Электрическое водонагревательное и отопительное оборудование получило большой спрос среди потребителей. Оно позволяет быстро организовать отопление и горячее водоснабжение с минимальными первоначальными затратами. Некоторые люди и вовсе создают такое оборудование самостоятельно, своими руками. А сердцем любого самодельного прибора становится ТЭН с терморегулятором.
Как правильно подобрать ТЭН и на что ориентироваться при его выборе? Параметров достаточно много:
- Потребляемая мощность;
- Размеры и форма;
- Наличие встроенного терморегулятора;
- Наличие защиты от коррозии.
Прочтя этот обзор, вы научитесь самостоятельно разбираться в ТЭНах с терморегуляторами и сможете выполнить их подключение.
Предназначение ТЭНов
Для чего вообще нужны ТЭНы с терморегуляторами? На их основе проектируются автономные системы отопления, создаются бойлеры и проточные водонагреватели. Например, ТЭНы монтируются прямо в батареи, в результате чего на свет появляются секции, способные работать самостоятельно, без отопительного котла. Отдельные модели ориентированы на создание систем антизамерзания – они поддерживают невысокую положительную температуру, препятствуя замерзанию и последующему разрыву труб и батарей.
В эту батарею встроен ТЭН с терморегулятором, с его помощью происходит отопление дома.
На основе ТЭНов создаются накопительные и проточные водонагреватели. Приобретение бойлера доступно далеко не для каждого человека, поэтому многие собирают их самостоятельно, используя отдельные комплектующие. Врезав ТЭН с терморегулятором в подходящую емкость, мы получим отличный водонагреватель накопительного типа – потребителю останется оснастить его хорошей теплоизоляцией и подключить к водопроводу.
Также на базе ТЭНов создаются накопительные водонагреватели наливного типа . Фактически, это емкость с водой, наполняемая вручную. ТЭНы встраиваются и в баки летнего душа, обеспечивая нагрев воды до заданной температуры в плохую погоду.
ТЭНы для нагрева воды с терморегулятором необходимы не только для создания водонагревательного оборудования, но и для его ремонта – если нагреватель вышел из строя, покупаем новый и меняем. Но перед этим нужно разобраться в вопросах выбора.
Выбор ТЭНа
Выбирая ТЭН, необходимо уделить внимание некоторым деталям. Только в этом случае можно рассчитывать на удачную покупку, качественный нагрев, продолжительность срока службы и совместимость выбранной модели с баком для нагрева воды , бойлером или батареей отопления.
Форма и размер
На выбор покупателей представлены десятки моделей ТЭНов. Они имеют различную форму – прямые, круглые, в виде «восьмерки» или «ушей», двойные, тройные и многие другие. При покупке следует ориентироваться на применение нагревателя. Для встраивания в секции батарей отопления применяются узкие и прямые модели, так как места внутри достаточно мало. При сборке накопительного водонагревателя следует обратить внимание на объем и форму бака, и на основании этого выбирать подходящий ТЭН. В принципе, сюда подойдет практически любая модель.
Если нужно заменить ТЭН в уже действующем водонагревателе, необходимо приобрести идентичную модель – только в этом случае можно рассчитывать на то, что она поместится в сам бак.
Мощность
От мощности зависит если не все, то многое. Например, это может быть скорость нагрева. Если вы собираете водонагреватель небольшого объема, то рекомендуемая мощность составит 1,5 кВт. Такой же ТЭН сможет подогреть и несоизмеримо большие объемы, только делать это он будет очень долго – при мощности 2 кВт на нагрев 100-150 литров воды может уйти 3,5 – 4 часа (не до кипения, а в среднем на 40 градусов).
Если оснастить водонагреватель или бак с водой мощным ТЭНом на 5-7 кВт, то вода нагреется очень быстро. Но возникнет другая проблема – не выдержит домовая электрическая сеть. При мощности подключаемого оборудования выше 2 кВт необходимо прокладывать от электрического щита отдельную линию.
Защита от коррозии и накипи
Выбирая ТЭНы для нагрева воды с терморегулятором, рекомендуем обратить внимание на современные модели, оснащенные защитой от накипи. В последнее время на рынке стали появляться модели с эмалевым покрытием. Именно она и обеспечивает защиту нагревателей от солевых отложений. Гарантия на такие ТЭНы составляет 15 лет. Если подобных моделей в магазине не найдется, тогда мы рекомендуем к покупке электронагреватели из нержавеющей стали – они более прочные и надежные.
Наличие терморегулятора
Если вы собираете или ремонтируете бойлер или хотите оснастить ТЭНом батарею отопления, выберите модель со встроенным терморегулятором. Он позволит сэкономить на электроэнергии, включаясь только тогда, когда температура воды опустится ниже заданной отметки. Если регулятора не будет, вам придется самостоятельно следить за температурой, включая или отключая нагрев – это неудобно, неэкономично и небезопасно.
Как подключить ТЭН с терморегулятором
Теперь вы знаете, как и по каким параметрам выбираются нагреватели. Но как выполняется подключение? Для того чтобы подключить ТЭН с терморегулятором, необходимо выбрать провод с надежной изоляцией. Также уделяем внимание сечению – оно должно быть таким, чтобы провод смог обеспечить полноценное питание нагревателя и не расплавиться. Например, для нагревателя мощностью 3 кВт сечение провода должно составлять не менее 2,5 мм. Мы рекомендуем выбирать для подключения кабели с медными проводниками.
Не забудьте уделить внимание наличию УЗО – оно мгновенно отключит питание в случае неожиданного выхода ТЭНа из строя или короткого замыкания. УЗО необходимо ставить как можно ближе к самому нагревателю. Также следует обеспечить надежное соединение проводников с контактами ТЭНа (без «соплей» и хлипких контактов, которые могут искрить).
2017-09-11 Евгений Фоменко
Подключение ТЭНов электрического котла
Первое, на что необходимо обратить внимание — это номинальная мощность ТЭНа. Установив устройство с низкой мощностью, вы будете недополучать тепловую энергию, расходуя при этом большое количество электричества. А установив недопустимо высокую мощность есть большая вероятность постоянного перегрева устройства, а возможен и взрыв.
Что касаемо его расположения, он должен быть полностью погружен в воду, а иначе он будет перегреваться, как правило, его устанавливают в нижней части радиатора. Это дает возможность изолировать его от мест, где скапливается воздух. Для того, чтобы он прослужил дольше и на нем скапливалось меньше налета, который приводит к значительной потери КПД, а также к коррозии, нужно использовать дистиллированную жидкость.
Очень важно, когда вы будете врезать ТЭН или блок ТЭНов в систему отопления, качественно выполнить герметизацию торцевых стыков, поскольку, если жидкость попадет на нагревательный элемент (спираль), возникнет угроза для жителей дома. Рассмотрим вариант подключения к электрическим сетям с различным количеством фаз.
Если у вас одна фаза, зачастую этот вариант наиболее характерен для дач или старых построек, необходимо установить предохранитель. Она характерна наличием двух проводников: фазы и ноля. Существует два метода подключения — параллельно или последовательно, разница состоит в делении исходного напряжения между составляющими.
Чаще подключение выполняют параллельным методом, чтобы минимизировать потери полезной энергии. Последовательная схема используется крайне редко, так как она предполагает потери энергии. Для любой из выбранных схем необходимо выбирать провод с большим сечением, поскольку на него будет большая нагрузка.
Подключение к трем фазам — первый метод это так называемая звезда, предполагает подпитку от сети в 220 В при наличии подведенного из щита нулевого провода. Используется одна перемычка, подключаемая к нулю, а остальные три свободных конца присоединяют к фазам.
Треугольное подключение, приходящее напряжение в данном случае 380 В. Подключив сюда ТЭНы, предусмотренные для использования на 220 В, рискуете их испортить, поскольку они сгорят. Разница между треугольником и звездой заключается в отсутствии нулевого проводника.
Врезка ТЭНов в систему отопления дома
Если вы хотите заменить или найти резервный источник тепла вашему твердотопливному котлу,такому как, например, Дон, Купер, Эван, Бренерам Акватэн либо Теплодар, подобный вариант подойдет отлично, поскольку он не очень трудоемкий и затратный в финансовом плане.
При проведении подобной процедуры соблюдайте меры безопасности, поскольку любые мероприятия с использованием электрической энергии крайне небезопасны.
Рассмотрим более детально, как подключить ТЭНы на котле. При использовании его, как резервного метода нагрева, помните об изменениях уровня напора, для его выравнивания рекомендуется использовать насос.
Рассмотрим поэтапно, как установить подобное устройство:
Воздушная пробка в радиаторе отопления
Затем заполните систему жидкостью, при помощи крана Маевского спустите скопившийся воздух. Используя тестер, проверьте, что ТЭН изолирован от батареи во избежание поражения электрическим током, если все же пробой присутствует, проверьте исправность нагревательного элемента. Если у него нарушена изоляция, нужно поменять ее. Затем выполните установку повторно.
Расчет мощности и разновидности ТЭНов
Существует общепринятая формула, при помощи которой можно правильно рассчитать необходимую мощность, вычисления выполняется оперируя тем, что на обогрев 10 м2 площади комнаты затрачивается 1 Квт энергии... Выглядит она следующим образом:
Р=0,0066*m*(T1-T2)/t, где
m — это объем нагреваемой жидкости,
t1 — конечная температура жидкости, градусы Цельсия,
t2 — начальная температура жидкости,
t — период за который нагревается жидкость, мин.
Р — мощность нагревательного элемента.
Попробуем произвести расчет для алюминиевой батареи из 6 секций, объем вмещаемой жидкости около 4 литров. Необходимо за 15 минут подогреть радиатор с 15 градусов до 60. Выполняем расчет:
Р=0,0066*4 (60-15)/15=0,792, таким образом мощность должна составлять 0,8 кВт.
Видео о подключении ТЭНа к одно- и трехфазной сети:
Поэтому мощность 1-го ТЭНа, может не соответствовать по параметрам, для нагрева сосуда и быть больше или меньше. В таких случаях, для получения необходимой мощности нагрева, можно использовать несколько ТЭНов, соединенных последовательно или последовательно-параллельно. Коммутируя различные комбинации соединения ТЭНов, переключателем от бытовой эл. плиты, можно получать различную мощность. Например имея восемь врезанных ТЭНов, по 1.25 кВт каждый, в зависимости от комбинации включения, можно получить следующую мощность.
- 625 Вт
- 933 Вт
- 1,25 кВт
- 1,6 кВт
- 1,8 кВт
- 2,5 кВт
Такого диапазона вполне хватит для регулировки и поддержания нужной температуры. Но можно получить и иную мощность, добавив количество режимов переключения и используя различные комбинации включения.
Последовательное соединение 2-х ТЭНов по 1.25 кВт и подключение их к сети 220В, в сумме дает 625 Вт. Параллельное соединение, в сумме дает 2.5 кВт.
Мы знаем напряжение, действующее в сети, это 220В. Далее мы так же знаем мощность ТЭН, выбитую на его поверхности допустим это 1,25 кВт, значит, нам нужно узнать силу тока, протекающую в этой цепи. Силу тока, зная напряжение и мощность, узнаем из следующей формулы.
Сила тока = мощность, деленная на напряжение в сети.
Записывается она так: I = P / U.
Где I - сила тока в амперах.
P - мощность в ваттах.
U - напряжение в вольтах.
При подсчете нужно мощность, указанную на корпусе ТЭН в кВт, перевести в ватты.
1,25 кВт = 1250Вт. Подставляем известные значения в эту формулу и получаем силу тока.
I = 1250Вт / 220 = 5,681 А
R = U / I, где
R - сопротивление в Омах
U - напряжение в вольтах
I - сила тока в амперах
Подставляем известные значения в формулу и узнаем сопротивление 1 ТЭНа.
R = 220 / 5.681 = 38,725 Ом.
Rобщ = R1+ R2 + R3 и т.д.
Таким образом, два последовательно соединенных ТЭНа, имеют сопротивление равное 77,45 Ом. Теперь нетрудно подсчитать мощность выделяемую этими двумя ТЭНами.
P = U2 / R где,
P - мощность в ваттах
R - общее сопротивление всех посл. соед. ТЭНов
P = 624,919 Вт, округляем до значения 625 Вт.
В таблице 1.1 приведены значения для последовательного соединения ТЭНов.
Таблица 1.1
|
Кол-во ТЭН |
Мощность (Вт) |
Сопротивление (Ом) |
Напряжение (В) |
Сила тока (А) |
|
Последовательное соединение |
||||
|
2 ТЭН = 77,45 |
||||
|
3 ТЭН =1 16,175 |
||||
|
5 ТЭН=193,625 |
||||
|
7 ТЭН=271,075 |
||||
В таблице 1.2 приведены значения для параллельного соединения ТЭНов.
Таблица 1.2
|
Кол-во ТЭН |
Мощность (Вт) |
Сопротивление (Ом) |
Напряжение (В) |
Сила тока (А) |
|
Параллельное соединение |
||||
|
2 ТЭН=19,3625 |
||||
|
3 ТЭН=12,9083 |
||||
|
4 ТЭН=9,68125 |
||||
|
6 ТЭН=6,45415 |
||||
Поэтому, для такого "прожорливого" потребителя электроэнергии как электрокотел, от стабильной работы которого зимой зависит очень многое, важно сделать правильную электропроводку, подобрать надежную защитную автоматику и верно выполнить подключение.
Чтобы лучше понимать принцип подключения котла, необходимо знать из чего он обычно состоит и как работает. Речь пойдет о самых распространённых, ТЭНовых котлах, сердцем которых являются Трубчатые ЭлектроНагреватели (ТЭН) .
Проходящий через ТЭН электрический ток разогревает его, этим процессом управляет электронный блок, следящий за важными показателями работы котла, с помощью различных датчиков. Также электрокотел может включать циркуляционный насос, пульт управления и т.п.
В зависимости от потребляемой мощности, в быту обычно используются электрокотлы рассчитанные на питающее напряжение 220 В - однофазные или 380 В - трехфазные.
Разница между ними простая, котлы на 220В редко бывают мощнее 8 Квт , чаще всего в отопительных системах используются приборы не более чем на 2-5кВТ, это связано с ограничениями по выделенной мощности в однофазных питающих линиях домов.
Соответственно электрокотлы на 380В бывают более мощными и могут эффективно отапливать большие по площади дома
.
Схемы подключения, правила выбора кабеля и защитной автоматики для котлов на 220В и 380В различаются, поэтому мы рассмотрим их раздельно, начнем с однофазных.
Схема подключения электрокотла к электросети 220 В (однофазного)
Как видите, питающую линию котла на 220 В защищает дифференциальный автоматический выключатель, совмещающий в себе функции автоматического выключателя (АВ) и . Так же, в обязательном порядке к корпусу устройства подключается заземление.
ТЭН или ТЭНы (если их несколько) в таком котле рассчитаны на напряжение 220В , соответственно к одному из концов трубчатого электрического нагревателя подключается фаза, а к другому ноль.
Для подключения котла требуется проложить трехжильный кабель (Фаза, Рабочий ноль, Защитный ноль - заземление).
Если же вам не удалось найти подходящий дифференциальный автоматический выключать или просто он слишком дорог в выбранной вами линейке защитной автоматики, его всегда можно заменить связкой Автоматический выключатель (АВ) + Устройство защитного отключения (УЗО), в таком случае схема подключения однофазного котла к электросети выглядит так:
Теперь осталось выбрать кабель нужной марки и сечения и номиналы защитной автоматики, для правильной электропроводки к электрокотлу.
В выборе необходимо отталкиваться от мощности будущего котла, а лучше всего рассчитывать с запасом, ведь в будущем, реши вы поменять котел, выбрать старшую модель (более мощную) вы уже не сможете, без серьезной переделки проводки.
Не буду загружать вас лишними формулами и расчетами, а просто выложу таблицу выбора кабеля и защитной автоматики в зависимости от мощности однофазного электрокотла 220 В. При этом в таблице будут учтены оба варианта подключения: через дифференциальный выключатель и через связку Автоматический выключатель + УЗО.
Для прокладки будут указаны характеристики медного кабеля марки ВВГнгLS, минимально допустимого ПУЭ (правилами устройства электроустановок) для использования в жилых зданиях, при этом расчеты сделаны для трассы от счетчика до электрокотла длинной 50 метров, если у вас это расстояние больше, возможно потребуется корректировка значений.
Таблица выбора защитной автоматики и сечения кабеля по мощности электрокотла 220 В
Устройство защитного отключения (узо) всегда выбирается на ступень выше стоящего с ним в паре автоматического выключателя, если же вам не удается найти УЗО необходимого номинала, можете взять защиту следующей ступени, главное не брать ниже положенного.
Особых сложностей и разночтений при подключении элекрокотла на 220В обычно не возникает, переходим к трехфазному варианту.
Общая электрическая схема подключения электрокотла 380 В, выглядит следующим образом:
Как видите, линия защищена трехфазным автоматическим выключателем дифференциального тока, к корпусу котла обязательно подключено заземление.
Как обычно, по традиции, выкладываю схему подключения трехфазного электрокотла со связкой автоматический выключатель (АВ) плюс устройство защитного отключения (УЗО) в цепи, которая нередко бывает дешевле и доступнее Диф. автомата.
Выбор номиналов защитной автоматики и сечения кабеля для трезфазных электрокотлов различной мощности удобно делать по следующей таблице:
В трехфазных электрокотлах обычно установлено сразу три ТЭНа, бывает и больше. При этом практически во всех бытовых котлах каждый из трубчатых электронагревателей рассчитан на напряжение 220 В и подключён следующим образом:
Это так называемое подключение «звезда» , для этого случая и подводится к котлу нулевой проводник.
Сами ТЭН подключаются к сети следующим образом: перемычкой соединены по одному из концов каждого из трубчатых электронагревателей, к оставшимся трем свободным поочередно подключаются фазы: L1, L2 и L3.
Если же в вашем котле стоят ТЭН, рассчитанные на напряжение 380 В, схема их соединения совершенно другая и выглядит она так:
Такое подключение ТЭН электрокотла называется «треугольник» и при одинаковом напряжении 380 В, как в предыдущем способе «Звезда», мощность котла значительно увеличивается. Нулевой проводник при этом не требуется, подключаются лишь фазные провода, электрическая схема подключения при этом соответственно выглядит вот так:
Не отступайте от схем подключения допустимых для вашего электрокотла , если там стоят ТЭН на 220В при трехфазном подключении, не переделывайте схему на «треугольник». Как вы понимаете, теоретически их можно переподключить и получить на ТЭН напряжение 380 В, соответственно и повышение их мощности, но при этом они у вас скорее всего просто сгорят.
Как определить правильную схему подключения ТЭН звездой или треугольником и, соответственно, на какое напряжение они рассчитаны?
Если утеряна инструкция по подключению вашего электрокотла или просто нет возможности к ней обратиться, определить правильную схему подключения в бытовых условиях можно так:
1. В первую очередь осмотрите клеммы ТЭН, скорее всего производителем контакты уже подготовлены под определенную схему. Так, например, для подключения «звездой» и ТЭНах на 220В, три клеммы будут объединены перемычкой.
2. Само наличие нулевой клеммы - «N», свидетельствует о том, что ТЭН на 220 В и подключать их требуется по схеме «Звезда». При этом её отсутствие, вовсе не означает, что ТЭН на 380 В.
3. Самый же надежный вариант узнать наряжение ТЭН - это посмотреть маркировку , указанную либо на фланце, к которому закреплены трубчатые электронагреватели
Либо на самом ТЭН в обязательном порядке выдавливаются его параметры:
Если же у вас не получается наверняка узнать напряжение, на которое расчитан ваш электрический котел и схему подключения его ТЭН, а подключить «очень надо», советую использовать схему «Звезда». При этом варианте, если Тэн окажутся расчитаны на 220 В, они будут работать в штатном режиме, а если на 380 В, то просто будут выдавать меньшую мощность, но главное не сгорят.
Вообще, случаи бывают разные, и все их охватить в формате одной статьи очень тяжело
,
поэтому
обязательно пишите в комментариях свои вопросы, дополнения, истории из личного опыта и практики, это будет полезно многим!
Когда стиральная машина перестает нагревать воду, скорее всего, причина в сгоревшем ТЭНе. Он отвечает за подогрев воды для стирки, чтобы повысить ее качество. Выглядит он как трубка, в которой установлена спираль, накаляющаяся и остывающая при работе. Специфика такой работы нагревателя вместе с жесткой водой, образующей накипь, приводят к его поломке.
Если он ломается, то самое главное, что вы должны сделать, – обеспечить правильное подключение нового ТЭНа в стиральной машине. Если что-то спутать, она может снова перегореть и даже взорваться, а значит, и ремонт «вылетит в трубу».
Чтобы заменить деталь на новую, вначале нужно избавиться от старой. Сложность в том, что в машинах разных производителей место расположения нагревателя может существенно отличаться. Поэтому, прежде чем приступить к замене, нужно определиться, где находится элемент.
Осмотрите машину: если задняя панель внушительного размера, то, скорее всего, ТЭН находится сзади. Проводить разборку следует именно с этой стороны.
Этот вариант самый простой и требует минимальных усилий. Задняя стенка крепится всего несколькими шурупами, поэтому, даже если вы ошибетесь и не найдете сзади искомую деталь, вы сможете быстро поставить панель на место.
Если же задний люк скромных размеров, с большой вероятностью разбирать стиралку придется спереди. Этот вариант более трудоемкий, требует больше времени и инструментов, но и здесь вы сможете справиться своими руками, если будете следовать инструкциям.
Расположение нагревателя в стиральных машинах разных брендов:
- В СМА Аристон, Индезит, Zanussi, чтобы снять и установить ТЭН, нужно снять заднюю панель.
- В Бош или Сименс хвостовик нагревателя находится спереди, поэтому требуется разборка фронтальной части.
- В некоторых моделях Электролюкс и Ардо корпус может состоять из двух монолитных частей, но все равно в этом случае откручивается задняя часть корпуса.
Если у вас стиральная машинка другой марки, не перечисленной в нашем списке, ориентируйтесь на размер сервисного люка с задней стороны корпуса.
Этап разборки мы пропустим, так как для каждой марки и модели технология отличается. Вы можете найти подробные инструкции по разборке машин в других наших материалах:
Важно! Во время разборки стиральной машины не поленитесь сделать видеозапись или сфотографировать контакты, чтобы при сборке обеспечить правильное подключение проводов.
Рассмотрим, как правильно установить и подключить ТЭН:
- Купите оригинальный аналог. Сообщите продавцу марку и модель своей СМА, чтобы он подобрал деталь, которая подходит именно вашей машине. ТЭН должен быть аналогичен старому по мощности и размеру. Вместе с деталью приобретите резиновую прокладку, так как старая с большой вероятностью уже негодна.
- Перед установкой новой детали очистите посадочное отверстие от мусора, остатков накипи и осколков (если старый элемент взорвался).
- Установите деталь в паз, внимательно контролируя его положение. Он должен стоять точно так же, как был установлен предыдущий. Не должно быть наклонов и кривизны, а ТЭН должен плотно сидеть в посадочном месте.
- Придерживая нагреватель одной рукой, второй аккуратно закрутите крепеж.
Важно! Закручивая гайку, не перестарайтесь! Термоэлектрический элемент должен сидеть плотно, но, прикручивая его, не сорвите резьбу.
- Подключите термодатчик и проводку. Воспользуйтесь схемой подключения или просмотрите отснятый материал, чтобы не спутать провода. Если проводка будет подключена неправильно, короткого замыкания и еще одной замены не избежать.
- Соберите машинку (если вы разбирали заднюю часть, люк можете не закрывать, возможно, надо будет еще что-нибудь поправить; прикрутите крышку, когда убедитесь в полной работоспособности стиралки).
- Запустите тестовую стирку. Чтобы убедиться в том, что ТЭН греет воду, выставите температуру на 60 градусов и при стирке потрогайте рукой стекло люка, если оно теплое – нагрев происходит.
Если все хорошо, стирка идет, ошибки на табло нет и вода греется, можете установить панель на место и пользоваться машиной.
Помните о том, что на срок службы этой хрупкой детали влияет качество воды, поэтому, чтобы продлить работоспособность элемента, пользуйтесь средствами, смягчающими воду. Также проводите периодическую чистку, засыпая в пустую машину смесь лимонной кислоты и соды.
Теперь вы знаете, как правильно подключить ТЭН в стиральной машине. Ремонтируйте бытовую технику самостоятельно без проблем и лишних затрат.