Виды, назначение и особенности выбора ТЭНов

Трубчатый электрический нагреватель, именуемый также ТЭН, представляет собой достаточно простой в конструкции нагревательный прибор. ТЭН изготавливается из прямой или изогнутой полой трубки из металла, стекла или керамики, с нагревательным элементом внутри (обычно в виде нити или спирали из нихрома).

Главная функция ТЭНа – нагрев разной среды до нужных температурных показателей. Обеспечивается это двумя свойствами изделия.

• Применением устойчивого к высоким температурам электрического изолятора, заполняющего пространство между нагревателем и трубкой.
• Способностью нихромового нагревателя создавать высокую тепловую мощность для генерирования необходимой температуры на поверхности ТЭН без прямого с ней контакта.

Данный вид электронагревателей не только универсален, он отличается устойчивостью к вибрациям, механическим повреждениям и взрывобезопасностью. В связи с чем ТЭН можно использовать для эффективного постепенного нагрева как газообразной и водной, так и агрессивных сред или физических объектов, в условиях, где другие нагреватели быстро выходят из строя.

Особенности изготовления ТЭНов

Материал и конструкция трубчатого нагревателя определяется с учетом целого ряда эксплуатационных параметров, прогнозируемым давлением, суммарной мощностью сети, температурными параметрами:

• Для работы в газообразных средах используются нагреватели самой разной конструкции: обычные трубчатые, изогнутые и оребренные, представляющие собой трубы круглого сечения с прилегающими к поверхности плотными пластинками. Благодаря реберной конструкции создается большая область нагрева и повышенная теплоотдача, а нагрузка на сам нагревательный элемент снижается на 50-65% по сравнению с обычным. Воздушные ТЭНы, изготовленные из углеродистой стали, имеют специальную маркировку R, S, O, из антикоррозийной нержавеющей стали – Т, K, N.
• U-образные двуконцевые ТЭН изготавливаются для работы в жидких средах. Причем диапазон таких сред может быть необычайно широк, начиная от нагрева и кипячения обычной воды (маркировка J), заканчивая маслами, щелочами, кислотами и другими агрессивными жидкостями (маркировка P).
• Для нагрева плоских твердых поверхностей разработаны гибкие ленточные нагреватели с различными вариантами креплений для сохранения своей формы. Обычно они бывают керамическими или алюминиевыми. Еще одним вариантом для обогрева плоских поверхностей и увеличения площади нагревательного элемента при работе с жидкостями являются плоские ТЭНы.

Типы трубчатых нагревателей в зависимости от назначения

Трубчатые электрические нагреватели могут осуществлять эффективный нагрев среды и в бытовых приборах, и на промышленных установках. В отличие от многих других типов электронагревателей, трубчатые нагреватели эксплуатируются при непосредственном контакте с жидкими, газообразными, твердыми средами, продолжают функционировать при вибрационных, ударных нагрузках, в условиях повышенного давления, являясь наиболее универсальным прибором:

• В пресс-формах и горячеканальных системах, а также в теплых электрических полах актуальны гибкие ТЭН. Особенность их конструкции позволяет придавать различную форму для обеспечения равномерного нагрева всей площади.
• Литейное производство, автомобилестроение, химическая и другие виды промышленности, где необходима переработка полимерных материалов, не могут обойтись без компактных патронных ТЭН, устанавливаемых в соплах промышленного оборудования.
• Для нагрева движущегося и спокойного воздуха в конвекторах, банях и саунах, сушильных камерах разного назначения, электрических калориферах, бытовых электродуховках используются среднемощные ТЭН трубчатого т оребренного типа.
• Для бытовых водонагревателей используются как «сухие», не контактирующие с жидкостью, так и «мокрые» ТЭНы.

В бытовых нагревательных элементах, оборудовании и резервуарах для нагрева агрессивных сред, используются ТЭНы, изготовленные из антикоррозийных металлических сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Достаточно простая герметичная конструкция данных приборов гарантирует их достаточно длительный ресурс. ТЭНы из стали, меди, алюминия также используются для комплектации бытовых приборов.

В промышленной отрасли чаще используются ТЭНы из химически инертного стекла. Они нашли свое применение в бытовых типах обогревателей и нагревательном оборудовании для саун. А вот керамические трубки не так распространены, хотя и иногда используются в промышленной сфере.

Как выбрать ТЭН

Трубчатые электронагреватели являются главным функциональным элементом большинства электрических водонагревателей. Устройство устанавливается непосредственно внутрь резервуара с водой, где благодаря теплообмену осуществляет нагрев. Вне зависимости от сферы использования ТЭН, при его подборе рекомендуется обращать внимание на следующие параметры:

1. Требуемая температура нагрева. В случаях, когда температура среды нагревается не более чем до 450 градусов С, и в ней нет агрессивных компонентов, допускается использование нагревателя из углеродистой стали. В противоположном случае рекомендуется использование ТЭН из антикоррозийной нержавеющей стали.
2. Качество изоляции. Все приборы теоретически изготавливаются с тем расчетом, чтобы исключить контакт электрики со средой, особенно, если говорите о работе в воде. Для этого используется специальный изолирующий слой между внутренним нагревателем и трубкой, а также предусматривается особая защита контактной группы. При покупке невозможно определить, насколько эффективной сделал защиту производитель. Потому не стоит приобретать слишком дешевые ТЭНы непроверенных брендов.
3. Мощность и напряжение. Прибор подбирается в соответствии с характеристиками сети, а также объемом жидкости, которую он должен нагревать, исходной и требуемой температурой и необходимым для этого временем. К примеру, для нагрева 10 литров воды комнатной температуры до температуры кипения за 50 минут необходим ТЭН мощностью 1 кВт.
4. Размеры ТЭН. Рекомендуется соблюдать одинаковые габаритные размеры по отношению нового и старого ТЭН в пределах 1,5 мм.

Большая часть параметров указывается производителями в техническом описании изделий. Главное - внимательно «считывать» маркировку, сферу назначения и тип ТЭН.