Для создания комфортной температуры в доме зимой довольно часто используют ТЭН для радиатора. Такой электрический прибор имеет свои особенности применения. В каких случаях необходима установка ТЭНа для батареи, и как правильно подобрать устройство?

Общая характеристика и принцип работы

Радиаторный ТЭН – это приспособление, которое может использоваться как дополнительное или основное устройство для обогрева. Приспособление состоит из металлического корпуса цилиндрической формы. В середину его вмонтирована медная спираль или проволока из стали. Внутренние детали имеют изоляционное покрытие.

ТЭН, предназначенный для радиаторов, оснащен терморегулятором. Благодаря этому применять устройство можно как для нагрева, так и для регулировки температурного режима.

Принцип работы таких электроприборов достаточно простой:

• трубчатый электронагреватель устанавливается в батарею;
• осуществляется подключение ТЭНа к электрической сети;
• происходит нагрев спиралей, за счет чего тепло поступает к теплоносителю.

Как выглядит ТЭН для радиатора

Установка необходимой температуры допускается при наличии в устройстве регулятора. При достижении уровня заданного режима происходит размыкание электроцепи и ТЭН выключается. Когда температура становится ниже установленной верхней границы, осуществляется автоматический нагрев. Подключить ТЭН можно практически любой батареи.

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.

Критерии выбора

При подборе ТЭНа для радиатора следует учитывать его технические характеристики, а также параметры батареи. Основными факторами, влияющими на выбор устройства, являются:

1. Мощность. В помещениях с хорошими теплоизоляционными свойствами можно устанавливать нагреватели от 2 до 3 киловатт. В старых зданиях лучше всего использовать ТЭНы с более высокой мощностью.
2. Длина электронагревательной трубки. Рекомендуется приобретать ТЭНы на десять сантиметров короче батареи. Правильный подбор длины нагревательного устройства позволяет равномерно прогреть все секции радиатора.
3. Тип батареи. Чтобы ТЭН оптимально подходил к радиатору следует внимательно изучить его технический паспорт. В нем указывается, к каким видам батарей следует применять изделие.
4. Автоматическое управление. Такая опция есть не у всех моделей. Для удобства использования лучше всего приобретать ТЭНы с автоматикой, которые оснащены термостатом.

ТЭН должен быть на десять сантиметров короче радиатора

Также учитывается диаметр электронагревателя в соответствии с сечением заглушки на радиаторе. Немаловажным является правильное определения размещение резьбы.

Приобретать необходимо только качественные ТЭНы у проверенных производителей. Перед покупкой электроприбора следует проверить его целостность и исправность.

Плюсы и минусы

Трубчатые электрические нагреватели способствуют равномерному и полному прогреву отопительной системы. Установка таких приборов имеет немало достоинств:

• безопасность применения;
• простота монтажа;
• экономичность использования;
• возможность установки дополнительных опций;
• надежность;
• длительный эксплуатационный термин;
• сравнительно невысокая цена на изделие.

Наравне с достоинствами ТЭНы для батарей отопления имеют свои недостатки:

1. При подключении ТЭНА высокая скорость циркуляции жидкости в радиаторе не позволяет увеличить уровень теплоотдачи. Таким образом, работа отопительной системы препятствует равномерному прогреву устройства.
2. При использовании ТЭНа в качестве основного обогревающего устройства значительно повышаются затраты электрической энергии.

Среди плюсов ТЭНов для радиаторов – невысокая стоимость

Стоимость самого ТЭНа невысокая, но при покупке необходимого дополнительного оборудования для автоматизации рабочего процесса расходы намного увеличиваются. Полный комплект имеет цену в несколько раз выше конвектора, функционирующего от электричества.

Как используются для радиаторов отопления

Основной функцией электронагревателей трубчатого типа для радиаторов является нагрев жидкости в автономной или централизованной системе отопления. Используется устройство как второстепенный или главный тепловой источник.

В качестве автономной системы и единственного нагревателя теплоносителя ТЭНы применяются в таких случаях:

1. Необходимость обогрева помещений, где нет другого вида отопления. Это может быть мастерская, гараж или сельскохозяйственное сооружение. Главным условием установки радиаторного электронагревателя является небольшие размеры постройки. Эффективней при этом заполнять батареи маслом невысокого уровня вязкости, так как оно имеет достаточно низкую температуру замерзания.
2. При условии периодического прогрева помещения. Чаще всего такими сооружениями являются дачи с отсутствием основной отопительной системы. При этом количество установленных ТЭНов их мощность должна соответствовать объему помещения.

Как дополнительное устройство основному отоплению трубчатый электрический нагреватель может устанавливаться:

1. В многоэтажных домах. ТЭН в радиаторы монтируется в квартирах, если основное отопление не имеет особой эффективности. Устройство помогает создать и поддержать необходимый микроклимат в помещении. Но его установка требует ограничения доступа воды, которая циркулирует по отопительной системе всего дома. В таком случае применение ТЭНа совершенно не практично, так как получается двойная оплата за обогрев – за работу электронагревателя и в ЖЕК за использование теплоносителя.
2. В частных домах. Установка ТЭНа производится, если нет возможности регулярно вносить дрова в котел на твердом топливе. В такой ситуации трубчатый нагреватель не дает полностью остыть теплоносителю и в помещении постоянно поддерживается необходимая температура.

ТЭН для радиатора устанавливается и в частных и в многоквартирных домах

Использование ТЭНа для газовых котлов не имеет смысла, так как такие агрегаты прекрасно справляются с обогревом за счет автоматизированной системы.

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.

Для радиаторных ТЭНов, которые предполагается монтировать, как дополнение к основной системе отопления рекомендуется использовать показатель мощности в три раза ниже.

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.

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.

Оценка эффективности

ТЭН для радиатора не является отопительным прибором, который можно постоянно использовать для обогрева большой площади. Один киловатт мощности электроприбора преобразовывается в один киловатт тепловой энергии, которая полностью направлена на обогрев комнаты.

При использовании чугунных батарей ТЭН оснащенный терморегулятором при мощности отопления в 100 Втт/ м² может обогреть не более 25 м² помещения. Расход электрической энергии за двадцать четыре часа составит 36 кВт/ч, что примерно соответствует 167 рублям. При этом учитывается показатель среднего потребления мощности – 1,5 кВт. При качественной организации системы отопления монтаж электронагревателя трубчатого типа не имеет смысла.

ТЭН для радиатора эффективней всего использовать в качестве аварийного устройства. При нестабильной работе системы отопления такой прибор позволит сохранить необходимый уровень тепла в помещении даже в сильные морозы. Установка трубчатого нагревателя имеет смысл при правильно подобранной его мощности и соблюдении всех правил безопасности.

Расчет мощности тэна, необходимой для поддержания заданной температуры в том или ином помещении,
рассмотрен в п.1 «Справочных данных».

1. Для проверки соответствия данных маркировки реальным параметрам

ТЭН необходимо проверить его сопротивление Омметром в горячем виде. В этом случае можно пренебречь различными коэффициентами.
Р=U*U/R,
где P — мощность, которую необходимо найти, Вт;
U — рабочее напряжение, В;
R — измеренное сопротивление тэн в горячем виде, Ом.
Например:
Напряжение в сети 220 Вольт, измеренное сопротивление равно 22 Ом. Тогда мощность тэна имеет значение: Р=220*220/22=2200 Вт=2.2 кВт.

2. Для расчета времени за которое тэн нагреет воду, используем формулу теплодинамики.

При этом для простоты будем считать, что окружающая среда, переходные процессы, емкость и т.д. не влияют на нашу систему ТЭН — жидкость:
А=С(T1-T2)m,
где А -работа, которую необходимо проделать, чтобы изменить температуру жидкости массой «m» с Т1 до Т2.
С — удельная теплоемкость жидкости;
и формулу работы электрического тока:
А=Рt,
где А — работа электрического тока,
Р — мощность установки (в нашем случае — ТЭНов), Вт,
t — время работы электрического тока, сек.
Пример: За какое время тэн мощностью 2.0 кВт согреет воду массой 1.0 кг. с 20 до 80 градусов?
Справочное данное: С для воды = 4200 Дж/кг*градус.
С(Т1-Т2)m=Рt, отсюда t=C(T1-T2)m/P=4200*(80-20)*1.0/2000=126 секунд.
Ответ: вода массой 1.0 кг нагреется тэном мощностью 2 кВт с 20 до 80 градусов за 2 минуты и 6 секунд.

3.Подбор обогревательного устройства с оптимальной мощностью.

Мощность обогревателя определяет его способность поддерживать определенную температуру в помещении. Вторая величина, от которой это зависит, — объем помещения. При этом есть одно условие — теплоизоляция помещения должна быть приемлемой для данной климатической зоны.
Для стандартной высоты жилых помещений в России в 2.2-2.5 метра соотношение мощности к площади равна 1:10, т.е. нагреватель мощностью 1 кВт может обогреть помещение в 10 кв. метров.
Если высота помещения превышает указанное выше значение, тогда необходимо использовать поправочный коэффициент. Например, если высот помещения 3 метра, тогда: К = 3 метра/2.5 метра=1,2. Т.е. в этом случает соотношение мощности прибора и отапливаемой площади будет 1,2 кВт : 10 квадратных метров.

4. Зависимость объема теплоносителя (жидкости) системы отопления от мощности.

Приблизительный расчет объема теплоносителя системы отопления можно произвести используя следующее соотношение: для отопительной системы с котлом мощностью 1кВт требуется 15 литров теплоносителя. Соответственно объем отопительной системы с котлом мощностью 10 кВт приблизительно составит 150 литров.+
Данные, полученные при таком подсчете объема теплоносителя в системе отопления, не учитывают особенностей конкретной отопительной системы и являются всего лишь приблизительными

Как подобрать ТЭН для радиатора отопления (батареи)?

Мы не выполняем расчет требуемого количества секций в радиаторах для обогрева помещений, равно как и не даем рекомендаций по мощности ТЭНов, устанавливаемых в такие радиаторы, так как имеем недостаточно знаний и опыта в этой отрасли.

Тем не менее, мы составили этот дайджест ссылок для того, чтобы помочь вам в поисках в сети нужной технической информации, помочь в поисках рекомендаций и отзывов тех, кто уже сталкивался с подобной задачей.

Короткие статьи процитированы здесь полностью, большие — представлены только аннотацией или перечнем разделов.

1. Расчет количества радиаторов отопления

Для климатической зоны Украины и европейской части России, при стандартных условиях (одно окно, одна дверь, одна внешняя стена, обычные окна), принято брать 41 Ватт тепловой мощности на 1 м3 объема помещения. Исходя из этого, не трудно рассчитать количество секций радиаторов необходимое для обогрева помещения.
Рассмотрим на примере комнату 4 м на 5 м и стандартной высотой потолка 2,7м. Для начала найдем объем нашей комнаты 4▪5▪2,7=54 м3. Теперь умножим полученный объем на 41 Ватт 54▪41=2214 Ватт, столько нам потребуется для обогрева комнаты. Если вы уже определились с выбором радиаторов отопления, то без труда можно рассчитать их количество, зная теплоотдачу одной секции. Я возьму для примера 180 Ватт теплоотдача одной секции радиатора, тогда их количество будет равно 2214/180=12,3, полученное число округлим до 13. То есть, для обогрева нашей комнаты нам понадобится 13 секций радиаторов по 180 Ватт каждая.
Если дверь в комнату выполнена аркой и не закрывается, к ее площади следует добавить площадь соседнего помещения.
Наш расчет был произведен при условии что температура теплоносителя составляет 70 С, если у вас эта температура ниже то следует соответственно увеличивать количество секций. Так же необходимо учитывать теплопотери помещения. Стеклопакет уменьшит потери тепла на 15-20%, соответственно можно уменьшить количество секций. Если комната угловая, то теплопотери примерно на 20% будут больше. Так же можно учесть теплопотери в зависимости от степени утепления ваших стен, расположена ли комната на первом или последнем этаже.
Если Вы собираетесь заменить чугунные батареи на другой вид радиаторов, то можно провести более легкий расчет. Для чугунных радиаторов с межосевым расстоянием 600мм теплоотдача будет составлять 150Вт. Вам просто нужно взять количество установленных у вас секций радиаторов и умножить их на 150Вт, получите общее количество тепла получаемого Вашими чугунными батареями. И находим, как было описано выше, количество секций радиаторов другого вида. Можно взять поправку на то холодно у Вас было с ними или жарко, соответственно добавить или отнять несколько секций.
Если вы собираетесь закрыть радиаторы декоративной панелью, то учтите что это приветет к потере 20-30% теплоотдачи радиаторов.

(Источник: santechnik.org.ua )

2. Выбираем радиатор

• Радиаторы — основные исполнительные элементы системы отопления.
• Особенности национального отопления
• Основные типы отопительных приборов
• Конвекторы
• Подведем итоги

(Источник: www.ivd.ru )

3. Международный ГОСТ 30494-96 ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ.