычайно высоким термическим режимам. Нихромовые нагревательные приборы имеют большое сопротивление, и способны вырабатывать тепловую мощность, которая соответствует температурным показателям поверхности ТЭНа. Электрический ток нагревает ТЭН проходя через него, а нагревательный элемент уже нагревает воду. ТЭНы десятками лет не меняют свою конструкцию и остаются востребованными в отопительном оборудовании.
УСТРОЙСТВО ТЭНа.
Рассмотрим ТЭН для водонагревателя – он состоит из нагревательной спирали 2 с контактными стержнями на концах. Нагревательная спираль запрессована в металлическую оболочку 1 (медную или из нержавеющей стали). Во избежание короткого замыкания на металлическую оболочку тэна водонагревателя (пробоя на корпус тэна), спираль имеет изоляцию от него наполнителем тэна 3, который является диэлектриком т.е. не дает замкнуть на корпус ТЭНа, но при этом имеет хорошую теплопроводность. В качестве наполнителя чаще всего используют порошок оксида магния или кварцевый песок. Контактные стержни также имеет изоляцию из герметика и керамики или термопласта по концам ТЭНа. При прохождении электрического тока через нагревательную спираль, вследствие ее большого омического сопротивления, практически вся электрическая энергия преобразуется в тепло. Тепло от спирали сквозь изоляционную засыпку доходит до медной или нержавеющей оболочки тэна, которая и нагревает воду в баке водонагревателя.
Главными врагами ТЭНа являются накипь и электролитическая коррозия. Содержащиеся в воде соли жесткости налипают на его поверхность в виде накипи. Накипь уменьшает теплопередачу от поверхности нагревателя к воде. Вследствие этого, увеличивается время нагревания воды и, соответственно, расход электроэнергии, а так же недостаточный отвод тепла от поверхности ТЭНа: его температура оказывается выше нормальной рабочей. Это приводит к поломке водонагревателя.
Для предотвращения неисправности необходимо установить специальные механические или химические фильтры, смягчающие жесткость, это продлит срок работы нагревателя.
Так же причиной поломки вызывается пониженным напряжением. При резком увеличении силы тока перегревается сердечник в ТЭНе, а это нередко приводит к перегоранию аппарата. Ещё одной причиной поломки служит, неисправный терморегулятор, своевременно подающий сигнал с управляющей панели бойлера. Если произошел сбой, сигнал не поступит вовремя, а это приведет к перегреву ТЭНа. Важно проводить регулярно диагностику агрегата для продления его срока эксплуатации и предотвращения поломок.
Срок функционирования нагревательного устройства не зависит напрямую от изготовителя. Любой может приобрести некачественную деталь, но даже оригинальная имеет предел прочности и со временем утрачивает свои свойства. Но рано или поздно даже такие нагревательные элементы вырабатывают свой ресурс, который может составлять до 5 лет.
РАЗНОВИДНОСТИ ТЭНов ДЛЯ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ, ЛЕТНЕГО ДУША, УМЫВАЛЬНИКОВ И ЧУГУННЫХ БАТАРЕЙ.
Простота изготовления ТЭНов не всегда оборачивается удобством для конечного потребителя. Многие производители выпускают электронагреватели со специфической формой и креплением. Поэтому для правильного выбора необходимо изучить все возможные конструктивные варианты.
ТЭНы могут различаться по параметрам: иметь различную форму, мощность и тип крепления. Рассмотрим типы крепления ТЭНов в водонагревателях, летнего душа и чугунных батарей:
Фланцевый 64 мм:
Фланцевый 48 мм:
Прямой с фланцем 64 мм с анодным гнездом или без него: если у ТЭНа предусмотрена гайка, анодного гнезда может не быть:
Изогнутый с фланцем 48 мм и анодным гнездом:
Изогнутый с фланцем 64 мм и анодным гнездом:
На гайке прямой для душа (например тип Аристон - гайка 1 1/4):
На гайке изогнутый для душа (например тип Аристон - гайка 1 1/4):
На гайке прямой для чугунных батарей (например тип Аристон - гайка 1 1/4):
СВОИМИ СИЛАМИ ВЫБИРАЕМ ТЭН И РАЗБИРАЕМ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ.
–Посмотреть в инструкции или в гарантийном талоне модель вашего бойлера, если их нет, то модель указана на табличке корпуса водонагревателя.
–После того, как мы узнали модель нашего водонагревателя, обращаемся в компанию продающие нагревательные элементы.
–Если найти заводской вариант ТЭНа тяжело, или Вы не желаете платить за дорогостоящее устройство, тогда нужно найти универсальный нагревательный элемент. Посмотреть в паспортных данных бойлера тепловую мощность вышедшего из строя элемента. Она колеблется, как правило, от 1,5 — 3 кВт. Новое устройство должно иметь ту же мощность. Более мощный ТЭН приобретать не стоит – он обязательно нарушит настройки панели управления, а также увеличит показатели электроэнергии.
Для замены или очистки от накипи своими силами ТЭНа в бойлере, обязательно отключить устройство из сети, слить всю воду. Убеждаемся, что устройство не под напряжением, снимаем снизу декоративную защитную крышку бака, теперь мы видим перед собой терморегулятор и контакты нагревательного элемента. Аккуратно отсоединяем провода и вытаскиваем терморегулятор, далее выкручиваем прижимной фланец или монтажную гайку и извлекаем ТЭН.
Очищаем старый нагревательный элемент(ТЭН) от накипи, визуально осматриваем на наличие трещин, различных вздутий. Если такие типы повреждений есть, нужно срочно заменить электрический нагреватель(ТЭН), его уже нельзя отремонтировать. При отсутствии наружных повреждений нужно проверить ТЭН мультиметром, как это сделать, описано в этой статье.
Перед установкой нагревательного элемента, осматриваем магниевый анод:
После полной проверки или замене неисправных деталей (ТЭН, магниевый анод) убеждаемся, что все подключаемые контакты на 220V сухие, иначе возникнет опасность замыкания. Устанавливаем рабочие детали в обратной последовательности.
Накипь и коррозия – неизбежные враги ТЭНа. Образование накипи появляется вследствие повышенного содержания в воде солей и других примесей, которые "оседают" на электрическом нагревателе (ТЭНе), уменьшая теплоотдачу и затрудняя его работу. ТЭН вынужден работать усерднее, следовательно, его срок службы уменьшается, а расход электроэнергии – увеличивается. Кроме того, появляется новая проблема: недостаточный отвод тепла от поверхности электрического нагревателя (ТЭНа). В этом случае температура нагревательного элемента оказывается выше нормальной рабочей. Это приводит к перегреву, перегоранию, т.е. к поломке электрического нагревателя (ТЭНа).
ВЫВОД.
Электрический нагреватель (ТЭН) в водонагревателе – работает в очень жестких условиях, он испытывает постоянные изменения температуры (нагрев, остывание). Сам водонагревательный бак, работает как большой грязевик–отстойник, в который все время выпадает осадок из воды, состав осадка агрессивен, он делает воду коррозийно активной. Такая вода плюс соли жесткости, скачки напряжения в электросети, электролитическая и гальваническая коррозии неизбежно со временем выводят нагревательный элемент (ТЭН) из строя. И нужно всегда помнить, что трубчатый электронагреватель- это расходный материал.
