Сколько электричества нужно для нагрева воды. Расчет мощности для нагрева воды тэном

Общие данные, необходимые для вычислений

Чем мощнее электрообогреватель, тем быстрее он подогревает заданное количество воды. Поэтому приборы по этому параметру подбирается в соответствии с задачами, необходимым объёмом и допустимым временем ожидания. Так, например, нагрев до 60°С 15 литров с нагревателем в 1,5 кВт займёт около полутора часов. Однако для больших объёмов (например, для наполнения 100-литровой ванны) при разумном времени ожидания (до 3 часов) для доведения жидкости до комфортной температуры понадобится устройство на 3 кВт мощнее.

Для полноценного вычисления расчётной мощности необходимо учесть ряд параметров:

Вычисление фронтального сечения устройства, требующегося для прохода воздушного потока

Определившись с необходимой тепловой мощностью для обогрева требуемого объема, находим фронтальное сечение для прохода воздуха.

Фронтальное сечение — рабочее внутреннее сечение с теплоотдающими трубками, через которое непосредственно проходят потоки нагнетаемого холодного воздуха.

(м.кв) =
G
/
v
где:

— массовый расход воздуха, кг/час
v
— массовая скорость воздуха — для оребренных калориферов принимается в диапазоне 3 — 5 (кг/м.кв•с). Допустимые значения — до 7 — 8 кг/м.кв•с

Накопительные водонагреватели (бойлеры)

Без физико-математических формул бытовой расчёт описывается следующим образом: за 1 час 1 кВт нагревает 860 литров на 1 К. Для более точного определения времени нагревания, мощностных характеристик, объёма используется универсальная формула, из которой потом выводятся остальные результаты:

Эта формула состоит из нескольких и отражает целый ряд параметров, учитывая при этом фактор теплопотерь. (При малых мощностных характеристиках и большом объёме этот фактор становится более существенным, однако в бытовых нагревателях этим учётным значением чаще пренебрегают):

N full – мощностные характеристики нагревательного элемента,

Q c – теплопотери водонагревательной ёмкости.

c= Q/m*(tк-tн)
Q – количество теплоты,
m – масса в килограммах (либо объём в литрах),
tк и tн (в °С) – конечная и начальная температуры.
N=Q/t
t — время нагревания в секундах.
N = N full — (1000/24)*Q c

Упрощенные формулы с постоянным коэффициентом:

Расчёт мощности ТЭНа для нагрева воды нужной температуры: W= 0,00117*V*(tк-tн)/T
Определение времени, необходимого для нагревания воды в водонагревателе: T= 0,00117*V*(tк-tн)/W

Составляющие формул:

W (в кВТ) – мощностная характеристика ТЭНов (нагревательного элемента),
Т (в часах) – время нагрева воды,
V (в литрах) – объем бака,
tк и tн (в °С) – конечная и начальная температуры (конечная – обычно 60°C).

Часто объём приравнивают к массе (m). Тогда определение мощности ТЭНа будет производиться по формуле: W= 0,00117*m*(tк-tн)/T. Формулы считаются упрощёнными, ещё и потому что в них не учитывается:

фактическая мощность электросети,
температура окружающей среды,
конструктивные особенности и потенциальные теплопотери бака,
рекомендации некоторых производителей, относительно tн (порядка 5-8 °С летом и 15-18 °С – зимой).

При покупке устройства надо принимать во вниание, что относительно низкие мощностные характеристики накопительных водонагревателей по сравнению с проточными ещё не гарантируют финансовую экономию. Накопительные меньше «забирают», но из-за того, что работают дольше, больше и расходуют. Для финансовой экономии более надёжной стратегией будет общее снижение водопотребления за счёт установки различного вида экономителей (https://water-save.com/ ) и строгий учёт водорасхода.

Типы и принцип работы

Имеется 2 основных типа электрокотлов:

Электродный.
Индукционный, –

При этом, все остальные являются всего лишь модификациями одного из этих видов. Электродный котел зачастую также носит название ионного, так как в нем происходит превращение электрической энергии в тепловую.

Конструкция занимает минимальное количество места, причем его закрепляют непосредственно на трубе, его даже не придется прикреплять к стене. На всякий случай его сажают на 2 самореза, однако в этом нет необходимости.

Внешне он похож на небольшой кусок трубы, длина которого составляет порядка 40 см. В торцевой части обогревателя находится стержень из металла, а с противоположной стороны обогреватель заварен либо в нем находится специальный патрубок, за счет которого осуществляется перегон теплоносителя по всех системе.

Конструкция предусматривает наличие 2 патрубков, куда вставляются трубы для обратки и подачи:

Один из них может находится в торцевой части, а второй установлен под прямым углом в боковой части.
Их зачастую устанавливают с боковых частей перпендикулярно всей остальной конструкции и таким образом, чтобы они стали параллельны друг другу.

принцип работы
Данный котел имеет следующий принцип работы: катод (положительно заряженный электрод) и анод (отрицательно заряженный электрод) помещены в теплоноситель. Находясь под напряжением, они запускают перемещение ионов. Их полярность время от времени меняется, в частности, один заряженный ион будет менять свой заряд с одного на другой примерно 50 раз в секунду.

Это, в конечном счете, приводит к тому, что в жидкости из-за подобного движения ионов возникает трение, что вызывает повышение температуры.

Такая технология приводит к возникновению некоторых недостатков:

Теплоноситель в любом случае будет находиться под напряжением.
Его придется перед заливкой в батареи подготовить с точки зрения содержания солей.
Незамерзающие жидкости в отопительной системе использовать категорически запрещается.

Индукционные котлы, работающие на электрическом токе, производят нагрев теплоносителя с помощью магнитного поля, которое возникает от электрического тока.

Вся эта конструкция довольно простая и включает в себя следующие элементы:

корпус;
утеплитель;
сердечник, где будет прогреваться теплоноситель;
катушка;

Ключевым отличием от электродной конструкции является то, что в индукционных котлах жидкость полностью изолирована от токопроводящих элементов, поэтому она не будет находиться под напряжением.

Обмотка катушки, выполненная из медной проволоки подключается к сети через специальную систему управления. Благодаря этому, в катушке возникает магнитное поле. Оно будет разогревать трубу, выполняющую роль сердечника, а та уже будет отдавать некоторое количество тепла воде. При этом, корпус отопительного котла будет по-прежнему оставаться холодным, так как в его конструкции есть слой утеплителя.

Следует также сказать, что сердечник выполнен не прямым, а имеет изогнутую форму, иногда в виде спирали, чтобы теплоноситель проходил по нему значительно дольше. Срок службы такого котла составляет минимум 25 лет. Через это время будет ржаветь труба, представляющая собой сердечник.

Проточные водонагреватели

В расчете количества тепла для нагрева проточной воды надо учитывать разницу в стандартах напряжения России (220 В) и Европы (230 В), так как значительная часть электроводонагревателей изготовляется западноевропейскими компаниями. Благодаря этой разнице номинальный показатель в 10 кВт в таком приборе при подключении к российской сети в 220В будет на 8,5% меньше – 9,15.

Максимальный гидропоток V (в литрах за минуту) с заданными мощностными характеристиками W (в киловаттах) рассчитывается по формуле: V= 14,3*(W/t 2 -t 1), в которой t 1 и t 2 – температуры на входе в нагреватель и в результате подогрева соответственно.

Ориентировочные мощностные характеристики электроводонагревателей применительно к бытовым потребностям (в киловаттах):

4−6 – только для мытья рук и посуды,
6−8 – для принятия душа,
10−15 – для мойки и душа,
15−20 – для полного водоснабжения квартиры или частного дома.

Выбор затрудняет то, что нагреватели выпускаются в двух вариантах подключения: к однофазной (220 В) и трёхфазной (380 В) сети. Однако нагреватели для однофазной сети, как правило, не выпускаются выше 10 киловатт.

Сравнение индукционного и ТЭНового котла

1: Индукционный котел- производителями заявлено более 30 лет без особого обслуживания (100000 часов).

Возникает вопрос- а откуда данные если это новинка, только недавно появившаяся на рынке?

2: ТЭНовый котел за 4 года эксплуатации теряет 40% мощности, а индукционный- не теряет нисколько.

Это что же получается- из 9- киловаттного котла через 4 года остается только 3,6 кВт?

Например устанавливал один электрокотел- никакой потери мощности вот уже более 7 лет не наблюдаю, тэны не менял и вообще забыл про них, прекрасно греет.

3: Температура разогрева спирали ТЭНа – 750°C, что характеризует его пожароопасность.

Каким образом ТЭНа, находящаяся внутри железной трубы может угрожать пожаром?

Да, я согласен, греется очень сильно. Но каким образом это влияет на пожароопасность- ума не приложу…

Разве что вытащить ТЭНу, положить ее на деревянный пол и подать напряжение- больше нимкак не получится.

4: Большое количество уплотнительных соединений (ТЭНы, фланцы), необходимость постоянного контроля.Какие соединения и фланцы?

Давно уже люди не научились по нормальному сами электрокотлы делать- просто и надежно.

В той конструкции что я применяю- всего одна большая гайка, куда вкручивается одно/трехфазный ТЭН- ВСЕ.

Нет больше никаких фланцев и уплотнительных соединений. Есть только подходящие трубы отопления так же как и в случае с индукционным котлом.

5: Большое количество электрических контактов (выводы ТЭНов), находящихся в зоне действия высокой температуры, требуется постоянное поддержание хорошего электрического контакта (подтяжка и т.д.), что усложняет конструкцию.

Очень интересно… А что- на трехфазный индукционный котел идет меньше проводов? Да нет, столько же.

Три фазы- три катушки в индукционном котле, у каждой катушки по два вывода, итого- шесть контактных соединений. И тоже требуется “поддержание хорошего электрического контакта…”

Из моей практики кстати- с этим никаких проблем не возникает. Используйте главное медный провод нужного сечения и при подключении хорошо протяните контакт.

6: “из-за высокой ваттной нагрузки на поверхности ТЭНа происходит интенсивное отложение накипи и засорение котла и системы шламом, осыпавшимся с ТЭНов”.

Кто не понял что такое высокая ваттная нагрузка- посмотрите как греется вода в электрическом чайнике, это она и есть.

Только электрокотел то надо правильно выбирать.

Элементарное включение двух ТЭН последовательно на 380- и нет никакой ваттной нагрузки.

К тому же сейчас практически всегда электрокотел делают с циркуляционным насосом и вода вполне успевает отводить тепло от ТЭНы.

К тому же эта проблема актуальна только для очень мощных и коротких ТЭН. Если ТЭНу выбрать правильно- никакой проблемы с ваттной нагрузкой не будет.

По поводу засорения котла и отложения накипи- не все так страшно. Это же не проточный водонагреватель и отопление- это закрытая система. Конечно, за период работы небольшой налет на ТЭН образуется, но именно небольшой и именно налет, а не корка накипи.

И это почти никак не влияет на эффективность работы ТЭН.

Вычисления для бассейнов

Расчет нагрева воды в бассейне складывается из вычисления параметров электронагревателя и объёма, который необходимо подогреть. В таблице указано приблизительное время в часах, за которое температура поднимается с 10 °С до 28 °С. При этом существенную роль в конечных вычислениях играет площадь водяного «зеркала», температура окружающей среды, степень открытости/ закрытости места расположения бассейна.

Определение технических параметров приборов и расчёт нагрева воды — мощности нагревателя, змеевика, количества тепла и расхода энергии для нагрева воды — зависит от типа устройства электроводонагревателей, которые бывают накопительными и проточными.

Основной вид нагрева

Используются в небольших помещениях с непостоянным пребыванием в них человека, к примеру:

подсобные помещения;
гаражи;
различного рода мастерские.

Совет: при таком варианте использования ТЭН устанавливается в радиатор, заполняемый маслом небольшой вязкости.

Отказ от применения воды в нагревателе обусловлен возможностью ее замерзания при низкой температуре. Такой нагревательный прибор идентичен масляному радиатору и ему не нужно подключение к центральной или локальной отопительной системе. Циркуляция масла происходит исключительно внутри нагревателя.

Универсальный ТЭН для радиаторов отопления с терморегулятором

Еще один вариант использования – для эпизодически посещаемых загородных домов или дач. Устройство создается по такому же принципу, как и в первом случае, но самих приборов устанавливается большее количество.
В регулярно отапливаемых домах, зданиях, офисах и дачах с отсутствием централизованной системы обогрева. В данном случае основным источником тепла также служит нагревательный прибор с установленным ТЭНом внутри.

Совет: если обогрев помещения производится постоянно, вместо масла внутрь прибора можете залить воду и использовать ТЭН для радиатора с терморегулятором .

Вспомогательный обогрев частного дома

При наличии в доме системы централизованного обогрева, использующей единый водяной контур, трубчатые электронагреватели могут использоваться для вспомогательного нагрева теплоносителя.

Возможные способы применения:

С котлами, использующими в качестве основного топливного элемента уголь или дрова, ТЭНами можно осуществлять подогрев теплоносителя. Особенно это актуально в те моменты, когда отсутствует возможность обслуживания котла и заполнения его топливом.

Радиаторный ТЭН со встроенным термостатом для поддержки в помещении заданной температуры

В нагревателях, работающих на жидком топливе или сжиженном газе, нагрев теплоносителя ТЭНами не будет обходиться дороже. А в случае установки двухтарифного счетчика на электроэнергию возможна и экономия, ночной тариф обычно значительно дешевле дневного.

Общие данные, необходимые для вычислений

Для полноценного вычисления расчётной мощности необходимо учесть ряд параметров:

Накопительные водонагреватели (бойлеры)

N full – мощностные характеристики нагревательного элемента,

Q c – теплопотери водонагревательной ёмкости.

c= Q/m*(tк-tн)
Q – количество теплоты,
m – масса в килограммах (либо объём в литрах),
tк и tн (в °С) – конечная и начальная температуры.
N=Q/t
t — время нагревания в секундах.
N = N full — (1000/24)*Q c

Упрощенные формулы с постоянным коэффициентом:

Расчёт мощности ТЭНа для нагрева воды нужной температуры: W= 0,00117*V*(tк-tн)/T
Определение времени, необходимого для нагревания воды в водонагревателе: T= 0,00117*V*(tк-tн)/W

Составляющие формул:

W (в кВТ) – мощностная характеристика ТЭНов (нагревательного элемента),
Т (в часах) – время нагрева воды,
V (в литрах) – объем бака,
tк и tн (в °С) – конечная и начальная температуры (конечная – обычно 60°C).

фактическая мощность электросети,
температура окружающей среды,
конструктивные особенности и потенциальные теплопотери бака,
рекомендации некоторых производителей, относительно tн (порядка 5-8 °С летом и 15-18 °С – зимой).

Первое знакомство

Индукционный котел в работе
Само название говорит о том, что в основу работы котла заложен принцип электромагнитной индукции. Чтобы понять суть процесса, достаточно через катушку из толстой проволоки пропустить большой ток. Вокруг устройства обязательно возникнет сильное электромагнитное поле. И если поместить в него любой ферромагнетик (металл, который притягивается), то он довольно быстро нагреется.

Самый простой пример индукционного источника тепла — катушка, намотанная на трубу из диэлектрика. Нужно только внутрь поместить стальной сердечник. Подключенная к источнику электричества катушка будет греть металлический стержень. Теперь осталось подсоединить устройство к магистрали, по которой циркулирует теплоноситель, и примитивный индукционный котел начнет генерировать тепло.

Весь принцип работы можно описать несколькими предложениями. Электрическая энергия генерирует электромагнитное поле. Под действием электромагнитных волн нагревается металлический сердечник. Избыточное тепло от стержня передается теплоносителю (этиленгликоль, масло или вода).

Интенсивный нагрев жидкости порождает конвекционные потоки. Горячий теплоноситель стремится вверх, и его силы достаточно для работы небольшого контура. В магистралях большой протяженности необходимо устанавливать циркуляционный насос.

Проточные водонагреватели

4−6 – только для мытья рук и посуды,
6−8 – для принятия душа,
10−15 – для мойки и душа,
15−20 – для полного водоснабжения квартиры или частного дома.

Вычисления для бассейнов

При расчете мощности электронагревательных элементов использованы следующие расчетным данные: масса воды, начальная и конечная (желаемая) температура воды и время, затрачиваемое на нагревание.

Мощность ТЭНа P
P=0,0011m(tk-tн)/T
. в котором:
m
— масса нагреваемой воды,
tk
и
tнT
Вычисление мощности нагревательного элемента выполняется данным калькулятором без учета тепловых потерь, связанных с конструктивными особенностями емкости, температуры окружающей среды, состоянием греющей поверхности ТЭНа и пр.

Кроме того, следует учесть фактическое напряжение питающей сети, которое может сильно отличаться от номинального значения.

Так, при пониженном напряжении, температура рабочей поверхности будет меньше значения, заявленного изготовителем, следовательно, и времени для нагрева потребуется больше.

Учитывая удельный вес воды составляет 1 г/см3, в поле калькулятора “Масса нагреваемой воды” при вводе данных может быть использовано значение ее объема.

При нагревании холодной воды из систем городского водоснабжения, рекомендуемое значение начальной температуры 5-8°С летом и 13-18°С зимой. Результат вычисления (P) может быть значением мощности как одного ТЭНа, так и нескольких параллельно соединенных элементов.

Электротехнические расчеты онлайн

Калькулятор времени нагрева воды

Профилактические меры при поломках тэнов

Даже если вы профессионально смогли врезать тэн отопительных систем, не забывайте о соблюдении правил его применения. Для начала проверьте, способна ли выдерживать ваша электросеть максимальные нагрузки. С этой целью суммируйте показатели мощностей всех электрических приборов в вашем доме и затем прибавьте к полученному числу коэффициент 1,2 для запаса. Сечение электрической проводки обязано выдерживать расчетную мощность без коротких замыканий и перегревов.
При работе нагревательных элементов спираль нагрева постепенно разрушается. Именно поэтому тэны, которые выпускаются для отопительных батарей, нужно выбирать с максимальный сроком эксплуатации от 10 лет. Также в качестве профилактики соблюдайте такие правила в ходе эксплуатации нагревательных элементов:

не наливайте воду из крана в трубы или отопительные радиаторы, поскольку это может создать накипь на поверхности нагревательного элемента. Применять следует только дистиллированную воду;
необходимо в обязательном порядке устанавливать устройство защитного отключения, к которому можно подключить как один, так и сразу несколько тэнов. Если случится авария, оно быстро отключить электричество, и никто и ничто в квартире не пострадает;
не рекомендуется часто включать или выключать прибор при отоплении, это сокращает срок его службы;
если вы наблюдаете на батарее статическое электричество, то обязательно проверьте нагревательный элемент на герметичность;
категорически запрещено устанавливать тэн в котел или радиатор без заземления.

Если вы будете соблюдать эти простые правила, то ваша система отопления в квартире будет не только эффективно работать, но и не будет представлять собой никакой угрозы. Также крайне желательно перед врезанием тэна в отопительную систему, позаботиться о теплоизоляции в помещении. Это увеличит срок службы прибора, а также позволит хорошо сэкономить на электроэнергии.

Количество электроэнергии кВт·ч и стоимость нагрева воды.

Калькулятор высчитает время нагрева воды в накопительных водонагревателях в зависимости от ёмкости бака, мощности ТЭНов, температуры нагрева и температуры входящей воды.

Вы можете указать КПД накопительного водонагревателя (обычно 95-99%).

Калькулятор взят с сайта: https://nagrev24.ru/voda

Электроэнергия преобразуется в тепло и КПД зависит от материала нагревательного элемента (от потерь электроэнергии в нем и от теплопроводности), от площади соприкосновения элемента с водой, переходных сопротивлениях контактов и потерь в шнуре электропитания. На каждом этапе теряется некоторая часть энергии. В зависимости от типа прибора, КПД находится в пределах 95-99%.

Чем эффективнее теплоизоляционные свойства материала, отделяющего внутренний бак от окружающей среды, и толще его слой, тем экономичнее водонагреватель. Современные бойлеры гарантируют снижение температуры воды не более 0,25 — 0,5 градуса в час и расход электроэнергии менее 1 кВт/ч в сутки в дежурном режиме.

Наиболее оптимальным температурным режимом работы водонагревателя 55-60°С. Это снижает электропотребление на поддержания температуры горячей воды, уменьшает образование накипи, обеспечивает более щадящий режим для внутреннего бака.

Сколько кВт·ч энергии тратится на нагрев воды

Этот калькулятор высчитает сколько денег, электроэнергии и времени тратится на нагрев воды. Вам не потребуется ни формул, ни коэффициентов: просто введите ваши данные и получите ответ.

Для расчета потребленной электроэнергии надо указать температуру холодной и горячей воды, а также её объём (массу). Вы можете указать КПД нагревательного прибора, если он вам известен. Если задать КПД 100%, то расчет покажет только полезную мощность затраченную на нагрев воды. При указании реального КПД расчет выдаст полную мощность потребленную от сети.

Чтобы оценить сколько времени занимает нагрев, укажите мощность электроприбора, которым вы греете воду, в киловаттах (кВт). Мощность часто указана на корпусе прибора, а также в его руководстве по эксплуатации или паспорте.

Кипячение воды в электрочайнике

Обычно я наливаю в чайник воду комнатной температуры 20°C до отметки 1 литр и всегда довожу до кипения (до 100 градусов). Мощность чайника 2 кВт. Простейший расчет показывает, что на кипячение потратится примерно 0,1 кВт ч (киловатт часов) электроэнергии, 3 минуты времени, и, по московским тарифам, пятьдесят копеек денег.

Значит, каждое чаепитие прибавляет пол рубля в счет за электроэнергию, но это значительно меньше цены порции чая или кофе.

Подогрев воды в накопительном водонагревателе

Принимая душ, я каждый раз полностью опустошаю всю горячую воду из накопительного нагревателя, потому как в конце вода становится холодной. Зимой нагреватель греет холодную водопроводную воду от 5 до 45 градусов. Объем бачка 80 литров. При мощности тэнов 2 кВт, свежая вода в бачке будет нагреваться 2 часа, при этом потратится примерно 4 кВт электроэнергии и 20 рублей денег на её оплату. Летом вода греется от 18 до 45.

Значит, зимой каждое принятие душа обходится семейной казне в 20 рублей, а летом — в 15 рублей, если не считать стоимость холодной воды.

Несмотря на широкий сегодняшний ассортимент и функциональность выпускаемых различными производителями электробойлеров, их самодельные аналоги и в наше время не потеряли своей актуальности.

Обусловлено это прежде всего меньшей стоимостью последних, поэтому для реализации нагрева воды, скажем для летнего душа или умывальника на даче многие нередко используют самодельные электроводонагреватели, конструктивно представляющие собой емкость с нагревательным элементом — ТЭНом.

Преимущества и недостатки ТЭНов

Популярность электрического нагревательных элементов подобного плана обусловлена их высокой надежностью, разнообразием форм, длительным сроком эксплуатации, возможностью работать в самых разных условиях, как в бытовых, так и в производственных приборах и установках.

универсальность – ТЭНы используют практически во всех сферах промышленного и народного хозяйства;
широкий выбор сред работы – в силу достаточно значительного диапазона рабочих температур, верхний предел которого может достигать 650 градусов Цельсия, ТЭНы можно использовать в установках инфракрасного, кондуктивного и конвекционного нагрева;
надежность – апробированная более чем за столетие конструкция ТЭНов была методом проб и ошибок приведена к оптимальным пропорциям и параметрам сплавов, размеров, соотношений всех элементов;
безопасность обслуживания;
низкая взрывоопасность;
не боятся вибраций, ударов, перепадов температур и давления;
доступность и широкий ассортимент.

Недостатки:

при использовании в качестве материала спирали и трубки сплавов никеля, меди, других дорогостоящих металлов, повышается цена ТЭНа;
невозможность ремонта в случае выхода из строя. Принцип работы электрического ТЭНа подразумевает, что после серьезных поломок конструкцию проще заменить, чем чинить;
склонность к образованию налёта
ограниченный срок службы.

Калькулятор расчета мощности тэна для нагрева воды

Предложенный калькулятор, исходя из емкости бака водонагревателя, начальной и конечной (требуемой) температуры воды и времени нагрева позволяет выполнить расчет необходимой электрической мощности ТЭНа с достаточной степенью точности, на которую влияет конструктивные особенности ТЭНа и фактическое напряжение электросети.

При напряжении в сети ниже Uраб нагревателя (например, в результате падения напряжения в линии) очевидно, что его работа будет менее эффективна и снижение температуры греющей поверхности увеличит длительность нагрева воды до требуемой температуры.

Результат расчета не означает, что обязательного использования ТЭНа такого номинала: полученная мощность может быть набрана несколькими параллельно соединенными нагревательными элементами.

Обратите внимание, что расчет производится без учета возможных потерь тепла электроводонагревателей в окружающую среду, возникающих ввиду самых разных факторов, начиная от конструкции бойлера и заканчивая состоянием (наличием) теплоизоляции.

ТЭНы в системе отопления

Разные виды ТЭНов

Нередко для обогрева помещений используют электроотопительные приборы. Одна из разновидностей такого отопления ТЭНы – трубчатые электронагреватели.

Что же представляет собой этот широко распространенный прибор? ТЭН – это устройство для среднетемпературного нагрева теплоносителя.

Конструктивно это тонкостенная металлическая трубка с помещенной внутрь спиралью, которая изготовлена из материала высокого сопротивления — нихрома. Концы спирали выходят наружу в виде контактного стержня, герметизируются и служат для подключения к электросети.

Сама трубка изготавливается из стали, углеродистой или нержавеющей. После помещения внутрь и центровки спирали, трубку заполняют специальным теплоносителем – периклазом и герметизируют. Находясь под высоким давлением, периклаз фиксирует спираль по оси и после этого ТЭН изгибают и придают ему необходимую форму в зависимости от модели.

Независимо от того, как именно будут использоваться ТЭНы – в котле отопления на твердом топливе или в инфракрасном обогревателе – существуют определенные правила установки и эксплуатации нагревателей такого типа.

При этом использовать электрические тэны можно в самых разных целях: для обогрева гаража, отопления дома, для установки в котлы отопления или в радиаторы.

Рассмотрим более подробно способы использования ТЭНов для отопления.

Устройство трубчатого электронагревателя

Разновидности ТЭНов для обогрева

Электронагреватели трубчатого типа различают по нескольким параметрам:

По типу рабочей среды: газовые (или воздушные) и водяные;
По типу нагревательной поверхности: ленточные, стержневые, оребренные, и, самые распространенные – трубчатые;
По способу использования: выпускают ТЭНы для котлов отопления, бойлеров, духовок, электроплит, радиаторов, стиральных машин и т.п.;
По мощности на единицу поверхности (номинальной и максимальной): в продаже есть модели от 15 Вт до 15 КВт на единицу;
По дополнительным опциям; наличие терморегуляторов и датчиков автоматического отключения в случае перегрева.

Расчет скорости нагрева

определяется математическим выражением:
P=0,0011m(t k -t н)/T
. в котором:
m
— масса нагреваемой воды,
t k
и
t н
— начальная и конечная температура воды,
T
— затрачиваемое на ее нагревание время. Вычисление мощности нагревательного элемента выполняется данным калькулятором без учета тепловых потерь, связанных с конструктивными особенностями емкости, температуры окружающей среды, состоянием греющей поверхности ТЭНа и пр. Кроме того, следует учесть фактическое напряжение питающей сети, которое может сильно отличаться от номинального значения. Так, при пониженном напряжении, температура рабочей поверхности будет меньше значения, заявленного изготовителем, следовательно, и времени для нагрева потребуется больше. Учитывая удельный вес воды составляет 1 г/см 3. в поле калькулятора “Масса нагреваемой воды” при вводе данных может быть использовано значение ее объема. Результат вычисления (P) может быть значением мощности как одного ТЭНа, так и нескольких параллельно соединенных элементов.

Электротены для отопления виды

ТЕНы были изобретены еще в конце девятнадцатого столетия в Америке. Патент на это был получен в 1896 году. Самые первые изделия представляли собой спираль, изолированную с помощью керамического материала и вставленную в металлическую трубку. Такие электротены для отопления были практичными изделиями, но небезопасными в эксплуатации. Массовое производство этих устройств началось спустя 50 лет после изобретения. С того самого времени ТЕНы начали широко использоваться и стали одними из самых популярных обогревательных устройств, работающих от электрической сети. С тех пор они сильно изменились, стали совершеннее – как выглядят сейчас, можно посмотреть на фото. Современные устройства заметно отличаются от самых первых моделей, но принцип их работы остался неизменным.