Что такое ТЭНы для радиатора отопления и как их установить?

ТЭНы для радиаторов отопления предназначены для дополнения системы обогрева помещений. А для дач или летних домов подобные устройства могут стать основным источником тепла.

Чтобы выбрать оптимальную модель, надо разобраться в их устройстве и критериях выбора.

Зачем нужен ТЭН в радиаторах?

Устройство подогревает теплоноситель в батареях и поддерживает его рабочую температуру (какая температуры воды в радиаторах отопления считается нормой?). Его можно устанавливать не только в радиаторы, но и в любые отопительные устройства, имеющие полости, заполненные жидкостью. Именно поэтому область применения радиаторных ТЭНов весьма широкая.

Используют прибор преимущественно в помещениях небольшой площади — гаражах, подсобках и т.п. 

ТЭН — металлическая трубка с теплопроводящим электроизолятором и токопроводящей нитью.

Особенности радиаторов, оснащённых встроенным ТЭНом:

1. С виду они почти не отличаются от обычных батарей. Но, в отличие от последних, они не подключаются к системе отопления.
2. Устройства заполнены теплоносителем, циркулирующим по батарее.
3. Лучший теплоноситель — масло, имеющее пониженную вязкость. Это предотвращает замерзание радиатора, когда он отключен.

Устройство радиаторного ТЭНа

Конструктивно устройство мало отличается от прочих разновидностей ТЭНа. Особенности конструкции:

• Корпус выполнен из металлической трубы и хорошо передаёт тепло. Он сделан обычно из углеродистой стали или из нержавейки. Последний вариант выбирают, если металл будет нагреваться до температур более +45 °С.
• Стальную трубку — корпус, покрывают хромированным или никелированным покрытием — для защиты от коррозии.
• Нагревательный элемент — спираль из нихрома. Эта деталь разогревается до больших температур при прохождении электрического тока. Спираль находится внутри корпуса, а остальное пространство занимает наполнитель.
• Корпус заполняют кварцевым песком или периклазом, а затем проводят опрессовку и придают изделию необходимую форму.

Трубку с токопроводящей спиралью можно поставить внутри любого радиатора — медного, чугунного, биметаллического и т. д. Мощность устройства — 2,5 кВт. Устройства промышленного типа более мощные — до 6 кВт.

Работа радиаторного ТЭНа предельно проста:

1. Благодаря продуманной конструкции, вся поступающая электроэнергия преобразуется в устройстве в тепловую, потерь практически нет.
2. При включении спираль быстро нагревается, а от неё подогревается масло/вода.
3. Подогретая жидкость, в соответствии с законом физики, поднимается вверх, а на её место поступает холодная жидкость.
4. Подогретая жидкость, поднявшись, отдаёт своё тепло и, остывая, опускается в нижнюю часть радиатора.
5. Электроприбор создаёт внутри радиатора движение жидкости.

Основная опасность ТЭНов — известковый налёт. Он постепенно покрывает нагревательный элемент, что рано или поздно приводит к выходу из строя.

Один из лучших вариантов теплоносителей — трансформаторное масло. Оно быстро подогревается и долго сохраняет тепло, постепенно отдавая его корпусу.

Достоинства и недостатки радиаторного ТЭНа

Трубчатые электронагреватели позволяют организовать практичную и высокоэффективную систему отопления — основную или дополнительную. Прежде чем покупать необходимое оборудование, полезно оценить все его преимущества и недостатки.

Плюсы:

1. Простой монтаж — сможет справиться даже неопытный мастер.
2. Небольшая цена ТЭНа (не считая остального оборудования).
3. Гораздо надёжнее масляных радиаторов. Батареи с ТЭНами подлежат ремонту. Когда оборудование выходит из строя, достаточно поменять нагревательный элемент.
4. Имеется дополнительный функционал.
5. Возможно автоматическое управление системой отопления — правда, для этого придётся докупить дополнительно соответствующее оборудование.

Минусы:

1. Большие эксплуатационные затраты — этот недостаток обусловлен высокими тарифами на электроэнергию.
2. Автоматизация требует затрат. Если покупать ТЭН с автоматикой, цена этого комплекта обойдётся значительно дороже электроконвектора.
3. Проигрывают масляным радиаторам и конвекторам в уровне комфорта из-за отсутствия мобильности.
4. ТЭНы являются электроприбором, а значит, и генераторами электромагнитных полей. Вредное воздействие устройства не доказано. Но генерация поля — негативный факт, учитывая близость монтажа радиаторов от места нахождения людей.
   Из-за высокой скорости перемещения жидкости, устройство уступает в эффективности обычных систем с жидкими теплоносителями.

Затраты уменьшатся, если перевести управление отопительной системой в автоматический режим. Благодаря автоматике, ТЭНы начнут работать только после понижения температуры до определённого уровня. При подогреве теплоносителя до установленного значения, устройство будет автоматически отключаться.

Виды ТЭНов для радиаторов

Несмотря на конструктивную простоту, на прилавках специализированных торговых точек и интернет-магазинов представлены различные варианты ТЭНов для радиаторов. Они отличаются конструкцией корпуса, материалами изготовления, мощностью, другими особенностями.

Как различаются ТЭНы для радиаторов:

• По мощности. Маломощные модели рассчитаны на 0,3 кВт. Устройства до 4 кВт относят к бытовой категории, от 4 до 6 кВт — к промышленной.
• Конструктивно. Производители выпускают ТЭНы с правой и левой резьбой, одинарные и двойные. Последние считаются более удобными для использования. Они увеличивают скорость нагрева теплоносителя, но стоят дороже.
• Диаметрами. Он зависит от сечения пробок заглушки радиатора, на которые монтируют приборы. Стандартное значение — 40 мм.
• Дополнительными опциями. Производитель предлагает 2 функции:
  • Турбо-нагрев. Это режим, позволяющий стремительно повысить температуру теплоносителя, чтобы быстро нагреть комнату. При наличии такой функции устройство оснащается терморегулятором, позволяющим менять режимы обогрева помещения.
  • Антизамерзание. Режим, предотвращающий поломку (разморозку) системы при понижении температур. ТЭНы с такой функцией автоматически поддерживают минимальную температуру за счёт экономного потребления электроэнергии.

Также ТЭНы для радиаторов могут отличаться длиной и различными конструктивными характеристиками, не имеющими решающего значения для получения результата.

Как ТЭНы используются в радиаторах отопления?

Основная функция ТЭНов для радиаторов — подогрев жидкости в системах отопления, централизованных или автономных. Устройство может применяться как основной или второстепенный источник.

Варианты использования радиаторных ТЭНов в системах отопления:

• Во временном жилье. В межсезонье, пока отопление ещё не заработало, такие радиаторы согревают жильцов. Радиаторные ТЭНы удобны в дачных домиках, которые приходится отапливать время от времени. В этом случае ТЭНы монтируют в радиаторы, установленные в каждом помещении.
  В помещениях, не имеющих иного вида отопления, ТЭНы в радиаторах используются автономно, как единственный источник тепла. Батареи, в этом случае, рекомендуется заполнять маслом с невысоким уровнем вязкости, так как у него низкая температура замерзания.
• В постоянном жилье. Батареи заполняют обычной водой (это дешевле), так как не предполагается, что система замёрзнет. Но этот вариант дорогой, так как приходится постоянно тратить электроэнергию.
  ТЭНы в радиаторы могут устанавливать в многоэтажках, если основная система отопления не обеспечивает комфорт в помещении. Установка этих устройств позволяет поддерживать оптимальную температуру в жилых помещениях.
• Дополнение. Это самый рациональный и популярный вариант. ТЭНы встраивают в батареи, и включают, когда отопление по тем или иным причинам отключено.

Установка радиаторных ТЭНов в многоэтажных домах является невыгодным и непрактичным решением, так как предполагает ограничение доступа воды, циркулирующей по системе отопления в доме. В итоге приходится платить дважды — за работу электронагревательного элемента и за центральное отопление.

Как выбрать?

Радиаторные ТЭНы не настолько разнообразны, чтобы создавать особые трудности при выборе. Главное, на что обращают внимание при покупке — мощность и конструктивные особенности.

Формула расчёта мощности

Для грамотного расчёта мощности нужны местные нормы теплотехнических показателей (они свои для каждого региона). Но, в принципе, можно использовать и усреднённый показатель, действующий по средней полосе России.

Пусть нагреватель будет основным отоплением в доме/помещении. Для такого случая нужна модель с терморегулятором. Принимаем во внимание, что на отопление 10 кв. м идёт 1 кВт. Устройства, используемые для аварийного обогрева, берут с мощностью в 3-4 раза меньше.

Теплоотдача радиатора указана производителем. При этом средний показатель одной секции батареи из чугуна составляет 140 Вт, из алюминия — 180 Вт.

Расчётная формула мощности ТЭНа: Q = 0.0011*M (T1-T2)/t, где:

• M — масса энергоносителя;
• T1 — температура после нагрева;
• T2 — температура до нагрева;
• t — время для максимального повышения температуры.

Особенности конструкции

При выборе ТЭНа учитывают его размеры и направление резьбы. Длина стержня, в частности, напрямую влияет на КПД. Если ТЭН недостаточно длинный, оборудование не сможет обеспечивать требуемую скорость движения жидкости. Из-за этого радиатор будет нагреваться недостаточно и неравномерно.

Оптимальной считается длина, при которой стержень устройства не достаёт до внутренней стенки противоположной стороны радиатора 6-10 см. Выбирая форму и материал изготовления заглушки, учитывайте рекомендации от производителя — там обычно указаны подходящие варианты.

Автоматическое управление

Покупая радиаторный ТЭН, обратите внимание — имеется ли в нём автоматическое управление. Если да, то получаете максимально удобный прибор, не требующий затрат на покупку дополнительных приспособлений.

ТЭН с автоуправлением оснащён терморегулятором, встроенным в нижнюю часть его корпуса. В нём имеется специальный датчик, замеряющий температуру жидкости. На основе его показаний, ТЭН автоматически включается и выключается, экономя энергию.

В ТЭНах без автоматики никакого термостата нет. Тогда его рекомендуется подключать, установив в комнате детектор измерения температуры воздуха в помещении. Это на сегодня непрактичный и неудобный вариант, европейские производители такие устройства не выпускают.

Установка ТЭНа

Ничего сложного в установке радиаторных ТЭНов нет, поэтому выполнить её сможет любой домашний умелец. Чтобы во время монтажа не возникло каких-либо проблем, заранее — при покупке, ознакомьтесь с его комплектацией, и проверьте, всё ли на месте.

Желательно, чтобы вместе с ТЭНом в коробке находилось всё необходимое для установки. Если каких-то деталей недостаёт, нужно их сразу докупить. Монтаж ТЭНов с терморегуляторами практически ничем не отличается от установки аналогов без автоуправления.

Прежде чем устанавливать ТЭН в радиатор, убедитесь, что из отопительной системы спущена вода. Именно поэтому в многоквартирных домах монтаж устройства лучше проводить летом, когда выключено центральное отопление.

Как установить ТЭН:

1. Демонтируйте заглушку, расположенную внизу радиатора.
2. Установите ТЭН с помощью резьбового крепления и резиновой прокладки.
3. Обработайте стык герметиком.

Видео монтажа радиаторного ТЭНа:

На что обратить внимание:

• Ставят ТЭН только в нижнюю часть радиатора — это обеспечит беспрепятственную циркуляцию теплоносителя.
• Устройство вставляют в батарею строго параллельно полу — это необходимо для беспрепятственной эксплуатации.
• Теплоноситель, нагревшись, повышает в батарее давление. Это требует установки небольшого расширяющего бака. Также можно оборудовать радиатор клапаном, чтобы регулировать давление в системе.
• Подключать ТЭН можно только через заземлённую розетку. Рекомендуется также подключить устройство к стабилизатору напряжения — это обезопасит его от перепадов в сети.
• Крепёж соединений трубчатых электронагревателей достаточно хрупкий. Чтобы не повредить его, установку надо производить с максимальной осторожностью, не прилагая лишнего усилия.

Вопросы безопасности и особенности эксплуатации

Трубчатый электронагреватель работает от сети, а значит, он представляет определённую опасность — если не соблюдать ряд правил безопасности.

Рекомендации по эксплуатации и правила техники безопасности:

• Радиаторный ТЭН будет работать долго и без поломок, в соответствии со своими техническими параметрами, если его обслуживать каждые 3 месяца. Устройство чистят от накипи, образующейся на его поверхности — это необходимо, чтобы была нормальная теплоотдача.
  Если нагреватель не освободить вовремя от накипи, он может выйти из строя.
• Запрещается допускать перегрев электронагревателя. Недопустимо превышать максимальную температуру — +70 °С.
• ТЭН разрешается включать только в радиаторе, заполненном теплоносителем. Если вода попадёт на разогретый прибор, может произойти тепловой взрыв. В итоге будет повреждена не только батарея, но и вся система отопления.
• Если на поверхности трубчатых нагревателей появляется статическое электричество, прибор без промедления отключают от электросети и проверяют все соединения на предмет герметичности.
• Мощность ТЭНа не может превышать тепловую номинальную мощность радиатора. На одну розетку может приходиться не более 3,5 кВт.
• Если в радиатор устанавливается ТЭН, необходимо предусмотреть надёжное и грамотное заземление.

Чтобы снизить интенсивность образования накипи на радиаторном ТЭНе, в качестве теплоносителя рекомендуется использовать дистиллированную воду.

Как оценить эффективность радиаторного ТЭНа?

Радиаторный ТЭН — это не отопительный прибор, который может обеспечить полноценный обогрев помещений. Особенно, если речь идёт о большой жилой квартире/доме.

Если установлены батареи из чугуна, ТЭН на 100 Вт/кв. м, оснащённый автоматическим управлением, способен обогреть максимум 25 кв. м площади.

За сутки работы ТЭНа с терморегулятором затрачивается 36 кВт/ч. Это довольно большой расход, так как среднее потребление мощности составляет всего — 1,5 кВт/ч. Поэтому при правильной организации отопления, применение трубчатых электронагревателей нерентабельно.

Радиаторный ТЭН лучше всего использовать как аварийное устройство либо как способ временного обогрева нежилых помещений. Такой прибор сохранит комфортный уровень тепла в жилье при наступлении сильных морозов и нагреет, при необходимости, неотапливаемые гаражи, дачи и т. п.