Виды электрических ТЭНов для нагревателей по принципу работы

Выделяют два основных вида: «сухие» и «мокрые» или закрытые и открытые. В первом случае элемент защищен от контактов с нагреваемой средой. Типичный вариант второго типа ТЭНов — электрический чайник. Трубка располагается непосредственно в резервуаре с жидкостью.

ТЭНы закрытого или сухого типа

Нихромовая или фехралевая спираль размещена внутри керамической колбы. Обязательное требование — полная герметичность. Нагревательный элемент всегда должен оставаться сухим. Основные материалы для изготовления колб — магниевый силикат или стеатит.

Скорость нагрева воды при использовании полностью зависит теплопроводности колбы или кожуха.

К преимуществам ТЭНов закрытого типа можно отнести:

• Безопасность, то есть если в процессе изготовления не допущен брак, вероятность протечки и короткого замыкания исключена;

• ремонтопригодность;

• экономичность;

• длительные сроки эксплуатации.

Последний фактор связан с тем, что фланцевое соединение и непосредственно колба покрываются эмалью. Благодаря этому снижается вероятность образования накипи, а время полезного использования увеличивается в 2–3 раза в сравнении с «мокрыми» типами электрических ТЭНов.

Относительный недостаток заключается в том, что закрытые нагревательные элементы изготавливаются под конкретную модель нагревательного оборудования. Если, например, в бойлере сгорел ТЭН, придется искать такой же. Заменить на аналог не удастся.

ТЭН открытого или мокрого типа

Эти элементы не изолированы от нагреваемой среды. Спираль из нихромовой проволоки помещается в колбу из меди или нержавеющей стали, заполненную кварцевым песком. Он идеально проводит тепло.

Мокрые ТЭНы относят к одной из групп с учетом технических параметров:

1. С анодным гнездом или без него.

2. С креплением нагревательного элемента при помощи гайки или фланца. Последний вариант может быть литьевым или штампованным.

3. Прямые или изогнутые. Определяющий фактор — форма резервуара.

К преимуществам этих видов электрических ТЭНов для нагревателей относят быстрый набор нужной температуры. Но при этом необходимо помнить о ряде возможных проблем:

• повышается вероятность короткого замыкания;

• достаточно быстро появляется налет, особенно если в воде повышенное содержание солей;

• сроки эксплуатации меньше, чем у модификаций сухого типа.

Виды ТЭНов для нагревателей с учетом материала спирали

Большая часть производителей нагревательных элементов для изготовления спиралей применяет фехраль или нихром. Реже можно встретить детали из еврофехрали.

Нихромовые спирали остаются пластичными после циклов нагревания-остывания. Также они:

• обладают максимально возможным удельным сопротивлением;

• не накаляются в процессе нагрева;

• выдерживают без деформации длительную эксплуатацию;

• не выжигают кислород в процессе работы.

ТЭНы с нихромовыми спиралями можно снимать, переставлять, ремонтировать, корректировать их размеры. Их используют как в бытовых нагревателях, так и в промышленных.

Фехралевые спирали выдерживают высокие температуры, обладая одновременно существенным удельным сопротивлением. Они не разрушаются под воздействием агрессивных сред. На них не образуется окалина. Одновременно они обладают хорошей устойчивостью к внешним механическим воздействиям и прочностью на изгиб. В основном их используют в электропечах и калориферах.

Виды электрических ТЭНов с учетом сферы применения

Электрические нагреватели устанавливают не только в бойлерах и электрических чайниках. Их используют при обустройстве тепловых завес, монтаже пресс-форм, сушильных шкафов и иного оборудования промышленного и бытового назначения. При этом может меняться как форма нагревательного элемента, так и его конструкция.

Воздушные ТЭНы

Могут иметь как гладкую, так и оребренную поверхность. Последний вариант встречается чаще из-за увеличенной площади нагрева. Максимальная температура не превышает 4500С.

Модели с оребрением изначально предназначались именно для нагрева воздушных масс, в том числе находящихся в движении. Но отдельные модификации предназначены для установки в жидкостных резервуарах. Конструктивно такой ТЭН представляет собой трубку с круглым сечением. К наружной поверхности витками крепятся стальные гофрированные ребра толщиной 0,3 мм и шириной до 10 мм. Предпочтение отдают нержавеющей или углеродистой стали.

Оребрение не только увеличивает площадь нагрева, но и снижает нагрузку на спираль в 2,5–3 раза в сравнении с гладкими вариантами. Длина оребренных видов ТЭНов для нагрева не стандартизована. Ее подбирают с учетом конкретной задачи. Это же относится к форме изделия.

ТЭНы для нагрева воды

Без ТЭНов данного типа не будут работать бойлеры, стиральные и посудомоечные машины, электрочайники, автоклавы. Их задача — нагрев воды до температуры не выше 1000С. В ряде ситуаций, если резервуар имеет значительные объемы, либо требуется испарение жидкости, получение пара, устанавливают каскады нагревательных элементов, подключая их параллельно или последовательно.

Обязательный элемент водяного нагревательного элемента — терморегулятор. Он контролирует температуру жидкости и дает команду на включение/отключение оборудования при достижении определенного уровня.

Выходные концы спирали закрывают диэлектрической оболочкой, чтобы избежать контакта с водой и короткого замыкания.