Принцип работы сухого ТЭНа

ТЭНы устанавливаются на нагревательные устройства, предназначенные для нагрева воды, воздуха и прочих сред.

Главным и единственным предназначением ТЭНа является нагрев воды до определенной температуры. Это устройство питается от электросети, следовательно, может быть установлено только в электроприборы.

Если по каким-то причинам доступ к электричеству отсутствует либо сеть не соответствует определенным требованиям, то для нагревания воды используют иные устройства. К примеру, газовые бойлеры, а также приборы, работающие на твердом или жидком видах топлива.

Классификация ТЭНов

Современная промышленность выпускает много разновидностей ТЭНов, с помощью которых можно быстро нагревать воду. Инженерами предлагаются нагревательные устройства, различающиеся по мощности, электрическому сопротивлению, работе в тех или иных средах.

Все ТЭНы для монтажа в водонагревательные устройства делятся на устройства открытого и закрытого типа. Нагревательные элементы, входящие в первую группу, напрямую контактируют с той жидкостью, которую нагревают, поэтому их еще называют «мокрыми». Устройства из второй группы напрямую с жидкостью не соприкасаются и помещаются внутри герметичного кожуха. Отсюда происходит другое их название – сухие.

Преимущества сухих ТЭНов

Говоря о закрытых элементах, можно назвать такие плюсы как:

• защита от короткого замыкания;
• неприхотливость во время повседневной эксплуатации;
• значительная экономия электричества;
• возможность размещать несколько нагревательных элементов внутри одного бака;
• продолжительность бесперебойной эксплуатации.

Кроме того, нагревательные элементы не подвержены коррозии и образованию на них накипи. Сухие виды ТЭНов для водонагревателей помещаются в специальные герметичные колбы с повышенными прочностными показателями. Как правило, они изготовлены из особых видов керамики. Материалы колбы позволяют передавать энергию непосредственно от нагревательного элемента к оболочке, а та, в свою очередь, передает теплоэнергию воде.

Закрытые ТЭНы изготовлены в виде стержневых элементов, которые могут быть изменены по форме. Несмотря на преимущества, у них есть недостаток: каждый ТЭН выпускается только под свою модель водонагревателя – это касается и формы, и прочих технических характеристик.

Особенности сухих ТЭНов

В так называемых сухих водонагревательных конструкциях фланец и колба выполнены в виде единого конструктивного элемента. При этом непосредственно нагревательные элементы изолируются от жидкостей с помощью герметичной трубки. Она-то и передает теплоэнергию воде.

Сам же фланец имеет эмалированное покрытие, как и внутренняя стенка бака. Инженерам удалось:

• добиться эффективной защиты от коррозии;
• предотвратить отложение накипи;
• увеличить эффективность переноса тепла за счет отражения теплового излучения от эмалированных стенок.

В итоге можно говорить о повышении коэффициента полезного действия такого нагревателя, а также об увеличении срока его эксплуатации.

Конструктивные особенности закрытого ТЭНа дают инженерам возможность экспериментировать. Сегодня распространение получили три вида:

1. Воздушные – промежуток между защитной колбой и нагревательным элементом ничем не заполняется. Однако воздух обладает плохой теплопроводностью, следовательно, КПД устройства снижен. ТЭНы воздушного типа предлагаются редко.
2. Масляные – промежуток заполняется маслом. Поскольку оно имеет лучшую теплопроводность, чем воздух, показатели энергоотдачи также более высокие.
3. Песочные – промежуток заполняют специальным видом очищенного кварцевого песка с прочими технологическими включениями.

Электроудары в случае с сухими ТЭНами практически исключены. Поскольку герметичная колба изготавливается из керамики, заодно уменьшается и образование накипи. Кроме того, существенно снижаются шансы перегрева поверхности элемента.

Нагревательный элемент сухого типа более компактен по своим размерам, так что внутри одного бака можно устанавливать два, а то и три элемента. Можно сравнить сухие и сырые ТЭНы по продолжительности сроков службы. Как показывает практика, сухой вариант сможет прослужить более 15 лет, а сырой – в среднем порядка 5 лет.

Немаловажно, что их можно легко менять. Даже начинающий мастер способен справиться с данной процедурой без необходимости опустошения бойлера и его демонтажа с крепления. Достаточно лишь выполнять все соответствующие инструкции.

Существует мнение о том, что сухой ТЭН менее экономичен, так как сначала греется элемент, потом прослойка между ним и оболочка, а затем уже вода. Следовательно, речь может идти об определенных энергопотерях. На практике же показатели энергопотерь минимальны, ведь разница между диаметром трубки и термоэлемента составляет лишь 2-3 миллиметра.

Кроме того, мощность открытого ТЭНа может составлять от 2 киловатт, а вот в случае с закрытыми устройствами редко встречаются модели выше 1.2 кВт. Однако сухих элементов внутри одного бойлера можно установить два или три, так что 2.4 кВт или 3.6 кВт против двух в случае с открытым ТЭНом – это скорее плюс.

Выгода нагревателей с сухим ТЭНом

Бойлеры с закрытыми видами ТЭНов имеют массу преимуществ:

1. Отсутствие накипи вне зависимости от качества воды – нагреватель не будет тратить лишние киловатты электроэнергии из-за нарушений показателей теплопроводности.
2. Ускоренное нагревание воды – сухие нагреватели не теряют своей эффективности. В бойлерах устанавливается обычно как минимум две штуки, поэтому нагрев происходит быстрее.
3. Термозащита – очень легко вывести из строя бойлер классического типа, просто случайно включив его без воды. С закрытыми ТЭНами этого не происходит.
4. Легкость обслуживания – чтобы произвести замену устройства сухого типа, не нужно будет даже сливать воду из накопительного бака. Он просто извлекается из своего гнезда и заменяется на новый.
5. Отсутствие воздушных пробок – если внутри водонагревателя с открытым видом ТЭНа образуется так называемая воздушная пробка, то это может привести к эффекту, схожему с сухим стартом. Сухой ТЭН не создает воздушных пробок.