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.
