Что такое сухой ТЭН и как он работает

Сухой тэн — это электрофеномен, который используется для нагрева воды или других жидкостей в бойлерах, водонагревателях и различных промышленных установках. В отличие от мокрых тэн, которые работают в контакте с жидкостью, сухие тэны разместены в закрытых цилиндрах и не соприкасаются с нагреваемой средой, что снижает риск коррозии и улучшает долговечность устройства.

Преимущества сухих тэн заключаются в их высокой эффективности и удобстве в эксплуатации. Они гарантируют более равномерный нагрев и могут быть менее подвержены образованию накипи, что делает их идеальными для применения в системах, где важна надежность и минимальное обслуживание.

Сухой ТЭН для водонагревателя и котла

Поговорим о «сухих» ТЭНах, их устройстве и особенностях применения для подогрева воды. Ответим на распространенные вопросы о «сухих» трубчатых и керамических нагревателях для отопительных котлов.

Что такое «сухой» ТЭН?

«Сухой» ТЭН представляет собой конструкцию, состоящую из герметичного корпуса и нагревательного элемента, который располагается в стеклянной или металлической емкости, такой как стакан или колба, в которых отсутствует вода.

Отсутствие прямого контакта с жидкостью значительно увеличивает срок службы нагревателя, так как исключает коррозию и другие химические процессы, которые могут происходить на поверхности нагревательных элементов. Кроме того, отсутствие охлаждающего воздействия воды способствует повышению коэффициента полезного действия (КПД) устройства и уменьшению потребления электроэнергии.

На внешней стороне корпуса ТЭНа предусмотрено защитное покрытие, обеспечивающее дополнительную безопасность и долговечность. Устройство может быть оснащено терморегулятором и датчиком, который отключает питание при отсутствии воды в баке, что служит защитой от перегрева и повреждений.

«Сухие» трубчатые и керамические нагреватели

Устройство и принцип работы «сухого» ТЭНа

«Сухие» ТЭНы, в частности секционные керамические нагреватели, изготавливаются в прямой форме без изгибов и помещаются в специальную защитную колбу. Конструкция «сухих» нагревателей постоянно улучшается, и на сегодняшний день существует несколько типов таких устройств.

Трубчатый нагреватель в герметичной колбе

Защитная колба, в которой находится нагреватель, обычно заполнена специальными веществами, такими как масло, кварцевый песок или другие теплопроводящие материалы. Эти компоненты обладают высокой теплопроводностью, что обеспечивает более быстрое нагревание по сравнению с воздухом. Это, в свою очередь, способствует снижению энергетических затрат.

Трубчатый нагреватель в герметичной колбе

Керамический наборный ТЭН в герметичной колбе

«Сухой» ТЭН с керамической изоляцией, известный как секционный «сухой» ТЭН, представляет собой конструкцию, где нагревательный элемент располагается в воздухе в защитной колбе. Это делает устройство доступным по стоимости и одновременно повышает его эффективность, а также упрощает процесс обслуживания.

Керамический нагреватель в герметичной колбе

Устройство «сухого» стеатитового ТЭНа для нагрева воды и других жидкостей

Самые распространенные «сухие» ТЭНы изготавливаются из наборной керамики — стеатита. Устройство такого нагревателя включает в себя нихромовую спираль, которая размещена в пазах изолирующего материала, а защитная колба изготавливается из коррозионно-стойких металлов или сплавов, таких как медь или нержавеющая сталь. Для дополнительной защиты от накипи поверхность колбы покрывают специальными составами. Кроме того, в конструкции присутствует магниевый анод, который замедляет коррозию металла внутри бака и устанавливается в специализированном техническом входе.

Особенности конструкции «сухих» нагревателей

«Сухие» тепловые электронагреватели могут быть произведены в разнообразном ассортименте, что позволяет им находить применение в различных условиях эксплуатации. Конструкция и материалы, используемые в их изготовлении, играют ключевую роль в определении их функциональности и эффективности. Одним из значимых факторов, влияющих на процесс нагрева, является тип теплоносителя, расположенный в прослойке между ТЭНом и окружающей средой. Есть три самых распространенных вида:

1. Воздушная прослойка. Это самый простой и экономичный вариант, который отличается невысокой эффективностью. ТЭНы с воздушной прослойкой имеют низкий коэффициент полезного действия, что приводит к значительным теплопотерям и увеличенному времени, необходимому для нагрева бойлера. Такие нагреватели обычно подходят для менее требовательных условий.
2. Масляная прослойка. В этом варианте пространство между ТЭНом и корпусом заполняется техническим маслом. Это существенно ускоряет процесс нагрева воды благодаря высокому уровню теплопроводности масла, что делает такие устройства более эффективными по сравнению с воздушными.
3. Песчаная прослойка. В этом случае внутренняя часть колбы нагревателя заполняется белым кварцевым песком, обладающим диэлектрическими свойствами. Это не только увеличивает теплопроводность, но и обеспечивает дополнительную защиту от короткого замыкания. Песчаные ТЭНы, как правило, являются наиболее дорогими из трех представленных типов, однако они обеспечивают наилучшие результаты в отношении экономии электроэнергии и повышения эффективности нагрева.

Контактный стержень «сухого» ТЭНа может иметь различную длину, что Влияет на его применение. Длина стержня играет критическую роль при выборе нагревателя в зависимости от требований конкретной среды, подлежащей обогреву, а также от места его установки. Кроме того, важно учитывать такие характеристики, как мощность и устойчивость к коррозии, чтобы обеспечить долговечность и надежность работы ТЭНа в различных условиях.

«Сухие» электронагреватели разнообразны в своих конструктивных решениях. Можно варьировать как размер колбы и длину нагревательного стержня, так и его диаметр, что позволяет адаптировать ТЭН под конкретные требования эксплуатации. Мощность различных моделей ТЭНов определяет скорость достижения рабочей температуры, что критически важно в условиях серийного производства и промышленных установок. Чаще всего в промышленных установках используются нагреватели, рассчитанные на напряжение сети 380 В. На сайте компании «Марион» для заказа доступны разные варианты «сухих» ТЭНов, мощность которых варьируется в самом широком диапазоне, что позволит найти оптимальный вариант для самых разных условий эксплуатации.

В большинстве случаев стандартные электронагреватели оснащаются анодом из магния, который служит для предотвращения образования накипи внутри бака. При использовании «сухих» ТЭНов анод устанавливается через специальное отверстие в баке, что делает его замещение или удаление простым и удобным.

Важно отметить, что «сухие» ТЭНы допускается устанавливать только в бойлерах с объемом более 50 литров. Это обусловлено их конструктивными особенностями и размерами, что ограничивает возможность применения в меньших емкостях. Данная характеристика обеспечивает оптимальные условия для работы устройства, предотвращая перегрев и обеспечивая стабильный и надежный нагрев воды.

Преимущества «сухих» ТЭНов

• «Сухие» ТЭНы имеют ряд значительных преимуществ по сравнению с «мокрыми» модификациями. они обеспечивают высокий уровень безопасности, так как вероятность получения электротравмы при случайном контакте с колбой практически отсутствует. Это также актуально для защиты от пробоев на корпусе, особенно во время перепадов напряжения в сети.
• Срок эксплуатации «сухих» ТЭНов значительно выше: в отличие от «мокрых» нагревателей, которые обычно служат 1.5–2 года, «сухие» могут функционировать до 3–4 лет. Это делает их более выгодным выбором на длительный срок.
• Образование накипи на поверхности колбы происходит в минимальных объемах. Даже если накипь образуется, она не оказывает значительного влияния на скорость нагрева воды и общее качество работы водонагревателя.
• Простота в обслуживании. Замена такого нагревателя требует лишь отвертку для открепления защитной оболочки (колбы) и отвинчивания распорного винта. Если «сухой» ТЭН вышел из строя, его легко заменить, не затрагивая остальные элементы системы. Слив воды не требуется, и нет необходимости разбирать бойлер, что значительно ускоряет процесс. В противовес этому, процесс замены «мокрого» ТЭНа включает в себя не только слив воды, но и демонтаж соединительных гаек, что требует больше усилий и времени.

Проверка «сухого» ТЭНа мультиметром на неисправность

Проверка «сухого» ТЭНа мультиметром на неисправность

«Сухие» тепловые электронагреватели работают без прямого контакта с водой, что минимизирует риск электрического удара. В классических нагревателях, когда резистивный элемент выходит из строя, может произойти его контакт с металлическими стенками трубки, что приводит к появлению напряжения на корпусе бойлера, создавая потенциальную опасность для пользователя. В качественных «сухих» керамических нагревателях такая ситуация исключена, поскольку даже при поломке они просто перестают выполнять свою функцию, не вызывая при этом утечек электрического тока.

Однако, несмотря на повышенную безопасность, существуют определенные риски, связанные с эксплуатацией «сухих» ТЭНов. Например, в случае короткого замыкания или повреждения изоляции проводов существует вероятность возникновения искрения или даже пожарной опасности. Важно помнить, что, хотя сам ТЭН не контактирует с водой, водяные пары и высокая температура могут негативно повлиять на соседние элементы оборудования, вызывая их преждевременный износ.

Для проверки исправности «сухого» ТЭНа мультиметром, выполните следующие шаги:

1. Отключите питание. Это поможет избежать риска поражения электрическим током во время проверки.
2. Подготовьте мультиметр. Установите его в режим измерения сопротивления (омметр).
3. Измерьте сопротивление. Подключите щупы мультиметра к контактам ТЭНа. Нормальное значение сопротивления для работающего ТЭНа должно находиться в пределах 20-50 Ом. Значения значительно ниже этого диапазона могут свидетельствовать о коротком замыкании, тогда как бесконечное сопротивление указывает на обрыв цепи.
4. Проверьте наличие короткого замыкания. Если мультиметр показывает нулевое или очень низкое значение при измерении между любым из контактов и корпусом ТЭНа, это означает, что произошел обрыв изоляции, и ТЭН необходимо заменить.

Таким образом, регулярная проверка «сухого» ТЭНа с помощью мультиметра позволяет не только продлить срок службы оборудования, но и обеспечить безопасность его эксплуатации.

Источник3: makipa.ru

Сухой ТЭН в водонагревателе: устройство, разновидности, преимущества, установка

Бытовой бойлер, предназначенный для обеспечения бесперебойного горячего водоснабжения в квартире или частном жилом доме, имеет простую конструкцию. Главным рабочим органом в агрегате является нагревательный элемент – ТЭН, от мощности которого зависит скорость приготовления горячей воды. Как правило, ТЭНы погружаются в воду и, нагреваясь, передают тепловую энергию поступающей в бак водопроводной воде. Однако такие элементы подвергаются постоянному воздействию агрессивной водной среды. Многие производители выпускают приборы, нагрев воды в которых обеспечивает сухой ТЭН.

Ассортимент ТЭНов для бойлеров

Сравнение сухого и мокрого ТЭНа

ТЭН расшифровывается как «трубчатый электронагреватель». Устройство представляет собой трубчатую спираль из меди или другого металла с высоким показателем теплопроводности, внутри которого распложен греющий элемент, запитанный от силового кабеля. ТЭН предназначен для быстрого нагрева объёма воды в баке бойлера с целью её последующей раздачи потребителям. Существуют 2 вида данных деталей, каждая из которых имеет свои отличительные особенности и технические характеристики:

• Мокрый ТЭН – наиболее востребованное устройство для нагрева воды в баке.

Преимущества: является универсальной деталью с единым посадочным габаритом, который позволяет установить её на большинство моделей бойлеров. Обеспечивает быстрый нагрев до заданной температуры, при выходе из строя легко меняется на новый. Отличается низкой ценой из-за простоты конструкции.

Купить водонагреватель и необходимые для него принадлежности можно в нашем интернет-магазине.

В бойлере может быть установлен сухой или мокрый ТЭН

Недостатки: при повышенной мощности расходует много электроэнергии. На поверхности часто образуется накипь, подлежит периодической очистке от известкового налёта, либо замене.

• Что такое сухой ТЭН в бойлере – это инновационная технология, позволяющая исключить контакт нагревательного элемента с водой.

Преимущества: износ поверхности не зависит от степени жёсткости воды в баке. При регулировке термостата позволяет поддерживать комфортный температурный режим в бойлере. Из-за отсутствия контакта с жидкостью, исключается коррозия поверхности металла. Сухой или мокрый тэн в водонагревателе что лучше по параметру износа: сухой ТЭН в водонагревателе меньше подвергается физическому износу.

Минусы сухого тэна в водонагревателе: цена на данный вид ТЭНов значительно выше, чем на мокрые. В случае поломки подобрать идентичную деталь сложнее, так как каждый нагревательный элемент изготавливается под конкретную модель бойлеров.

Сухой ТЭН с термодатчиком

Какие тэны лучше для водонагревателя сухие или мокрые: при выборе ТЭНа следует руководствоваться личными предпочтениями, а также условиями, при которых будет эксплуатироваться бойлер. Если речь идёт об интенсивном ежедневном использовании при высоком водопотреблении, следует прибрести агрегат с сухим ТЭНом, переплатив за долговечность. Когда бойлер ставится в городской квартире и работает не более 2 недель в году, при плановом отключении горячей воды, то переплачивать не стоит. Лучшим выбором будет покупка агрегата с мокрым нагревательным элементом.

Типы сухих трубчатых нагревателей

Сухой ТЭН в нагревателе классифицируют по нескольким признакам. От этого меняется их конструкция, материал, из которого они изготовлены, а также функциональное назначение и сфера применения:

• Сухой ТЭН для бойлера может быть бытовым или промышленным. От данного критерия зависит величина напряжения, которое поддерживается деталью. Стандартные водонагреватели, устанавливаемые в квартирах или жилых домах рассчитаны на напряжение в 220 вольт. Промышленные установки запитываются от трёхфазной сети с напряжением 380 вольт.

Сухие электронагреватели разной конфигурации

• Элементы разделяются по материалу защитного покрытия. Классический тип нагревателей представляет собой трубчатую спираль, спрятанную в сухом кожухе для исключения контакта с водой. В современные бойлеры ставится сухой цилиндрический ТЭН с керамической защитой, который способствует ускорению нагрева и более равномерному распределению тепла по поверхности элемента.
• В зависимости от режима эксплуатации, меняется материал и поверхность детали. Сухие ТЕНы на водонагреватель могут быть выполнены из высококачественной углеродистой стали, нержавейки или других металлов. Поверхность может быть гладкой или ребристой, от чего зависит площадь нагрева.

Главным преимуществом сухих нагревателей является низкие требования к их коррозионной стойкости. В связи с полным отсутствием агрессивной водной среды, ни один металл, из которого они изготовлены не подвергается коррозионному разрушению.

Бойлер на 100 литров с сухим ТЭНом

Конструкция сухих ТЭНов

Сухие ТЭНы для водонагревателей имеют отличительные особенности конструкции, по сравнению с мокрыми деталями для нагрева воды в баке:

• В то время, как мокрые элементы изготавливаются в виде спирали для увеличения поверхности контакта с водной средой, сухие аналоги представляют собой прямолинейные стержни, так как они должны свободно входить в изготовленную под них стальную колбу с минимальным воздушным зазором до её стенок.
• Сухой нагревательный элемент для водонагревателя всегда располагается только в герметичной колбе, которая запаяна по всей поверхности, что исключает малейший контакт с объёмом воды в баке. При нарушении герметичности и попадании воды в колбу, элемент выходит из строя за несколько минут.
• Бойлеры с сухой нагревательной конструкцией имеют отдельное посадочное гнездо для магниевого анода, эксплуатация которого никак не влияет на качество поверхности ТЭНа.
• Чтобы понять, что такое сухой ТЭН в нагревателе, следует изучить особенности его установки. Из-за прямолинейной формы и протяжённой длины, эти элементы не могут устанавливать в компактных бойлерах с объёмом накопительной части менее 50 литров, так как отсутствует возможность их физического размещения вместе с колбой. Таким образом, в широкой продаже можно встретить водонагреватели с сухим ТЭНом и объёмом бака от 50 литров и выше.

Бак с сухим нагревателем

• В отличие от мокрых элементов, сухие нагреватели могут иметь гибкую конструкцию. Это позволят придать им любую форму при особой конфигурации бака. Повышенная гибкость не влияет на технические характеристики и эксплуатационные свойства элемента.

Чтобы ответить на вопрос, какой ТЭН лучше для водонагревателя – сухой или мокрый, следует изучить параметры каждого из этих элементов. Особенность конструкции сухой детали подразумевает, что она должна быть выполнена длиной не менее 40 см, а при повышенной мощности нагрева – до 60 см. Такие ТЭНы отлично нагревают большие объёмы воды, могут обладать мощностью до 3 – 4 кВт в бытовых бойлерах, но во многом определяют габариты и конфигурацию внутреннего бака.

Особенности монтажа сухих ТЭНов

Водонагреватель с сухим ТЭНом обладает следующими особенностями его монтажа:

• При монтаже сухого элемента не требуется соединительный герметичный фланец, так как колба уже надёжно припаяна к корпусу бака.
• Сухой ТЭН для нагревателя соединяется при помощи зажимов, скоб или хомутов.

В нашей компании можно заказать установку водонагревателя в Москве и Московской области. Чтобы получить больше информации об услуге и связаться со специалистом, перейдите в раздел «услуги».

Магниевый анод

• Сухой ТЭН для водонагревателя отличается низким коэффициентом износа. В конструкции бойлера часто предусматривается сопряжение элемента с колбой путём пайки металла. Качественное изделие может служить на протяжении всего срока эксплуатации водонагревателя и ни разу не подвергаться замене.
• Водонагреватель с сухим ТЕНом, преимущества которого заключаются в повышенной надёжности и долговечности, постоянно совершенствуется производителями. Если речь идёт об инновационных гибких ТЭНах, то они фиксируются в посадочное гнездо колбы при помощи специального термостойкого полимерного клеевого состава.

Перед тем, как ответить на вопрос, какие ТЭНы лучше для водонагревателя – сухие или мокрые, важно понять, как долго и часто будет эксплуатироваться бойлер в системе водоснабжения. При локальном монтаже для личных нужд небольшой семьи приобретать такой бойлер не имеет смысла. Если бойлер является единственным источником ГВС в частном жилом доме, предпочтение следует отдать именно сухому прибору.

В ролике рассказывают о монтаже сухого ТЭНа

Преимущества сухих ТЭНов

Выше уже приводился краткий обзор преимуществ сухого ТЭНа. Несмотря на высокую цену, многие потребители отдают предпочтение нагревательным бакам с сухими элементами, благодаря многочисленным достоинствам при сравнении с мокрыми ТЭНами.

Электрический водонагреватель

Отсутствие известковых отложений и накипи

При выборе водонагревателя покупатели часто задаются вопросом, что такое сухой ТЭН в водонагревателе, и какие он имеет достоинства. Один из главных плюсов сухого нагревательного элемента – стойкость против известковых отложений на поверхности при отсутствии контакта с водой.

Таким образом, на интенсивность работы со временем никак не влияют такие негативные факторы водной среды, как повышенная жёсткость, наличие растворённых минеральных солей и другие особенности химического состава.

Однако, эти достоинства ТЭНа никак не влияют на риск отложения накипи на стенках внутреннего бака и его коррозии, потому что принцип работы бойлера не меняется. Горячая вода во внутреннем резервуаре всегда соприкасается с внутренней поверхностью резервуара, причиняя вред. Для снижения этого воздействия, применяется уже упомянутый выше магниевый анод.

Сервисное обслуживание бойлера

Продолжительный период эксплуатации

Сухая конструкция нагревателя позволяет добиться следующих результатов:

• Стандартный срок службы ТЭНа в сухом исполнении составляет не менее 5 лет.
• Если приобретается товар из числа повышенной ценовой категории, керамическая защита нагревательного элемента позволяет увеличить срок безаварийной эксплуатации устройства до 10 лет и более.
• Таким образом, отвечая на вопрос, сухой или мокрый ТЭН в водонагревателе – что лучше, следует учесть периодичность ремонтных работ.

Мокрый ТЭН в стандартном бойлере приходится заменять раз в 1–2 года. Эта периодичность зависит от качества воды, а также интенсивности эксплуатации водонагревателя. Таким образом, в процессе использования, потребитель не только переплачивает лишние деньги, но и испытывает дискомфорт, оставаясь без горячей воды на время проведения ремонта. Этот негативный фактор особенно актуален для эксплуатации автономной системы ГВС в частном жилом доме.

В ролике приводят доводы относительно того, какой тэн лучше для водонагревателя сухой или мокрый

Отсутствие воздушных пробок

Когда потребители спрашивают: сухой тэн в водонагревателе плюсы и минусы, консультант в торговой точке приводит в пример их особую степень защиты от воздушных пробок.

Монтаж нагревательного элемента

В конструкциях с мокрым ТЭНом такая защита не предусмотрена, что приводит к образованию полостей и может вызвать неприятные последствия:

• Неравномерный нагрев воды в баке.
• Неэффективное использование водонагревательного элемента, так как теплопроводность воздуха в несколько раз хуже, чем воды.
• Быстрый износ внутренней поверхности ёмкости.
• Выход нагревательного элемента из строя.

Именно благодаря этой защите, сухой элемент не выгорает и не подлежит частой замене. Спрогнозировать частоту образования воздушных пробок в бойлере с мокрым нагревательным элементом невозможно.

Высокий КПД

При выборе ТЭНа необходимо проанализировать его КПД. В классических моделях бойлера для нагрева воды определённого объёма требуется на 50%–70% больше электроэнергии, чем в баках с сухим нагревательным элементом.

Кроме того, современные бойлеры имеют в своей конструкции герметичную капсулу, заполненную жидким маслом, которое раскаливается под действием ТЭНа, способствуя ещё более интенсивному нагреву воды при неизменном потреблении электричества. Таким образом, эффективность сухих бойлеров приближается к 90%.

В видео сравнивают мокрый и сухой ТЭНы по параметру энергоэффективности и скорости нагрева воды

Меньше трудозатрат на проведение обслуживания

Чтобы по достоинству оценить преимущества водонагревателя с сухим ТЕНом, нужно определить необходимость периодического технического обслуживания:

• Нет необходимости раз в год очищать нагревательный элемент от накипи.
• Замена магниевого анода производится в 2 – 3 раза реже, чем при эксплуатации мокрого водонагревателя.
• Отсутствие необходимости в замене ТЭНа раз в 1 – 2 года.
• Меньше вероятность поломки внутреннего бака.

Таким образом, при эксплуатации прибора данной категории общее количество регламентных работ сокращается в 3–4 раза.

сухого и мокрого нагревательного элемента в бойлере

Защита от сухого старта

Одна из наиболее частых поломок мокрых водонагревателей заключается в начале эксплуатации прибора, не заполненного водой. В таких случаях классический трубчатый электронагреватель моментально перегревается и выходит из строя.

Сухой ТЭН, установленный в защитную колбу, сопряжён с термодатчиком, который передаёт сигнал на реле, обесточивая элемент при резком повышении температуры.

Данная функция называется защитой от сухого старта, и ей оснащаются большинство сухих моделей.

В видео рассказывают, как проверить исправность ТЭНа мультиметром

Коротко о главном

Чтобы ответить на вопрос, сухой ТЭН в нагревателе – что это, необходимо разобраться в особенностях строения баков с таким видом нагревательных элементов. Длинный стержень, защищённый керамическим слоем, устанавливается в специальной герметичной колбе. В процессе эксплуатации исключается контакт рабочего органа с бойлера с водной средой. Такие условия эксплуатации повышают долговечность и надёжность ТЭНа, который может прослужить 5 – 10 лет без необходимости замены. Бойлеры с подобным оснащением защищены от сухого старта, а во время работы исключается образование воздушных пробок.

Какой ТЭН для водонагревателя выбрали вы? Какие параметры выбора стали для вас наиболее важными?

Источник4: makipa.ru