Нагревательные элементы для водонагревателей

Бойлер с ТЭНом сегодня является одним из самых популярных бытовых устройств, наряду с электроплитой, холодильником и стиральной машиной. Его покупают не только пользователи, у которых в домах отсутствует централизованное ГВС горячее водоснабжение, но и те, кто его имеют, но не хотят больше зависеть от вечных проблем снабжающей организации. Кроме того немаловажным является тот факт, что такой вид автономного снабжения ГВС является экономически выгодным.
Аббревиатура ТЭН означает трубчатый электронагреватель. В конструкции электробойлера ГВС он отвечает за нагрев воды в баке и выполнен из корпуса в форме металлической трубки, заполненной электроизоляционным материалом, проводящим тепловую энергию. Внутри этой конструкции проходит нить из электропроводных сплавов.

Виды конструкций ТЭНов

Сфера использования ТЭНов крайне широка, они используются в разных отраслях промышленности и многих знакомым покупателям бытовых приборах: чайники, кофеварки, электроплиты, электрофритюрницы, котлы и нагреватели для горячей воды. Понятно, что при таком разнообразии конструктивных форм и принципов функционирования современных ТЭНов, производители водяных подогревателей не смогли обойти их стороной и стали успешно их устраивать в баках, тем самым увеличив их популярность и востребованность в бытовом секторе экономики.

Несмотря на то, что внешне все бойлеры практически идентичные — они имеют конструкционные отличия по параметрам и внешнему виду ТЭНов. Их группируют по принципу взаимодействия с нагреваемой средой — «сухие» и «мокрые», по металлу из которого они изготовлены — стальные, медные и нержавеющие. ТЭН для водонагревателя — главный его узел, поэтому выбирая марку нагревателя, покупатель должен обратить внимание на его конструкцию и мощность, от этого будет зависеть не только качественный нагрев ГВС, но и срок службы. Из опыта эксплуатации водоподогревателей известно, что «мокрый» тип служит от 5 до 10 лет, а «сухой» способен проработать свыше 15 лет.

Выбор правильного нагревателя зависит от качества водопроводной воды:

1. Для источников с «жёсткой» водой, в которой присутствует большое количество солей кальция и магния, лучше использовать нагревательный элемент из меди.
2. Жесткость воды визуально может установить каждая домохозяйка по количеству отложений в чайнике или стиральной машине.
3. Если вода коррозионно-активная с повышенной концентрацией железа, что можно заметить по рыжим отложениям в чайнике или в бачке унитаза, лучше использовать нержавейку.
4. Нейтральная вода очень редкое явление в питьевом водоснабжении России, но таким счастливым пользователям рекомендуют использовать стальные элементы, которые значительно дешевле.

Выбирая ТЭНы водонагревательные для замены в бойлере, очень важно купить «оригинал», поскольку только они могут реально продлить срок работы нагревателя, особенного проточного типа.

Мокрый элемент

Нужно отметить, что такой нагреватель относится к самым востребованным и распространённым. Он работает при непосредственном контакте с нагреваемой средой, которая при этом оказывает разрушительное действие на него: накипь и коррозионное повреждения. Несмотря на то, что коррозионная стойкость меди (Cu) достигается за счет образования сложной защитной поверхностной пленки при взаимодействии с водой. Тем не менее коррозионные процессы у меди, протекают хоть и не так активно, как у стали, но все же имеют место. Скорости коррозии в воде медных материалов находятся в диапазоне от 0,025 до 0,0025 мм/год.

Конструкционно мокрые ТЭНы для водонагревателей выполняются из медных, стальных и нержавеющих металлов и имеют следующие элементы:

1. Металлическая труба.
2. Спиральный элемент, чтобы безопасно нагреть окружающую среду.
3. Диэлектрический наполнитель, какой используют для защиты от перенапряжения в конструкции.

Между собой они отличаются ценовыми показателями и сроками службы, самые дешевые и недолговечные — стальные, самые дорогие с большим периодом работы — нержавейка, медные расположены примерно в середине между этими показателями. Производители бойлеров работают над тем, чтобы увеличить надежность и срок службы «мокрых» элементов. Хорошим примером этого является продукция российской компании THERMEX. При необходимости быстрой смены ТЭНа специальной конструкции трубки выполняют полный слив воды, что удобно для дачных агрегатов.

Сухой нагреватель

Основная задача сухого ТЭНа — выполнить нагрев воды без прямого контакта с ней. В сфере водонагревательного оборудования такая технология появилась сравнительно недавно, но уже доказало свои преимущества, особенно для районов с низким качеством воды. Из-за того, что отсутствует непосредственное взаимодействие с агрессивной средой, требования по качеству воды снижаются, а нагревательный элемент одинаково хорошо работает в любой водопроводной воде. Для потребителей очень важен то, что бойлер с сухим ТЭНом чистить не нужно, а вероятность коротких электрозамыканий из-за пробитого корпуса, снижена до минимума.

Водонагреватели с сухим ТЕНом классифицируется по группам в зависимости от наполнителя колбы, от чего зависит, сколько он будет стоить:

1. воздушные;
2. масляные;
3. с белым песком.

По эффективности менее качественным является первый тип ТЭНа для бойлера из-за низкой теплопередачи. Третий тип самый эффективный, его используют в таких аппаратах, как Atlantic. Они показали хорошую долговечность, надобность в их смене возникает редко, а процесс замены такого элемента выполняется быстро и без лишней нагрузки.

Медный элемент ARISTON

Это самый распространенный вид нагревательных элементов с повышенной теплопроводностью, который обеспечивает более качественный и быстрый процесс нагрева. Материал колбы, имеет антибактериальные качества и способен выдержать высокое давление воды.

ТЭН для Ariston, преимущество медных нагревателей:

1. Доступные цены и простота обслуживания по сравнению с титановым аналогом.
2. Универсальность, их используют для того чтобы жидкость могла нагреваться в разно-температурных режимах.
3. Пластичность, хороший материал для обработки при выполнении сложных конструкций ТЭНа для водонагревателя Аристон.

Тем не менее, медный медному, тоже рознь. Качество таких ТЭНов очень сильно зависит от бренда, а серьезный производитель никогда не откроет секреты своего мастерства. На российском рынке лучшими считаются ТЭНЫ «ARISTON» итальянских водонагревателей.

Они отличаются рядом особенностей:

1. Выполнены из сплава хромо никеля с медью.
2. Обладают высоким коэффициентом теплоотдачи, из-за наличия в конструкции латунного фланца.
3. Встроенный терморегулятор, который отключает бойлер при достижении температуры 85-95 °С.

Нержавеющий ТЭН

Данный ТЭН нагревательный это самый долговечный. Он выполнен из тонкой нержавеющей трубки толщиной 1.0-1.2 мм, в которой установлен спиральный провод с большим электросопротивлением. Концы ее соединяют с контактным выходам к напряжению 220 В. Конструкция допускает работу с агрессивными жидкостями с температурой более 450 С.

Устройство нержавеющего ТЭНа нагревательного:

1. Греющая спираль — нить из нихрома.
2. Защитная колба — трубка.
3. Наполнитель с высокими электроизоляцией и теплопроводностью, обычно это периклаз, обработанный высоким давлением он превращается в монолитную конструкцию со спиралью ТЭНа.
4. Втулка для герметизации конструкции в бойлере.
5. Контактные выводы изолируются от трубки, а торцы обрабатывают кремнийорганическим герметиком — влагозащитным лаком, что удобно для напольных конструкций.

Какой ТЭН выбрать

Выбор материала зависит от условий его эксплуатации. При сравнении стоит учитывать:

1. Срок службы. ТЭНы из нержавейки лучше противостоят агрессивному воздействию влажной среды.
2. Энергоэффективность. По этому параметру выгоднее медь – она обладает более высокой теплопроводностью.
3. Максимальная температура нагрева. У нержавейки она выше.
4. Мощность, размер, конфигурация. Аналог должен соответствовать особенностям для конкретного водонагревательного прибора.

И то, и другое оборудование может служить долго и безотказно, если при выборе были учтены необходимые параметры.

Важность ТЭНа

ТЕН для нагревания воды отвечает в аппарате за преобразование электроэнергии в тепловую, в результате джоулевого нагрева. Который, определяется, как количество выделенного тепла, при прохождении тока. Поскольку ток, проходя через такой элемент, получает сопротивление, ТЭН нагревается и в отличие от эффекта Пельтье, процесс не связан с направлением движения электротока, а электрическая энергия практически полностью преобразуется в тепло. Далее энергия сквозь изоляционную среду поступает к оболочке нагревателя и передается воде в баке бойлера. Таким образом, процесс передачи тепла — конвекционный, а потери в такой конструкции минимальные.

Важно! Конструктивно элементы выпускаются с определенной мощностью, при этом температура нагрева на поверхности спирали может достигать 750 °С и выше.

Варианты ТЭНов

Лучшие модели водонагревателей обязаны своим продуманным конструкциям электротэнов. К самым удачным конструкциям можно отнести бренды:

1. ТЭН Аристон. Итальянский концерн выпускает в основном элементы из
   нержавеющей стали с хромоникелевым составом и усиленной медной оболочкой. Латунный фланец повышает тепловую мощность до 1.5 кВт. Такие нагреватели устанавливаются в агрегатах от 50 до 100 литров. ТЭНы Аристон имеют цену по состоянию на 01.09.2019 года не более 2000 руб.
2. Горение. ТЭНы словенской компании трубчатого типа, с защитным покрытием из стекловидной глазури или стеклофарфора, аналогичного эмалевому покрытию внутренней поверхности емкости. Такая обработка помогает успешно бороться с появлением накипи, в связи с чем вода может безопасно нагревается до температуры 900C. Стоимость комплекта 2.4 кВт по состоянию на 01.09.2019 года — 7800 руб.

100 литровый водонагреватель

В марках Atlantic, Thermor Steatite Cube и VM объемом до 100 литров устанавливают
керамический блок 2.100-2.500 кВт, который относится к «сухому» стеатитовому типу.
Он выполнен из 2-х спиралей сопротивления, вложенных в специальные пазы керамических вставок. Они изготавливаются из высококачественных материалов на современном оборудовании, что создает ряд преимуществ по сравнению с обычными конструкциями:

1. Повышенная поверхность теплообмена;
2. защита керамического блока от накипеобразования;
3. долгий срок службы и хорошая ремонтопригодность.

Технические данные блока 2.100 кВт:

• Количество керамических вставок — 7 ед;
• диаметр вставок — 46.5 мм;
• тепловая мощность — 2.100;
• напряжение сети в устройствах, как круглой так ипрямоугольной формы бака
  — 220/230 В;
• материал фланца — керамика;
• размер фланца — 58.0 мм;
• материал 2 вывода — М5 медь;
• длина — 365.0 мм;
• цена закомплект посостоянию на 01.09.2019 года — 2410 руб.

Этот керамический блок подходит для большинства котловых моделей DRAZICE и ATLANTIC.

80 литровый бойлер

Для объема бака 80 литров удачно применяются ТЕНы на водонагреватель
с термостатом RCT 2500 Вт 70oС 60303, способные отключать агрегат при достижении температуры воды в баке при 70 С. Конструкция подключается к емкости одной прокладкой, резьбой 42 мм. Тип нагревателя «мокрый» материал — медь.

Характеристики модели:

• Тепловая нагрузка — 2500 Вт;
• параметры работы сети — 220/230 В;
• материал/диаметр фланца — латунь/42.0 мм;
• диаметр медной колбы — 8.5 мм;
• длинна трубки — 275.0мм;
• цена закомплект по состоянию на 01.09.2019 года — 2100 руб.

Модель может быть установлена для большинства моделей Ariston, Real, Thermex, «Электролюкс» с объемом емкости 80 литров

50 литровый подогреватель воды

Для этих типоразмеров бойлеров наиболее удачным считается сухой ТЭН Gorenje Electrolux, мощностью 900 Вт, гонконгской компании SKL Kaneta.
Устройство сухого типа имеет фланец для подключения к корпусу аппарата с фиксирующим винтом. Обычно на фланце расположены две колбы — ТЭНа и термостата.

Технические данные:

• Тип нагревателя — «сухой»;
• тепловая мощность: 0.900 кВт;
• длина элемента — 400.0 мм;
• диаметр колбы — 12.0 мм;
• диаметр фланца — 63 мм;
• материал фланца — медь;
• цена закомплект по состоянию на 1.09.2019 года — 960 руб.

Обратите внимание! Используются данный ТЭН исключительно для моделей Gorenje Electrolux Амина, Термекс, Гарантерм емкостью не выше 50 литров.

30 литровый водонагреватель

ТЭН для бойлера на фланце D-63мм и мощностью 0.7 кВт производства компании Термекс предназначены для бытового и промышленного применения. Изготовлены из медной трубы на латунной гайке с гнездом под магниевый анод М4, его иногда могут комбинировать с другим более мощным элементом до 1.5 кВт.

Технические данные:

• Тип нагревателя — «сухой»;
• тепловая мощность — 0.700 кВт;
• напряжение сети — 220/230 В;
• материал фланца — латунь;
• размер фланца — 63.0 мм;
• материал ТЭНа — медь;
• гнездо под магниевый анод — резьба М4;
• длина — 180.0 мм;
• цена закомплект по состоянию на 01.09.2019 года — 810 руб;
• применение для бойлеров на 30 литров «Термекс» (Thermex), Амина, Гарантерм.

Преимущества ТЭНа мокрого типа

Эти греющие элементы имеют прямой контакт с водой в баке. Внутри колбы они заполняются теплопроводным материалом — магниевым оксидом или песком. Базой нагревателя — витая проволока из нихрома.

Особенности открытых ТЭНов:

• Тип крепления — гаечные/фланцевые. Последние могут выполняться путем литья или штамповки.
• Устройство гнезда для анода с резьбой М4.
• Конструкционная форма — прямые/гнутые, в зависимости от конструкции накопительного бака агрегата.

Основными преимуществами таких конструкций является скорость нагрева, простота и низкие цены.

Плохое качество водопроводной воды способно значительно снизить срок эксплуатации. Фланцевое крепление таких конструкций также способствует высокой коррозионной скорости и накипеотложения, что приводит к преждевременному выходу элемента из строя и повышенному расходу электроэнергии на нагрев единицы горячей воды.

Дополнительная информация. В последнее время для уменьшения негативного воздействия среды поверхность колб элементов покрывают стекловидной эмалью.

Долговечность ТЭНов сухого типа

Закрытый или «сухой» элемент для водонагревателя выполнен в форме полностью изолированной конструкции от воды, в виде керамической колбы с повышенными прочностными характеристиками. Она изготавливается из силиката магния или стеатита, а элемент из нержавейки. Поэтому теплообмен с нагреваемой средой происходит через внешний кожух элемента.

Преимущества «сухого» элемента:

• Высокая степень безопасности, практическая нулевая возможность короткого замыкания в нагревательном элементе;
• простота обслуживания;
• длительный срок работы;
• экономичность;
• ремонтопригодность;
• возможность использования в конструкции бойлеров скосвенным нагревом.

Отзывы

Выбирая электрический водонагревателя для своих нужд, покупатель должен руководствоваться не только мощностью, но и его ремонтопригодностью. Сегодня не существует «вечных» бойлеров, рано или поздно, в каждом агрегате, но придется заменить ТЭН или магниевый анод. Для того чтобы это было случалось как можно реже, изначально выбирают марку нагревателя с большим сроком службы. Чаще всего пользователи выбирают «сухие» конструкции нагревателей.

Иван, 36лет, Ленинградская область поделился опытом: «Купил модель Аtlantic Steatite VM080 d400-2-bc с «сухим» ТЭНом, 6 лет назад. Выбирал модель с большим сроком гарантии 7 лет. Производитель рекомендовал замену анода 1 раза в 4 года, не выдержал менял после 3 лет эксплуатации, но накипи в корпусе практически не было, может это связано с тем, что в нашем районе очень мягкая питьевая вода. Поэтому думаю, что свой гарантийный срок аппарат отработает и даже более того».

Владимир, 29лет, г. Кострома рассказал обособенностях «мокрого» медного нагревателя: «Купил бойлер на 50 л марки Аристон с медным ТЭНом. Через два года он стал шуметь и долго нагреваться. Почитал в инструкции — признаки накипеотложения. Производитель рекомендовал чистку через 1-1.5 года, так что бойлер вложился в этот параметр. Открыл, вынул ТЭН, почистил от накипи, в том числе и раствором лимонной кислоты, все получилось. Теперь бойлер работает как новый».

Электрические бойлера стали незаменимым устройством для многих пользователей. Тем не менее, нагрев воды требует много электричества. Согласно статистическим данным, примерно 12 процентов от среднего потребления энергии дома, расходуется на нагрев воды. Количество энергии, которую потребляет нагреватель, напрямую зависит от конструкции ТЭНа. Поэтому, если пришло время установить новый водонагреватель важно учесть все его характеристики.

Магниевый анод

Если выбираете модель с погружными, то обращайте внимание, чтобы они имели в своей конструкции магниевый анод.

Без его применения, образование накипи происходит в разы быстрее. А это в свою очередь:

• увеличивает время нагрева

• уменьшает КПД

• вызывает больший расход эл.энергии

Оптимально, если магниевый анод будет расположен в верхней части водонагревателя. Это обеспечит более качественную защиту бака от коррозии.

Также, такое расположение позволяет комфортно контролировать расход и своевременно менять анод, не сливая воду.

Всегда внимательно читайте условия гарантии.

Красивыми большими буквами на баке может быть написано – ГАРАНТИЯ 5-7 ЛЕТ! А мелким шрифтом в инструкции добавлено – только при условии регулярной, в течении двух лет, замены анода.

Купите бойлер, через 2,5 года он у вас проржавеет и потечет, а по гарантии заменить его откажутся.

Так как не было своевременной замены анода в сервисном центре.

Управление

Что касается вариантов управления, то они подразделяются на два вида:

• механическое

• электронное

Механическое управление простое, интуитивно понятное, однако менее функциональное.

В таких бойлерах можно реализовать 3 режима:

• защита от замерзания – подразумевается поддержание температуры 10 градусов

• экономичный режим – температура 55-60 градусов

• максимальный режим – 75 С

В моделях с электронным управлением больше возможностей.

• установка температуры с точность до 1 градуса

• контроль состояния магниевого анода

• автоматическая индикация возможных неисправностей

Некоторые модели могут даже идти с пультом дистанционного управления.

Это удобно, если точки водоразбора находятся далеко друг от друга. Или когда бойлер подвешен высоко под потолком.

Отдельные модели помогают здорово экономить расход электроэнергии. Принцип их действия заключается в следующем.

В течение 7 дней водонагреватель сам запоминает, в какое время суток расходуется большее количество воды. При этом он фиксирует как температуру, так и объем (функция Smart).

На основе собранных данных, бойлер подстраивает свою работу под ваши потребности. Больше он не будет работать круглосуточно, нагревая воду 24 часа в сутки.

Дополнительные особенности и функции

• эффективная насадка распределителя холодной воды

Желательно, чтобы холодная вода поступала в водонагреватель через насадку грибовидной формы.

Она должна обеспечить равномерное распределение холодной воды в баке, а также предотвратить смешивание слоев холодной и горячей воды между собой.

• трубка забора горячей воды из полипропилена

В этом случае она не подвергается коррозии, не вступает в электрохимические реакции, не влияет на эмалирование, рассчитана на весь срок службы водонагревателя.

• застаивание воды

В некоторых бойлерах, для борьбы с бактерией легионеллой, образующейся после длительного застаивания воды, предусмотрена специальная функция.

Если вода в баке в течение 14 дней не нагревалась выше 60 градусов, водонагреватель автоматически включит тэны и подогреет воду до 70С, тем самым уничтожив болезнетворную заразу.

Поделись с друзьями:

Какой оптимальный вариант выбора водонагревателя для дома или квартиры, этот вопрос встает перед каждым из нас при ремонте или въезде в новое жилище.

В магазинах весьма богатый выбор моделей и производителей — Thermex, Ariston, Gorenje, Electrolux. Как не ошибиться в таком разнообразии, которое запросто может привести к трате лишних денег, а затем и к повторному походу за другой покупкой.

Накопительный или проточный

Фактически выбор не столь уж и велик. Существуют два основных типа водонагревателей:

• проточный водонагреватель

• накопительный бойлер

В проточном, вода нагревается очень быстро, достаточно ей пройти через греющий элемент. Кажется, что еще нужно?

Однако такой прогрев подразумевает резкое уменьшение максимально возможного напора.

Если вы хотите получить более мощный поток, в этом случае придется использовать и более мощный нагревательный элемент от 8кВт до 30кВт! Что во многих квартирах и домах практически невозможно.

В накопительных водонагревателях изменение напора практически не происходит. Что на входе, то и на выходе.

Благодаря этому, данным типом можно одновременно обеспечить несколько точек в доме горячим водоснабжением. Но это при использовании водонагревателя соответствующего объема (100-150-200л).

А выбор объема у них довольно обширный – от 5 до 300 литров.

Литраж, объем и форма

Прежде всего запомните, что бойлер можно вешать только на несущую стену, чтобы иметь возможность его надежно закрепить.

Даже пустые, небольшие по объему модели весят 15-20кг. А если заполненная кипятком емкость сорвется с креплений, последствия будут печальными.

Как же правильно подобрать литраж и какого объема покупать бойлер, в зависимости от количества проживающих в доме членов семьи? Вот главные рекомендации:

• от 30 до 50 литров для одного человека

Также такой вариант приемлем для пенсионеров или когда вы намерены пользоваться водонагревателем только на кухне.

• от 50 до 80 литров для двоих

Этого вполне хватит, чтобы по очереди принять душ или один раз набрать ванную.

• до 100-120 литров для троих с ребенком

Вообще при наличии маленьких детей в семье, оптимальный объем это не менее 100 литров. Никогда не берите меньше.

При этом, крайне желательно для очистки воды перед бойлером установить фильтр.

Рассчитаны они обычно на очистку 15000 литров воды.

То есть, если объем бойлера 80-100 литров, то сменный картридж нужно будет менять 2 раза в год.

• 100-200 литров для семьи из четырех и более человек

При таком объеме, прежде всего задумайтесь о качественном крепеже и несущей способности стены. В загородном доме для 200л и более, лучше выбирать модели напольного исполнения с ножками.

Многие не догадываются, но форма бака также сильно влияет на условия работы бойлера. С одной стороны плоские, так называемые Slim модели, занимают меньше места и имеют больше вариантов дизайна.

Однако у них большие теплопотери, чем у цилиндрических баков. К тому же, нагреваются они медленнее.

Поэтому если для вас форма не так важна, лучше выбирайте цилиндрический. Правда при этом не забывайте, что он будет выпирать на 40-50 см от стены.

Бак

Еще одной из отличительных особенностей накопительных водонагревателей является бак. Он может быть изготовлен из 3-х основных видов материала:

• нержавеющая сталь

• металл, покрытый эмалью или стеклоэмалью

• пластик

Основное преимущество пластиковых баков – никакого химического взаимодействия с водой. А значит не должно происходить окисления и разъедания стенок.

Главный недостаток – хрупкость. В большинстве случаев такой бойлер не подходит для навешивания на стену. Его лучше устанавливать в какую-либо нишу.

Если бак будет из высококачественной нержавеющей стали, с большим содержанием хрома (более 30%), и при этом толщина стенок будет такой же, как и у бака с эмалью, стоимость его будет запредельной.

К тому же имейте в виду, что у эмали и стали разные характеристики расширения при высоких температурах. Вследствие чего, эмаль может отслаиваться в самых уязвимых местах уже через пару лет эксплуатации.

Некоторые производители используют высокоуглеродную сталь холодной прокатки и покрывают ее эмалью. Холодная прокатка, в отличие от горячей, имеет два больших преимущества:

• она позволяет создавать листы металла необходимой толщины с точность до нескольких микрон

• такая продукция будет более высокого качества по всем показателям: точность размеров, отделка поверхности, физико-механические свойства

При технологии влажной эмалировки покрывается вся внутренняя поверхность бака. Сырьем для эмали является фритта – молотое стекло с добавлением кварца.

Бак обливается суспензией. Затем высушивается и запекается в печи при температуре 850 градусов.

Таким образом стекло спекается на поверхности металла, образуя цельный слой, устойчивый к коррозии.

Средняя толщина эмали должна быть не менее 500 микрон.