Расчет мощности трубчатого тэна

Мощность трубчатый электронагреватель

Online калькулятор расчета самой большой мощности трубчатый электронагреватель. Простой и быстрый расчет самой большой мощности трубчатый электронагреватель online.

Калькулятор мощности трубчатый электронагреватель

Методика выбора электрических нагревательных элементов трубчатого типа сводится к проверке удельной верхней нагрузки подобранного Трубчатого нагревателя (не должна быть больше максимально допустимую для той либо другой среды). Вторым показателем выбора Нагревательных элементов трубчатого типа считается технологическая возможность производителя (комбинирование длина — диаметр — мощность — напряжение) сделать Нагревательный элемент трубчатого типа по заданным показателям из-за ограничений используемой нихромовой проволки или из-за ограничений имеющегося оборудования.

Формула

  • Q- удельная нагрузка — [Вт/см2];
  • P- мощность Трубчатого нагревателя [Вт];
  • L- развернутая длина Трубчатого нагревателя [см];
  • Lk- длина контактного стержня в заделке [см];
  • d — диаметр оболочки Трубчатого нагревателя [см]

Калькулятор расчёта мощности Трубчатого нагревателя

С помощью данного онлайн-калькулятора Вы сумеете проссчитать мощность Трубчатого нагревателя для нагревания заданного объёма воды до нужной температуры за конкретное время. Калькуляция выполняется без учёта теплопотерь из-за конструктивных свойств ёмкости бойлера, состояния греющей поверхности греющего элемента, температуры воздуха и т.д.
Для расчёта мощности Трубчатого нагревателя введите нужные значения в поля формы ниже и нажмите кнопку «Проссчитать».

*В поле «Начальная температура воды» вводится температура воды из системы снабжения воды, в зимнее время она в большинстве случаев равна 5-10, летом в интервале от 12 до 18 градусов.
*Познакомиться с товарными предложениями Нагревательных элементов трубчатого типа Вы можете в рубрике Электрические нагревательные элементы трубчатого типа Маркета.

Расчет Трубчатого нагревателя

Расчет мощности трубчатого тэна

Допустимая удельная находящаяся на поверхности мощность PF=P?F,
где Р – мощность проволочного нагревателя, Вт;
F=?•d•l – поверхностную площадь нагревателя, м2; l – длина провода, м.

где ?д – удельное электрическое сопротивление материала провода при действительной температуре, Ом•м; U – напряжение проволочного нагревателя, В; PFдопустимые значения удельной верхней мощности для разных нагревателей:

Расчет мощности трубчатого тэна

В другом методе применяют таблицу токовых нагрузок (см. таблицу 1), составленную по экспериментальным данным. Для того чтобы воспользоваться указанной таблицей, нужно установить расчетную температуру нагрева Tр, связанную с действительной (или допустимой) температурой провода Tд соотношением:
где Kм – показатель монтажа, учитывающий ухудшение условий охлаждения нагревателя из-за его конструктивного выполнения; Kс – показатель среды, учитывающий улучшение условий охлаждения нагревателя если сравнивать с неподвижной воздушной средой.

Для элемента нагрева из провода, свитого в спираль, Kм=0,8…0,9; то же, с керамическим основанием Kм=0,6…0,7; для провода нагревательных плиток и отдельных Нагревательных элементов трубчатого типа Kм=0,5…0,6; для провода электронагревателей пола, почвы и Нагревательных элементов трубчатого типа Kм=0,3…0,4. Меньшее значение Kм отвечает нагревателю небольшого диаметра, большее – большего размера.

Во время работы в условиях, выделяющихся от свободной конвекции, для ТЕНОВ в потоке воздуха принимают Kс=1,3…2,0; для элементов в неподвижной воде Kс=2,5; в потоке воды – Kс=3,0…3,5.
Если заданы напряжение Uф и мощность Pф грядущего (проектируемого) нагревателя, то его ток (на одну фазу)

По расчетному значению тока нагревателя для необходимой расчетной температуры его нагрева по таблице 1 находят нужный диаметр нихромового провода d и рассчитывают нужную длину провода, м, для производства нагревателя:

где d – подобранный диаметр провода, м; ?д – удельное электрическое сопротивление провода при действительной температуре нагрева, Ом•м,
Для того Чтобы узнать параметры спирали из нихрома, принимают усредненный диаметр витков D=(6…10)•d, шаг спирали h=(2…4)•d,

При расчитывании Нагревательных элементов трубчатого типа необходимо не забывать, что сопротивление провода спирали после опрессовки Трубчатого нагревателя

где k(у.с) – показатель, учитывающий уменьшение сопротивления спирали; по опытным данным k(у.с)=1,25. Необходимо также иметь в виду, что удельная находящаяся на поверхности мощность провода спирали больше в 3,5. 5 раз удельной верхней мощности на трубке Трубчатого нагревателя.

В практичных расчетах Трубчатого нагревателя сначала формируют температуру на его поверхности Tп=Tо+P•Rт1,
где Tо – температура воздуха, °С; P – мощность Трубчатого нагревателя, Вт; Rт1 – термическое сопротивление на границе трубка – среда, о С/Вт.
Потом формируют температуру спирали: Tсп=Tо+P•(Rт1+Rт2+Rт3 ),
где Rт2 – термическое сопротивление стенки трубки, о С/Вт; Rт3 – термическое сопротивление наполнителя, о С/Вт; Rт1=1?(?•F), где ? – показатель отдачи тепла, Вт/(м^2• о С); F – поверхностную площадь нагревателя, м2; Rт2=??(?•F), где ? – толщина стенки, м; ? – проводимость тепла стенки, Вт/(м• о С).

Таблица 1. Таблица токовых нагрузок

Расчет мощности трубчатого тэна

Пример 1. Проссчитать электрический нагреватель в виде проволочной спирали по допустимой удельной верхней мощности PF.
Требование.

Мощность нагревателя P=3,5 кВт; напряжение питания U=220 В; материал провода – нихром Х20Н80 (сплав из 20 % хрома и 80 % никеля), благодаря этому удельное электрическое сопротивление провода ?20=1,1•10^(-6) Ом•м; температурный показатель сопротивления ?р=16•10^(-6) 1/ о С; спираль открытая, находится в железной пресс-форме, температура работы спирали Tсп=400 о С, PF=12•10^4 Вт/м2. Определить d, lп, D, h, n, lсп.

Решение. Сопротивление проволочной спирали: R=U^2?P=220^2?3500=13,8 Ом.
Удельное электрическое сопротивление при Tсп=400 о С

Из выражения R=(?•l)?S приобретаем l?d^2 =(?•R)?(4•?), откуда длина провода

Усредненный диаметр витка спирали D=10•d=10•0,001=0,01 м=10 мм. Шаг спирали h=3•d=3•1=3 мм.

Длина спирали lсп=h•n=0,003•311=0,933 м=93,3 см.
Пример 2. Конструктивно проссчитать проволочный нагреватель сопротивления при подсчете диаметра провода d при помощи таблицы токовых нагрузок (см. табл. 1).

Требование. Мощность проволочного нагревателя P=3146 Вт; напряжение питания U=220 В; материал провода – нихром Х20Н80 ?20=1,1•10^(-6) Ом•м; ?р=16•10^(-6) 1/?; спираль открытая, расположенная в воздушном потоке (Kм=0,85, Kс=2,0); допустимая температура работы провода Tд=470 о С.

Определить диаметр d и длину провода lп.
Tр=Kм•Kс•Tд=0,85•2•470 о С=800 о С.

Ток проектируемого нагревателя I=P?U=3146?220=14,3 А.
По таблице токовых нагрузок (см. табл.

1) при Tр=800 о С и I=14,3 А находим диаметр и сечение провода d=1,0 мм и S=0,785 мм2.
где R=U^2?P=220^2?3146=15,3 Ом, ?800=1,1•10^(-6)•[1+16•10^(-6)•(800-20)]=1,11•10^(-6) Ом•м, lп=15,3•0,785•10^(-6)?(1,11•10^(-6) )=10,9 м.

Дальше если необходимо подобно первому примеру могут быть установлены D, h, n, lсп.
Пример 3. Определить допустимое напряжение на трубчатом электрическом нагревателе (Трубчатом нагревателе).
Требование . Спираль Трубчатого нагревателя сделана из нихромовой проволки диаметром d=0,28 мм и длиной l=4,7 м. Нагревательный элемент трубчатого типа находится в спокойном воздухе, имеющем температуру 20 о С. Характеристика нихрома: ?20=1,1•10^(-6) Ом•м; ?р=16•10^(-6) 1/°С.

Длина активной части оболочки Трубчатого нагревателя Lа=40 см.
Нагревательный элемент трубчатого типа гладкий, внешний диаметр dоб=16 мм. Показатель отдачи тепла ?=40 Вт/(м^2•°С).

Термические сопротивления: наполнителя Rт3=0,3 о С/Вт, стенки оболочки Rт2=0,002 о С/Вт.
Определить, какое максимальное напряжение можно приложить к Трубчатому нагревателю, чтобы температура его спирали Tсп не была больше 1000 ?.
Решение.

Температура спирали Трубчатого нагревателя
где Tо – температура окружающего воздуха; P – мощность Трубчатого нагревателя, Вт; Rт1 – контактное термическое сопротивление на границе трубка – среда.
где R – сопротивление спирали нагревателя.

Стало быть, можем записать Tсп-Tо=U^2/R•(Rт1+Rт2+Rт3), откуда напряжение на Трубчатом нагревателе
где ?1000=?20•[1+?р•(T-20)]=1,1•10^(-6)•[1+16•10^(-6)•(1000-20)]=1,12•10^(-6) Ом•м.
Тогда R=1,12•10^(-6)•(4•4,7) ? (3,14•(0,28•10^(-3) )^2)=85,5 Ом.

Контактное термическое сопротивление Rт1=1?(?•F),
где F – площадь активной части оболочки Трубчатого нагревателя; F=?•dоб•Lа=3,14•0,016•0,4=0,02 м2.
Находим Rт1=1?(40•0,02=1,25) о С/Вт.
Определяем напряжение на Трубчатом нагревателе U=v((85,5•(1000-20)) / (1,25+0,002+0,3))=232,4 В.

Если фактическое напряжение, указанное на Трубчатом нагревателе, равно 220 В, то перенапряжение при Tсп=1000 о С будет составлять 5,6%•Uн.

Расчет мощности Трубчатого нагревателя

Калькулятор мощности Трубчатого нагревателя
Производители в наше время в большом ассортименте выпускают бойлеры, применяемые в квартирах и приватных домах.

Но часто появляется потребность обустроить на дачном участке или в дачном домике систему водонагрева с применением самодельных устройств. Поэтому необходимо делать расчет мощности Трубчатого нагревателя, чтобы нагреватели воды, созданные собственными руками, работали очень эффективно.

Как проссчитать мощность Трубчатого нагревателя калькулятором online

Расчет мощности Трубчатого нагревателя при помощи онлайн-калькулятора создается учетом объема бака самодельного бойлера. Более того, принимается во внимание начальная и остаточная (требуемая) температура воды, а еще предполагаемое время нагрева. На точность результатов влияет практическое напряжение электросети и характерности конструкции данного Трубчатого нагревателя.

Эти все исходники вводятся в онлайн-калькулятор расчета мощности.
Основой всех расчетов служит формула, определяющая математические параметры мощности: P=0,0011m(tk-tн)/T, где:

  • Р – это мощность Трубчатого нагревателя,
  • m – масса воды, подлежащей нагреву,
  • tk-tн – температура воды перед началом и конце нагрева,
  • Т – время, которое необходимо для водонагрева.

Калькулятор позволяет определить мощность элемента нагрева без учета теплопотерь, различающихся в согласии с конструкцией той либо другой емкости. Стоит еще сказать что на потери тепла оказывает влияние температура воздуха и иные факторы.

Расчет мощности трубчатого тэна

Во время расчетов Трубчатого нагревателя необходимо учесть критерии фактического напряжения электросети, существенно выделяющиеся от будущего номинала. К примеру, пониженное напряжение может привести к уменьшению расчетной температуры поверхности для работы Трубчатого нагревателя.

Благодаря этому времени для нагревания одного и того же объема воды потребуется намного больше.
Во время расчетов в окне калькулятора «Объем нагреваемой воды» может быть вставлено значение массы этой воды с учетом ее удельного веса, составляющего 1 г/см3.

Очень часто холодная вода для нагревания поступает из городских систем водоподачи. В данных случаях предусматривается ее начальная температура, которая рекомендуется летом приблизительно 5-8 градусов, а зимой – 13-18 градусов.

Финишный результат расчетной мощности Р в формуле подойдет не только для одного Трубчатого нагревателя, но и для определенных компонентов, скреплённых параллельно.

Расчет мощности трубчатого тэна

Online калькулятор расчета тока по мощности

Расчет Трубчатого нагревателя

Эксплуатационные правила

Чтобы Нагревательный элемент трубчатого типа в установленый в батарее отопления служил вам подольше, нужно віполнять такие правила:

  1. В установочном процессе не стоит прилагать чрезмерные усилия. Не стоит с силой затягивать гайки контактов и сам крепёж Трубчатого нагревателя. Непрочный материал может лопнуть.
  2. Включение нагревателя происходит только если есть наличие воды в батарее. Если жидкость попадает на уже нагретую трубку прибора, может случиться маленькой тепловой взрыв. В результате поломается не только Нагревательный элемент трубчатого типа, но может случиться повреждение отопительные батареи.
  3. В рабочий период устройства на его поверхности будет возникать накипь, которую нужно иногда счищать. Оптимальный график обслуживания – 1 раз на протяжении трех месяцев. Если толщина накипи на нагревательной трубке превысит 2 миллиметра, уменьшится отдача тепла и устройство может выходить из строя.
  4. Чтобы убрать потенциальные перепады напряжения рекомендуется подсоединять Нагревательный элемент трубчатого типа через источник бесперебойного питания или стабилизатор. Во время установки нагреватель нужно заземлить.
  5. Изготовители рекомендуют использовать в виде теплоносителя только дистиллированную воду. В домах многоквартирных с общим стояком, соблюсти такое требование невозможно, благодаря этому нужно чаще очищать Трубчатые нагреватели от накипи.

Решив установить в домашнюю отопительную систему Трубчатые нагреватели, подбирайте изделия, которые подойдут по диаметру к вашим отопительным приборам
Кроме того, нужно учесть и мощность приборов. Это обеспечит хороший режим температур в середине помещения

При подборе Трубчатого нагревателя, можно руководствоваться следующей схемой:

  • 20 Вт/м3. Такая мощность подходит для новых домов, которые обладают отличной тепловой изоляцией.
  • 30 Вт/м3 – подходит для квартир, в которых стоят окна из ПВХ, стены и пол оборудованы надёжной тепловой изоляцией.
  • 40-50 Вт/м3. Трубчатые нагреватели с подобной мощностью лучше всего применять в домах старой постройки.

Установка Нагревательный элемент трубчатого типа – это идеальный вариант, чтобы обеспечить уют и уют в помещениях для жилья. По существу, подобную конструкцию вполне уместно сравнить с масляным обогревательным прибором, но Трубчатые нагреватели предоставляют более быстрый и одинаковый прогрев всех комнат в квартире. Необходимо выделить, что если службы коммунального предприятия в вашем городе работают на высоком уровне, ставить Трубчатые нагреватели нецелесообразно.

Счета за электричество будут довольно внушительными.

Важные факторы подбора

Электронагреватели, предназначающиеся для отопительных батарей, различаются несколькими параметрами. Благодаря этому к выбору необходимо подходить правильно
Ниже рассмотрим,на что необходимо обращать свое внимание при подборе Трубчатого нагревателя

Мощность считается одним из самых важных показателей, так как от него зависит отдача тепла прибора. Благодаря этому, прежде всего следует рассчитать требуемую мощность, для комфортабельного обогрева помещения.
В среднем на каждые 10 м 2 требуется 1 кВт мощности.

Для более правильного расчета стоит предусмотреть регион и потери тепла помещения.Правда, если обогревательные приборы будут применяться в качестве дополнительного элемента обогрева, то довольно вдвое низкой мощности.
Нужно обратить внимание!

Нецелесообразно применять нагреватель мощнее 75 процентов от отдачи тепла самого отопительного прибора, так как его возможности не будут применяться полностью

Расчет мощности трубчатого тэна

Радиатор из биметалла с электрическим нагревающим элементом

Вид отопительного прибора

Трубчатые нагреватели для отопительных приборов из алюминия и биметаллических батарей конструкционно не выделяются от нагревающих элементов для чугунных приборов.
Впрочем, различия заключаются в следующих моментах:

  • Форме наружной части корпуса.
  • Материале заглушки.

Нагревательный элемент трубчатого типа для отопительного прибора из алюминия имеет заглушку диаметром в один дюйм. Диаметр же заглушки для типовых батарей из чугуна составляет 1? дюйма.
Благодаря этому перед тем как приобрести нагреватель, необходимо обратить свое внимание на то, для каких типов батарей он предназначается.

Эту информацию в большинстве случаев содержит инструкция, которая есть в комплекте

Расчет мощности трубчатого тэна

Длина греющего элемента

Основным критерием выбора считается длина Трубчатого нагревателя. Как очень просто догадаться, от этого может зависеть равномерность нагрева батареи и циркуляция жидкости. Исходя из этого, длина выбирается все зависит от количества секций прибора.

Лучше всего обогревающий компонент должен быть на десять сантиметров короче батареи. В данном случае нагрев жидкости будет выполняться как можно более равномерно.

Автоматика

Автоматика может быть встроенной и наружной. Нужно сказать, что радиаторный Нагревательный элемент трубчатого типа с вмонтированным терморегулятором стоит недорого, чем элементы в отдельности.

Впрочем, внешняя электроника, в основном, более практичная.
Выбор зависит от назначения обогревательного прибора.

Если он будет применяться как главный тепловой источник, то можно поставить наружную электронику для обеспечения самого большого комфорта обогрева. Если же устройство предполагается применять как дополнительное, подойдёт и Нагревательный элемент трубчатого типа для отопительных радиаторов с термостатом в одном корпусе.

Расчет мощности трубчатого тэна

Бюджетный Нагревательный элемент трубчатого типа с термостатом для радиатора из чугуна

Изготовитель

Что же касается изготовителя, то в этом случае выбор не очень важна. А дело все в том, что знаменитые европейские компании не выпускают такого оборудования.

Благодаря этому на рынке, в основном, можно повстречать изделия польского, украинского и турецкого производства.
Эти все Трубчатые нагреватели достаточно схожи по качествам, в связи с этим необходимо уделить много внимания их свойствам. Единственное, лучше удержаться от покупки китайских изделий, так как поставщики очень часто завозят самые дешевые, низкокачественные модели.

Но, и среди них иногда попадаются достойные нагреватели.
Вот, наверное, и все важные моменты, которые актуальны при подборе Нагревательных элементов трубчатого типа для батарей.

Применение Нагревательных элементов трубчатого типа для отопительных приборов не даёт какой-нибудь выгоды, от других видов электроотопления. Впрочем,эти нагреватели считаются прекрасным вариантом для обогрева самых разных хозяйственных помещений. Также, их можно применять в качестве дополнительного или аварийного теплового источника.

Получить дополнительную и интересную информацию по обозначенной теме можно из видео в данной статье.

Сравнение индукционного и ТЭНового котла

1: Индукционный котел- изготовителями сказано больше тридцати лет без особенного обслуживания (100000 часов).
Появляется вопрос- а откуда данные если это новинка, лишь не так давно появившаяся на рынке?

2: ТЭНовый котел за 4 года эксплуатации теряет 40% мощности, а индукционный- не теряет нисколько.
Это что же выходит- из 9- киловаттного котла через 4 года остается лишь 3,6 кВт?

К примеру устанавливал один электрический бойлер- никакой потери мощности вот уже больше 7 лет не наблюдаю, трубчатые нагреватели не менял и вообще забыл про них, отлично греет.
3: Температура разогрева спирали Трубчатого нагревателя – 750°C, что определяет его пожароопасность.

Как Трубчатого нагревателя, находящаяся в середине трубы из железа может грозить пожаром?
Да, я согласен, греется особенно сильно.

Но как это оказывает влияние на пожароопасность- ума не приложу…
Разве что вынять Трубчатому нагревателю, уложить ее на пол из дерева и подать напряжение- больше нимкак не выйдет.
4: Немалое количество уплотнительных соединений (Трубчатые нагреватели, фланцы), необходимость строгого контроля.Какие соединения и фланцы?

Давно уже люди не научились по нормальному сами электрические бойлеры делать- надежно и качественно.
В той конструкции что я применяю- только одна большая гайка, куда закручивается одно/трехфазный Нагревательный элемент трубчатого типа— ВСЕ.

Нет больше никаких фланцев и уплотнительных соединений. Существует только подходящие отопительные трубы также как и в случае с индукционным котлом.

5: Немалое количество электрических контактов (выводы Нагревательных элементов трубчатого типа), присутствующих в зоне действия большой температуры, требуется постоянное поддержание отличного электрического контакта (подтяжка и т.д.), что затрудняет конструкцию.
Довольно интересно… А что- на трехфазный индукционный котел идет меньше проводов?

Да нет, так же.
Три фазы- три катушки в индукционном котле, у любой катушки по два вывода, в итоге- шесть контактных соединений. И тоже требуется “поддержание отличного электрического контакта…”

Из моей практики кстати- с этим никаких сложностей не появляется. Применяйте основное провод из меди необходимого сечения и при подключении хорошо протяните контакт.

6: “из-за высокой ваттной нагрузки на поверхности Трубчатого нагревателя происходит интенсивное отложение накипи и загрязнение котла и системы шламом, осыпавшимся с Нагревательных элементов трубчатого типа”.
Кто не понял Что такое высокая ваттная нагрузка- посмотрите как нагревается вода в электрическом чайнике, это она и есть.
Только электрический бойлер то нужно правильно подбирать.

Элементарное включение 2-ух Нагревательный элемент трубчатого типа постепенно на 380- и нет никакой ваттной нагрузки.
Также в настоящий момент почти всегда электрический бойлер делают с циркулярным насосом и вода вполне успевает отводить тепло от Трубчатые нагреватели.

Также данная проблема важна исключительно для очень мощных и коротких Нагревательный элемент трубчатого типа. Если Трубчатому нагревателю подобрать правильно- никакой проблемы с ваттной нагрузкой не будет.

По поводу засорения котла и отложения накипи- не все так страшно. Это же не проточный бойлер и отопление- это закрытая система.

Разумеется, за период работы маленькой налет на Нагревательный элемент трубчатого типа образуется, но собственно маленькой и собственно налет, а не корка накипи.
И это практически совсем не влияет на рабочую эффективность Нагревательный элемент трубчатого типа.

Нагревательный элемент трубчатого типа и его разновидности

Конструктивно трубчатый электрический нагреватель (Нагревательный элемент трубчатого типа) собой представляет трубку из углеродистой или нержавейки с помещенной вовнутрь теплопроводящей спиралью из нихрома, материала с высоким сопротивлением. Трубка заполнена специализированным носителем тепла периклазом, который является хорошим изолятором и притом обладает большим показателем теплопроводимости, и плотно закрыта.

Периклаз, Находясь под большим давлением, фиксирует отцентрированную по оси спираль, благодаря этому она не смещается, когда Нагревательный элемент трубчатого типа изгибают и все зависит от модели ему дают нужную форму. С наружной стороны выступают концы спирали, которые служат для подсоединения к электрической сети.

Трубчатые нагревательные элементы для отапливания можно поделить на группы по нескольким показателям:

  • По типу нагревательной поверхности они могут быть трубчатыми, оребренными, стержневыми, плоскими и ленточными:
    • электрические нагревательные элементы трубчатого типа применяются во всех электрических отопительных приборах, в которых нагрев носителя тепла происходит в результате изменения электроэнергии и тепловую. Делаются они из углеродистой и нержавейки, меди, титана длиной в большинстве случаев от 20 до 600 мм из трубки диаметром от 6 до 18,5 мм любой комбинации и мощности;
    • электрические нагревательные элементы трубчатого типа оребренные используются в воздушных завесах и конвекторах для нагревания газа или воздуха, которым отапливается помещение. Ребра, сделанные из ленты из металла, закрепляют к стальной нагревательной трубке специализированными элементами крепежа перпендикулярно ее оси. Разветвленная внешняя поверхность дает возможность при меньшей температуре, массе и больших размерах элемента нагрева расширить его отдачу тепла;
    • ленточные нагреватели из листового алюминия или нержавейки применяют для нагрева ровной поверхности, к примеру, пола с подогревом, однако чаще всего в товарном производстве;
    • плоские нагреватели производятся со спиралью в керамическом нагревателе для нагревания ровных поверхностей тоже в промышленности;
    • стержневые нагреватели предназначаются для работы в отверстиях деталей из металла.
  • По типу среды работы могут применяться для водонагрева, воздуха, газа, металла, масла, разных агрессивных сред в производстве.
  • По области использования выпускаются домашние ТЕНЫ для электрических водонагревателей, отопительных котлов, отопительных приборов, духовок и варочных поверхностей, машин для стирки и электрических чайников и другое.

Более того, Трубчатые нагреватели, отличающиеся по мощности от 15 до 15000 Вт на единицу поверхности, могут иметь дополнительные опции: внешние водяные термостаты и датчики автоматизированного выключения в случае перегрева.

Типы и рабочий принцип

Есть 2 основных типа электрических бойлеров:
При этом, все другие являются только модификациями одного из таких видов.

Котел галан очень часто также называется электролизного, так как в нем происходит превращение электроэнергии в тепловую.
Конструкция занимает очень небольшое количество места, причем его прикрепляют конкретно на трубе, его даже не придется крепить к стенке. На всякий пожарный случай его сажают на 2 шурупа, но в данном нет надобности.

Внешне он похож на маленький кусок трубы, длина которого составляет порядка 40 см. В торцевой части обогревательного прибора находится стержень из металла, а с другой стороны обогревательный прибор заварен либо в нем находится специализированный отрезок трубы, за счёт которого выполняется перегон носителя тепла по всех системе.

Конструкция учитывает наличие 2 патрубков, куда ставятся трубы для подачи и обратки:

  1. Один из них может располагаться в торцевой части, а второй поставлен под прямым углом в боковой части.
  2. Их очень часто устанавливают с боковых частей перпендикулярно всей остальной конструкции и поэтому, чтобы они стали параллельны друг дружке.
Расчет мощности трубчатого тэна

рабочий принцип
Данный котел имеет следующий рабочий принцип: катод (благоприятно заряженный электрод) и анод (отрицательно заряженный электрод) помещены в тепловой носитель. Находясь под напряжением, они запускают перемещение ионов.

Их полярность иногда меняется, например, один заряженный ион будет менять собственный заряд с одного на другой приблизительно 50 раз в секунду.
Это, в конечном итоге, приводит к тому, что в жидкости из-за такого движения ионов появляется трение, что вызывает температурное увеличение.

Эта технология приводит к появлению определенных минусов:

  1. Тепловой носитель во всяком случае будет располагаться под напряжением.
  2. Его придется перед заливкой в батареи приготовить с точки зрения содержания солей.
  3. Незамерзающие жидкости в системе отопления применять абсолютно запрещено.

Электромеханические котлы, которые работают на электрическом токе, делают нагрев носителя тепла при помощи магнитного поля, которое появляется от электротока.
Вся данная конструкция самая обычная и в себя включает такие элементы:

  • корпус;
  • теплоизолятор;
  • сердечник, где будет разогреваться тепловой носитель;
  • катушка;

Основным отличием от электродной конструкции считается то, что в индукционных котлах жидкость изолирована от проводящих ток элементов, благодаря этому она не будет располагаться под напряжением.
Обмотка катушки, сделанная из проволоки из меди подсоединяется к сети через специализированную систему управления. Из-за этого, в катушке появляется магнитное поле.

Оно будет разогревать трубу, выполняющую роль сердечника, а та уже будет отдавать определенное количество тепла воде. При этом, корпус котла отопления будет все также оставаться холодным, так как в его конструкции есть теплоизоляционный слой.
Необходимо также сказать, что сердечник сделан не прямым, а имеет изогнутую форму, порой в виде спирали, чтобы тепловой носитель проходил по нему намного дольше.

Служебный срок такого котла как минимум составляет 25 лет. Через данное время будет ржаветь труба, которая собой представляет сердечник.

Первое знакомство

Расчет мощности трубчатого тэна

Индукционный котел в работе
Само наименование говорит про то, что в рабочую основу котла заложен принцип электромагнитной индукции.

Чтобы понимать смысл процесса, достаточно через катушку из толстой проволки пропустить большой ток. Вокруг устройства обязательно появится сильное электромагнитное поле. И если поместить в него любой ферромагнетик (металл, который притягивается), то он очень быстро нагреется.

Самый обыкновенный пример индукционного теплового источника — катушка, намотанная на трубу из диэлектрика. Необходимо только вовнутрь поместить стальной сердечник. Подключенная к источнику электричества катушка будет согревать пирон.

Теперь осталось присоединить устройство к магистрали, по которой двигается тепловой носитель, и примитивный индукционный котел начнет генерить тепло.
Весь рабочий принцип можно описать несколькими предложениями. Электроэнергия вырабует электромагнитное поле.

Под действием электро-магнитных волн нагревается железный сердечник. Избыточное тепло от стержня подается тепловому носителю (этиленгликоль, масло или вода).

Интенсивный нагрев жидкости порождает конвекционные потоки. Горячий тепловой носитель стремится вверх, и его силы достаточно для работы маленького контура.

В магистралях большой протяженности следует устанавливать насос циркуляционный.

Трубчатые нагреватели для отопительных радиаторов

Расчет мощности трубчатого тэна

В отопительных приборах Трубчатые нагреватели монтируются для поддерживания температуры носителя тепла в период краткосрочного выключения системы централизованного отопления либо для дополнительного подогрева носителя тепла. Такой дополнительный подогрев ночью может быть Выгоден, если главный тепловой источник – котел на недешевом жидком топливе, а в доме поставлен двухтарифный электросчетчик.

Трубчатые нагреватели для отопительных радиаторов выделяются тонким фланцем и узким элементом нагрева. Монтируются они на чугунных и металлических батареях, могут делаться разной мощности и выделяются длиной элемента нагрева. В набор поставки входит кожух для защиты, который предохраняет ТЕН от проникновения влаги.

Так как при изготовлении на трубку наноситься гальваническое покрытие хромом и никелем, то Трубчатые нагреватели для отопительных приборов надежны и долговечны. Капиллярный термостатический клапан дает возможность точно менять температуру нагрева, а два термопреобразователя оберегают устройство от перегревания.

В современных Трубчатых нагревателях есть дополнительные функции, к примеру «Турбо», когда какое то время для быстрого прогрева помещения прибор работает на самой большой мощности, или «Антизамерзание», которая предназначена для поддержания небольшой температуры 10° С длительное время.
Установить ТЕН в отопительный прибор очень просто: снять заглушку с нижнего фланца устройства для обогрева помещения, ввернуть в отверстие Нагревательный элемент трубчатого типа, установить термостатический клапан и подключить питание с заземлением.

В паспорте на устройство обязаны быть указаны требования к герметичности, при несоблюдении которых отопительный прибор может быть под напряжением, а это страшно для жизни. Плюсы установки Нагревательных элементов трубчатого типа в центральную отопительную систему:

  • защита помещения от обмерзания;
  • защита системы от повреждений в крепкие морозы;
  • экономность, ведь вся энергия преобразовывается в тепло;
  • импульсная работа, которая дает возможность экономить электрическую энергию;
  • большая точность температурного регулирования;
  • дополнительные хорошие функции;
  • демократическая цена.

Преимущества, и недостатки применения Нагревательных элементов трубчатого типа для отапливания дома

Главный недостаток этого метода обогрева, как и в случае с другими электрическими приборами, это цена расходов на эксплуатацию. Электрическая энергия все также очень дорогой тепловой источник (если, разумеется, у вас нет возможности применять бесплатную солнечную энергию или ветра, и вы подключены к магистральной электрической сети).

Очередной недостаток – невозможность ремонта в случае выхода из строя спирали. Но существует и некоторые хорошие моменты, которые в большинстве случаев могут стать приоритетными.

  • Экологичность системы отопления. При применении электронагревательных приборов нет необходимости запасать и сохранять какое-бы то ни было горючее, и нет вредных продуктов згорания, которые попадают во внешнюю среду;
  • Возможность независимой установки системы отопления при отсутствии доступа к остальным тепловым ресурсам (к примеру, газу);
  • Небольшие размеры и разнообразие моделей по мощности и функционалу;
  • Возможность автоматизации процесса отопления: установка Нагревательных элементов трубчатого типа с термостатом;
  • Низкие расходы на приобретение и установку. Присутствуют модели, цена на которые не превышает 1000 руб. А установку Нагревательных элементов трубчатого типа в батареи отопления можно произвести своими силами.

И наконец пару советов по установке своими силами электрических нагревательных элементов трубчатого типа. Как же правильно врезать нагревательный элемент трубчатого типа в отопительную систему?

Прежде всего, необходимо правильно подобрать модель, померяв диаметры отопительных приборов, куда предполагается ставить Нагревательный элемент трубчатого типа и произведя расчеты мощности. Потом тщательно прочесть инструкцию к прибору, где должно быть отмечено требуется ли добавочная герметизация либо нет. Это один из очень важных факторов, так как контакт проводника с теплопроводящей жидкостью приводит к тому, что ваши отопительные приборы окажутся под напряжением, а это страшно для жильцов.

Если изготовитель указывает на необходимость добавочной герметизации, то ее обязательно необходимо сделать. Более того, непозволительно применение приборов электрического обогрева без заземления.

Расположение Нагревательных элементов трубчатого типа в чугунной батарее отопления
Установка Нагревательных элементов трубчатого типа в чугунные отопительные батареи имеет ряд особенных характеристик.

Связаны они с диаметром отрезка трубы и направлением резьбы. В общем порядок установки отопление Трубчатыми нагревателями в существующую систему такой: выключить отопительную систему от теплового источника, удалить воду, установить Нагревательный элемент трубчатого типа, залить тепловой носитель, проверить трудоспособность системы. При применении в системе отопительных радиаторов Нагревательных элементов трубчатого типа с термостатами следует также проверить их трудоспособность после того как провели монтажные работы.

Лучше всего также установить датчики воды и проверить наклонные углы отопительных приборов. Так как воздушные пробки могут значительно оказать влияние на работу всей системы и поломать Нагревательный элемент трубчатого типа.

Электротены для отапливания виды

Трубчатые нагревательные элементы были изобретены еще в конце девятнадцатого века в Америке. Патент на это был получен во второй половине 90-ых годов девятнадцатого века.

Самые первые изделия представляли собой спираль, изолированную при помощи керамического материала и вставленную в железную трубку. Такие электротены для отапливания были практичными изделиями, но небезопасными в работе. Массовое изготовление данных устройств настало спустя 5 десятилетий после изобретения.

С того самого времени Трубчатые нагревательные элементы начали активно применяться и стали одними из очень востребованных систем обогрева, работающих от электросети. С той поры они резко поменялись, стали совершеннее – как смотрятся в настоящий момент, можно взглянуть на фото.

Современные устройства ощутимо выделяются от самых первых моделей, но рабочий принцип остался постоянным.

Расчет расхода некоторых видов топлива

Рассчитаем нужное кол-во топлива для строения площадью 250 м2, с потолочной высотой 3 м, другими словами V=750 м3.
Для России отопительный период по настоящему продолжается не менее 250 дней. По прошествии этого времени котлы на газу и жидкотопливные котлы работают приблизительно 6 часов в день, другими словами всего 250?6=1500 ч.

Для данных котлов воспользуемся формулой (1), думаем, что ?=0,02 кВт?ч/м3.

Расчет мощности трубчатого тэна

Рабочий принцип котла длительного горения.
Sг=(750?0,02/(9,45?0,9)=1,764 м3, что за 1500 рабочих часов будет составлять 2645 м3.

Для газового котла конденсационного типа объем потребленного газа будет составлять 2480 м3.
котел на дизеле;

Sдт кг=(750?0,02/(11,7?0,85)=1,51 кг, что за 1500 рабочих часов будет составлять 2262 кг.
Расход ДТ в литрах будет равным:

Sдт л=(750?0,02/(9,33?0,85)=1,89 л, что за 1500 рабочих часов будет составлять 2837 л.
Для твердотопливных котлов такой рабочий режим не подойдет. Данные котлы работают постоянно, исключительно для котлов длительного горения стоит предусмотреть перерывы на закладку новой порции дров.

Работая постоянно в течение всего сезона отопления, другими словами рабочее время (в часах) за отопительный период будет составлять 250?24=6000 ч. По формуле (1) имеем:
Sдр=(750?0,02/(2,78?0,7)=7,7 кг, что за 6000 ч работы будет составлять 46.2 т.

Расчет мощности трубчатого тэна

Рисунок 1. Процесс горения в обыкновенном и конденсационном котле.
пиролизный дровяной котел.
Традиционный газогенераторный котел имеет топку, объем которой равён 0,1 м3.

Требуемый часовой расход дров будет составлять:
Чтобы узнать расход за отопительный период, следует вычислить рабочее время котла на одной закладке дров. В камеру объемом в 0,1 м3 войдет примерно двадцать килограмм дров.

Другими словами одной загрузки достаточно на 5 ч работы. Если время на загрузку равно 30 мин, то в течении 24 часов следует осуществить 4 загрузки по 20 кг каждая, всего 80 кг в день.

За отопительный период это будет составлять 20 т. Другими словами газогенераторный котел более чем вдвое эффектнее привычного.
Теперь, зная стоимость каждого вида топлива, легко определиться, каким топливом хорошо пользоваться в районе проживания.

Меры профилактики при поломках нагревательных элементов трубчатого типа

Расчет мощности трубчатого тэна

если вы даже профессионально смогли врезать нагревательный элемент трубчатого типа систем отопления, не забудьте о соблюдении правил его использования. Для начала необходимо проверить, способна ли держать ваша электрическая сеть самые большие нагрузки.

Для этой цели суммируйте критерии мощностей всех электроприборов у вас дома и потом добавьте к полученному числу показатель 1,2 для запаса. Сечение электропроводки обязано держать расчетную мощность без коротких замыканий и перегревов.

Во время работы ТЕНОВ спираль нагрева понемногу рушиться. Благодаря этому трубчатые нагреватели, которые выпускаются для батарей отопления, необходимо подбирать с самый большой эксплуатационным периодом от 10 лет.

Также в качестве предупреждения соблюдайте такие правила на протяжении всей работы ТЕНОВ:

  • не наливайте воду из крана в трубы или радиаторы отопления, так как это может создать накипь на поверхности элемента нагрева. Использовать следует только дистиллированную воду;
  • нужно обязательно ставить УЗО, к которому можно подключить как один, так и одновременно несколько нагревательных элементов трубчатого типа. Если случится авария, оно быстро выключить электричество, и никто и ничто в квартире не сможет пострадать;
  • не рекомендуется часто включать или выключить прибор при отоплении, это уменьшает его служебный срок;
  • если вы наблюдаете на батарее электричество возникающее в результате трения, то обязательно необходимо проверить ТЕН на герметичность;
  • полностью запрещается ставить нагревательный элемент трубчатого типа в котел или отопительный прибор без заземления.

Если вы будете исполнять эти обычные правила, то ваша система обогрева в квартире будет не только успешно работать, но и не будет собой представлять никакой угрозы. Также очень желательно перед врезанием трубчатого нагревателя в систему отопления, побеспокоиться о тепловой изоляции в помещении.

Это увеличит служебный срок прибора, а тоже даст возможность порядочно сэкономить на электрической энергии.

Когда необходимо применять нагревательный элемент трубчатого типа для отапливания

Нагревательный элемент трубчатого типа для батарей, изготовленный собственными руками, для отапливания вообще не нужно применять, так как это не отвечает нормативам технической безопасности. К примеру, в них очень сложно своими силами устранить короткое замыкание при проникновении тока в тепловой носитель.
В качестве элемента нагрева выступает железная спираль. имеющая большой показатель электрического сопротивления.

Эта спираль находится в железной оболочке, заполненной маслом. Так, во время работы элемента можно обеспечить лучший коэффициент передачи тепла. В период подсоединения к электрической сети, спираль нагревается и передает энергию на оболочку, которая выступает теплообменным аппаратом между водой и элементом нагрева.

Нагревательные элементы трубчатого типа для отапливания применяются в данных случаях:

  • при разработке отопительных систем, где отсутствует магистраль. Для этого необходим нагревательный элемент трубчатого типа для отопительного отопительного прибора с функцией регулировки мощности;
  • когда они входят в состав котлов которые работают от электричества. Трубчатые нагреватели для котлов бывают фабричными, но достаточно дорогостоящие, иногда их можно создать собственными руками. Ключевым нагревательным приборов в этом случае выступает специализированный нагревательный элемент трубчатого типа для котла, который отличается большой мощностью и рассчитывается на напряжение до 380 В;
  • с целью быстрого обогрева помещения. Отопление с помощью электрических элементов нагревания, в отличии от тех, которые применяются с котлами на газу, отличается максимально быстрым нагревом носителя тепла.

Электрические приборы для нагрева имеют небольшие размеры и удачно устанавливаются в подобные агрегаты, как:
Это существенно уменьшает размеры всей системы отопления, что особенно актуально для малогабаритных квартир.

Впрочем отопление на самодельных конструкциях достаточно расходно, и это основной его недостаток

Главный вид нагрева

  1. Применяются в маленьких помещениях с временным пребыванием в них человека, например:
    • помещения подсобки;
    • гаражи;
    • разного рода мастерские.

Совет: при подобном варианте применения Нагревательный элемент трубчатого типа монтируется в отопительный прибор, заполняемый маслом маленькой вязкости.
Отказ от использования воды в нагревателе обусловлен возможностью ее замерзания при невысокой температуре. Такой прибор для нагрева аналогичен масляному теплообменнику и ему не надо подключение к головной или местной системе отопления. Циркуляция масла происходит исключительно в середине нагревателя.

Расчет мощности трубчатого тэна

Многофункциональный Нагревательный элемент трубчатого типа для отопительных радиаторов с термостатом

  1. Очередной вариант применения – для преодически навещаемых домов за городом или дач. Устройство создается так же, как и в первом варианте, но самих приборов ставится приличное количество.
  2. В постоянно обогреваемых домах, зданиях, офисах и дачах с отсутствием централизованной системы отопления. В этом случае главным источником тепла также служит прибор для нагрева с установленным Нагревательным элементом трубчатого типа в середине.

Совет: если обогрев помещения выполняется регулярно, взамен масла вовнутрь прибора можете залить воду и применять Нагревательный элемент трубчатого типа для отопительного прибора с термостатом .

Дополнительный обогрев личного дома

Если есть наличие в доме системы централизованного обогрева, использующей единый гидроконтур, электрические нагревательные элементы трубчатого типа могут применяться для дополнительного нагрева носителя тепла.
Подходящие способы использования:

  1. С котлами, использующими в качестве основополагающего топливного элемента уголь или дрова, Трубчатыми нагревателями можно выполнять подогрев носителя тепла. Тем более это важно в те моменты, когда отсутствует возможность обслуживания котла и наполнения его топливом.

Радиаторный Нагревательный элемент трубчатого типа с вмонтированным терморегулятором для поддержки в помещении установленной температуры

  1. В нагревателях, работающих на топливе жидкого типа или сжиженном газе, нагрев носителя тепла Трубчатыми нагревателями не будет обходиться дороже. А в случае установки двухтарифного счетчика на электрическую энергию возможна и экономия, ночной тариф в большинстве случаев намного дешевле дневного.

Дополнительный обогрев квартиры

В высотных домах, офисах или разного рода производственно-хозяйственных помещениях с подключенным центральным отоплением также существует возможность монтажа Нагревательных элементов трубчатого типа в батареи. Подобный вариант нагрева используется в том случае, если центральное теплоснабжение не может обеспечить необходимые параметры носителя тепла в батареях отопления.

Однако такой вид монтажа Нагревательных элементов трубчатого типа имеет пару негативных факторов:
возможным не представляется законным путем применять радиаторы из чугуна с Нагревательным элементом трубчатого типа, подключенные к системе централизованного отопления, так как получить аналогичное разрешение в организации которая проводит обслуживание очень трудно;

Расчет мощности трубчатого тэна

Нагревательный элемент трубчатого типа с термостатом для радиатора из чугуна по длине должен быть немного поменьше устройства для обогрева помещения

  • высокая цена работ по переоборудованию системы отопления;
  • не имеет смысла экономически во время эксплуатационных работ, так как дополнительно подогретый тепловой носитель уходить будет и обогревать иные квартиры. Если же закрывать отопительный прибор от поступления носителя тепла из основной системы отопления, счета за отопления придется все равно платить.
Расчет мощности трубчатого тэна

Монтаж Трубчатого нагревателя в нижнюю часть батареи из чугуна

Related Posts