Как работает тэн с терморегулятором

Принцип работы ТЭНов для нагрева воды с терморегулятором

Многие современные приборы имеют в качестве главной детали в своей конструкции нагревательный элемент. Он оборудован рядом устройств, которые обеспечивают подвод к нему электрического тока, электроизоляцию элемента и защиту от повреждений механического характера.

Среди всех разновидностей электрических нагревательных элементов самым распространенным является трубчатый. Он активно используется в конструкции приборов низко- и среднетемпературного нагрева. Эти элементы имеют защиту от воздействий внешнего характера, в том числе и от доступа воздуха.

ТЭНы для нагрева воды с терморегулятором

Если система ЖКХ не всегда может похвастаться отлаженной работой, и часты случаи, когда отсутствие горячей воды в вашем доме приобретает систематический характер, в этом случае могут придти на помощь специальные трубчатые электрические нагреватели, которые сокращённо принято называть ТЭНами.

Подобное устройство помогает наслаждаться горячей ванной и душем, невзирая на всевозможные неполадки по предоставлению услуг горячего водоснабжения, происходящие обычно в те моменты, когда этого меньше всего ожидаешь.

Следует максимально подробно разобраться с тем, что же представляет собой такой нагреватель, чтобы в дальнейшем сделать выбор в пользу наиболее подходящей модели, способной оправдать все возложенные на неё требования и задачи.

Что представляет собой ТЭН с терморегулятором для водонагревателя

Трубчатым электрическим нагревателем называют прибор, который работает по принципу преобразования электрической энергии в тепло и служит в быту зачастую для нагрева воды.

Модели могут характеризоваться двумя разновидностями используемого теплоносителя:

• с косвенным нагревом;
• с комбинированным нагревом.

Также отличительной чертой такого устройства является способ крепления, который устанавливается непосредственно в самом водонагревателе. Мощность нагрева может зависеть от длины элемента, выполняющего роль нагревательной детали данного механизма.

Принцип работы трубчатого электрического нагревателя не отличается какими-либо сложностями и состоит из следующих действий:

1. В специальную трубу подаётся холодная вода, где поток проходит через встроенную нагревательную спираль, и, в конечном итоге, мы получаем на выходе горячую воду.
2. Температура полученной воды устанавливается с помощью вмонтированного терморегулятора, который в процессе нагрева регулирует соответствующий температурный режим.

Зачем он нужен?

Магниевый анод выполняет в водонагревателе две функции:

• защищает корпус устройства и дополнительные элементы от коррозии;
• делает накипь на ТЭНе рыхлой, менее прочной.

Первая функция — основная, вторая — приятный бонус. Современные бойлеры делаются с оцинкованными или нержавеющими корпусами. Дополнительно их поверхность защищается специальными красками.

Может показаться: зачем там этот элемент, если сталь и без того хорошо защищена? Но в любом случае рано или поздно металл начинает ржаветь. Даже нержавеющая сталь подвержена коррозии в месте сварки или под воздействием кислот, солей.

Защитная краска при постоянном нагреве и охлаждении со временем покрывается мелкими трещинами, через которые вода попадает к металлу, после чего разрушение металла — дело времени. Оцинковка тоже имеет свой ресурс.

Таким образом, без дополнительной защиты бак водонагревателя уже через пару лет начинает покрываться ржавчиной.

Точный срок службы до появления протечки зависит от интенсивности эксплуатации и химического состава воды. Отрицательно на срок службы влияет наличие солей и кислот, богатство воды кислородом.

Принцип действия жертвенного анода основывается на гальваническом взаимодействии проводников. Железо менее электроотрицательное, чем магний, поэтому при наличии электрической связи первое не окисляется в присутствии второго. Другими словами, магниевый анод «перетягивает» ионы кислорода на себя.

В итоге, пока в емкости водонагревателя имеется магний, корпус из стали остается нетронутым.

Одновременно с этим данный элемент облегчает борьбу с накипью.
Основным элементом, загрязняющим поверхность ТЭНа, являются соли кальция, чаще всего — карбонаты.

Магний не может защитить от этой напасти, но он делает ее менее проблемной.

При взаимодействии анода с карбонатами происходит замещение, в результате на нагревателе откладываются соли магния, которые отличаются рыхлой и мягкой структурой.

Их очень легко удалить механическим путем, не рискуя при этом повредить сам ТЭН.

Разновидность водонагревателей определяется типом используемого терморегулятора, от принципа работы которого будет зависеть процесс действия самого прибора. К основным видам термостатов можно отнести несколько вариантов:

• Стержневой. Такой терморегулятор называют также и биметаллическим. Принцип работы определяется благодаря расширению двух металлов и последующему вычислению разницы полученных коэффициентов.
• Капиллярный. Действие данного устройства основано на пневматическом принципе работы. Используется специальная газовая колба со встроенным терморегулятором, внутри которой происходит давление, изменяющееся под действием соответствующей температуры. Любые изменения давления влияют на электрические контакты трубчатого электрического водонагревателя и от этого будет зависеть температура получаемой на выходе воды.
• Электронный. Считается самым дорогим видом терморегулятора, а принцип работы заключается в обратной пропорциональности сопротивления температуры воды ко встроенному датчику данной модели водонагревателя. Благодаря этому происходит контроль за температурным режимом горячей воды.

Также ТЭНы различают на две основные разновидности:

• Погружные нагревательные элементы. Данный прибор состоит из тонкой трубки, которую изготавливают из металла и монтируют в том же месте, где располагается терморегулятор. Вся конструкция надёжно защищена от попадания воды, а мощность устройства может достигать до 300-400 градусов.
• Керамические нагревательные элементы. Прибор характеризуется наличием нескольких керамических трубок, которые устанавливают внутри специального корпуса из эмали.

Устройство ТЭНов

Большинство таких элементов состоят из металлической трубки небольшой толщины. В ней размещена спираль, выполненная из проволоки с большой величиной электрического сопротивления. Выводы спирали соединены с контактным стержнем. Посредством наружных выводов стержня осуществляется подключение нагревательного элемента к сети. Материалом трубки чаще всего выступает углеродистая сталь. Из неё изготавливают тены, которые при работе нагреваются не выше 450С. Если нагревательный элемент работает в более высоком температурном режиме или в условиях агрессивной среды, то в этом случае в качестве материала изготовления используется нержавейка.

В конструкции тена главной составляющей является трубка, в которой заключена спираль из нихрома. Другими составляющими конструкции нагревательного элемента являются:

• наполнитель;
• выводная шпилька;
• уплотнительная втулка;
• гайка для крепления;
• выводы.

Для изоляции спирали внутрь трубки засыпают наполнитель, который обладает хорошей теплопроводностью, а наряду с этим имеет высокие свойства в плане электроизоляции. В большинстве ТЭНов в качестве наполнителя выступает периклаз, представляющий собой смесь магния в кристаллической форме. Когда трубка заполнена наполнителем, выполняется её опрессовка. Нагревательный элемент может быть изогнут с целью придания ему необходимой формы. Для изоляции контактных стержней ТЭНов используется специальный материал. Торцы герметизируют кремнийорганическим лаком, который имеет высокую степень защиты от влаги.

Как устроен

Водонагреватель состоит из следующих основных элементов:

• Внешний корпус. Он может быть выполнен как из пластика и металла, так и на основе применения этих двух материалов одновременно.
• Внутренний бак. Данный элемент обычно изготавливают из специальной нержавеющей стали, чтобы повысить устойчивость прибора к образованию коррозии, и предотвратить появление налёта.
• Терморегулятор, который ещё называют термостатом.
• Термоэлектронагреватель, благодаря которому будет происходить последующее нагревание воды в баке.

Плюсы и минусы

К основным преимуществам такого устройства можно отнести следующие плюсы:

• Безопасность конструкции. Этот плюс можно отнести именно к сухим разновидностям. В этом случае полностью исключается контакт с водой, и поэтому риск получения удара током сводится к нулю.
• Достаточно длительный срок использования. Он может достигать 15 лет. И всё же, основную роль играет соблюдение всех необходимых правил в процессе эксплуатации, и в этом случае, опять-таки, выигрывают сухие модели из-за отсутствия образования накипи.
• Экономичность. Благодаря встроенному термодатчику происходит эффективный контроль за всей расходуемой электроэнергией.
• Относительная простота всех установочных и монтажных работ. С помощью установленных кронштейнов монтируют водонагреватель, подключаемый впоследствии к электросети, после чего вставляют ТЭН.
• Практичность устройства. Его размеры позволяют устанавливать сразу несколько электронагревателей.
• Достаточная устойчивость к любым внешним воздействиям и механическим повреждениям.

Минусы:

• Возникающие сложности в процессе регулирования температуры. Встроенная ручка, которая используется для регулировки, не позволяет точно определить, какой температуры будет вода, полученная на выходе.
• Отсутствие необходимой влагозащиты может сказаться на сроке эксплуатации тех моделей, которые устанавливают в ванной комнате. Повышенная влажность, брызги могут стать основными виновниками образования накипи и налёта на используемом устройстве.

Как выбрать

ТЭН для водонагревателя с терморегулятором может похвастаться необходимым удобством в использовании, что позволяет устанавливать такой прибор не только дома, но и на дачах для более быстрого и удобного нагрева воды.

Для того, чтобы выбрать наиболее подходящую модель, следует в процессе покупки учесть несколько основных моментов:

1. Определить основные цели, которые должен выполнять выбранный прибор.
2. Обратить внимание на питающее напряжение устройства и на его потребляемую мощность.
3. Заранее определиться с тем, воду какой температуры вы хотели бы получать на выходе.
4. Узнать характер осуществляемого нагрева воды и учесть все условия теплообмена.
5. Определиться с видом терморегулятора, исходя из ваших предпочтений и финансовых возможностей.

При покупке следует внимательно осмотреть все элементы конструкции и обратить внимание на корпус модели и на материал, из которого он изготовлен.

Также необходимо учесть все имеющиеся обозначения, указанные на корпусе, которые могут рассказать некоторые дополнительные характеристики модели, такие как величина напряжения и возможность эксплуатации в воде.

Блочные нагреватели

Блочные варианты – это несколько нагревателей трубчатого типа, которые объединены между собой в один блок и имеют, как правило, один элемент крепления. При выборе того или иного блочного нагревателя следует обращать внимание на показатели мощности и способность котлового оборудования и насоса обеспечивать эффективный теплоотвод.

Отдавать предпочтение данным видам рекомендуется в том случае, если:

• нужно использовать прибор с высокой мощностью и скоростью прогрева среды;
• нет возможности быстро передавать теплоэнергию от рабочей спирали к среде в силу малой площади оболочки ТЭНа снаружи.

Плюс блочного решения заключается в возможности снижения нагрузки на каждую трубку, что одновременно увеличивает равномерность прогрева среды и мало изнашивает ТЭНы, расположенные внутри этих трубок.

Что касается мощности, то модели могут обеспечивать от 5 до 10 киловатт. Так, во время монтажа оборудования с блочными нагревательными элементами придется позаботиться о прокладывании дополнительного электрического кабеля.

Ремонт и замена

Для осуществления всех ремонтных работ и для выполнения замены вышедшего из строя устройства выполняют следующие процедуры:

• отключают прибор от питания;
• выполняют последующий слив всей воды, находящейся в баке;
• осуществляют демонтаж нагревателя, после чего выполняют демонтаж внешней крышки, которая закрывает электрическое оснащение прибора;
• откручивают все болты и гайки, с помощью которых монтировались все элементы водонагревателя;
• выполняют последующее извлечение ТЭНа и осуществляют подробный осмотр и анализ существующих неполадок в работе прибора;
• внутренний бак очищают от всех имеющихся загрязнений в виде налёта или накипи;
• если извлечённый ТЭН не подлежит ремонту, тогда выполняют установку нового нагревательного элемента, предназначенного для данного устройства;
• монтаж выполняют благодаря правильному подключению всех имеющихся проводов, после чего устанавливают защитную крышку;
• после подключения электронагревателя к сети проверяют качество выполненных монтажных работ и устраняют все возможные протечки, если таковые были замечены.

Эксплуатация ТЭНов

Главная причина отказа ТЭНа заключается в нарушении герметичности выводных концов. Еще одной распространенной причиной потери элементом работоспособности является коррозия на поверхности оболочки. Перегрев тена для воды, в результате которого возникает разрыв спирали, также приводит к отказу элемента. Эти причины возникают главным образом по причине значительных усилий на контактные стержни, возникающих при подключении проводов к ТЭНам.

Ресурс ТЭНов для воды можно увеличить, если следовать нижеприведенным рекомендациям:

Электрические ТЭНы с терморегулятором для котлов отопления и батарей

Качество отопления в централизованных системах не всегда отвечает требованиям хозяев жилья. Вопрос дополнительного обогрева становится довольно острым, поэтому жильцам нужно позаботиться о приборах получения тепла. Правильно подобранный ТЭН с терморегулятором поможет получить тепло без значительных финансовых вложений. Следует рассмотреть виды обогревателей, возможности самостоятельного монтажа в батареи и отопительные котлы.

ТЭНы для отопительных батарей и радиаторов

Приборы предназначены для прогрева теплоносителя и поддержания заданного режима нагрева в пределах установленного времени. Устанавливается ТЭН электрический в любые приборы, заполняемые жидкостью, в том числе батареи, котлы, применяется в качестве основного или дополнительного источника тепла. Мощность устройства выбирается в зависимости от площади помещения, но рекомендуется использовать агрегаты в качестве временного источника обогрева.

Совет! При установке нагревателя в прибор автономного типа уделяется внимание материалу батареи и мощности устройства. Например, можно купить ТЭН для чугунной батареи, которая применяется для прогревания подвала, подсобки или гаража.

Тепловые электронагреватели удобны в использовании, потому что размещаются в батарею, не включенную в общую магистраль. Радиатор заполняется жидкостью только в объеме корпуса. Специалисты советуют поменять воду на техническое масло, чтобы при отключении нагревателя прибор не перемерзал. Батарея с тепловым нагревателем обладает повышенной мощностью и большей теплоотдачей, что выгодно для быстрого нагрева небольших по площади помещений, дачных домов.

Совет! Если планируется использовать электрический прибор в квартире, ТЭН в батарею устанавливается на каждый тепловой агрегат, в который можно заливать воду при условии постоянной работы системы.

Типы приборов достоинства и недостатки

Производители предлагают несколько видов устройств:

1. Трубчатые нагреватели. Трубчатые секции удобны для установки в бытовые приборы отопления, передача организуется конвекционным или инфракрасным типом излучения.
2. Оребренные приборы. Удобные и практичные устройства с увеличенной площадью теплоотдачи. Пластины расположены по всей плоскости прибора, поэтому прогрев помещения происходит быстрее. Лучше всего оребренные нагреватели работают в системах воздушного типа, оснащенных вентиляторами.
3. Патронные приборы. Это агрегаты с одним свободным концом, который диктует правила установки. Полированное стальное покрытие усиливает контакт с теплоносителем, устройство можно вставлять в отверстие котла, батареи, фиксация на фланцы.

• простота, удобство монтажа;
• можно найти приборы невысокой стоимости;
• надежность;
• ремонтопригодность.

В продаже есть устройства с турбонагревом и антизамерзающими свойствами. Также схему можно оборудовать дополнительными приборами для автоматического запуска и выключения.

1. Повышение затрат на обслуживание. Электрические ТЭНы увеличат счета за потребление электроэнергии. Снизить выплаты можно при формировании автоматической схемы запуска и отключения при достижении заданных параметров температуры.
2. Сниженная эффективность. В сравнении с обычной отопительной системой батареи дают значительно меньше тепла из-за сниженной скорости циркуляции теплоносителя.

Совет! Выбирая между масляными обогревателями и электрическими тепловыми нагревателями, вторые станут выгоднее, при условии, что на батареи с ТЭНами установлены приборы автоматического контроля.

Правила выбора нагревательного ТЭНа для батареи

Основные характеристики приборов, на которые нужно обращать внимание:

• Мощность. Для обогрева квартиры с качественной теплоизоляцией достаточно показателя 20 Вт/м3, для строений частного типа площадью 25-30 м2 подойдет устройство мощностью в 30 Вт/м3, в старый дом с недостаточной теплоизоляцией подойдут ТЭНы для радиаторов отопления мощностью в 50 Вт/м3. Устройства выпускаются с рабочими показателями 800-2000 ватт.
• Вид. Чтобы определить нужную форму, материал, толщину и сечение заглушек электронагревателей, следует сначала внимательно изучить характеристики батареи или покупать оба прибора вместе. Характеристики и размеры указываются в техническом паспорте устройств.
• Длина нагревательной трубки. Эта деталь должна быть длинной для поддержания равномерности циркуляции теплоносителя во всех секциях батареи. Стандартный размер длины трубки высчитывается по длине радиатора минус 10 см.
• Производитель. Хорошо зарекомендовали себя приборы от польских, итальянских, российских изготовителей. Производители из РФ предлагают продукцию, адаптированную под разные регионы. Китайские устройства следует брать с осторожностью, требовать сертификаты и проверять на прочность, качество.

Технология монтажа нагревателя в радиатор

Чтобы установить нагреватель в батарею, нужно открутить заглушку радиатора, вставить ТЭН, закрутить резьбу и герметизировать зону стыка резиновым уплотнителем. Аналогично выполняется монтаж в любых радиаторах. Если устанавливается ТЭН для отопления с терморегулятором, надо обратить внимание на схему монтажа в техническом паспорте изделия. Производитель дает четкие рекомендации.

На заметку! На батарею с ТЭНом нужно установить отсекающий вентиль, байпас. При отсутствии запорной арматуры тепло уйдет в соседские радиаторы, байпас снижает риск нарушения циркуляции теплоносителя в магистрали отопления по всему стояку.

Прикручивать прибор требуется осторожно, не прилагая больших усилий, чтобы не лопнула контргайка и крепеж нагревателя. За отсекающим вентилем рекомендуется установить небольшой расширительный бак, который рассчитан на 10% объема всего теплоносителя. Это надо для сброса излишков жидкости при ее нагревании.

ТЭНы для котлов отопления

Производители предлагают нагреватели для бытового применения и мощное оборудование для использования в промышленных системах отопления. Бытовые агрегаты удобны для встраивания в котлы для автономных систем, промышленные схемы оборудуются приборами с высокой мощностью и специфическими требованиями.

Виды приборов их достоинства и недостатки

Для отопительных котлов применяются патронные и блочные элементы. Блочные нагреватели представляют собой пучок трубок, размещенных на одной платформе. Применяются изделия для повышения мощности нагревательного котла. Блочный ТЭН ускоряет передачу тепла, при этом нагрузка на каждый отдельный элемент снижена. Устанавливать блочные устройства можно в котлы бытового применения или устройства дополнительного нагрева. Мощность электротэнов для водяного отопления 5-15 кВт, подключение к отдельному кабелю, стандартная проводка может не выдержать нагрузки.

Различают приборы по типу присоединения и структуре:

• гладкие с ровной поверхностью нагревательного элемента;
• оребренные с фиксацией на прижимные гайки, шайбы, ребра прибора изготавливаются из прочной металлической ленты с дополнительным защитным покрытием;
• одноконцевые, похожие на кипятильник, с водными контактами на одной стороне;
• двухконцевые, оснащенные водными контактами с обеих сторон.

На заметку! Одноконцевой ТЭН для котла отопления считается лучшим для электрических устройств равной мощности нагрева.

На один котел можно устанавливать более одного нагревателя с условием предварительного расчета мощности оборудования. Минимальная мощность нагревателей 1 кВт, максимальный предел определяется производителем. Технические параметры – длина 20-600 см, сечение трубки 6-18,5 мм.

1. Экономный расход энергоносителей. Если установить ступенчатый или блочный нагреватель для котла, можно снизить затраты на обслуживание на 30%.
2. При работе оборудование не выделяет вредных газов, продуктов сгорания.
3. Масса изделий незначительна, поэтому нет опасности утяжеления котлов настенного типа.
4. Компактные ТЭНы для нагрева воды можно устанавливать в приборы любых габаритов, получая дополнительные преимущества от маломощных котлов. Дооснащение не требует разрешительных документов, монтаж осуществляется самостоятельно.

Важно! Как при работе с любыми электроприборами, розетку для нагревателей нужно заземлять, обеспечить прочие требования для безопасной эксплуатации устройства.

К минусам относят:

• ускоренное образование накипи;
• чтобы скорректировать мощность нагрева теплоносителя нужно выключить все обогреватели;
• хрупкие приборы требуют осторожности при чистке, чтобы не повредились контактные стержни, и не нарушилась герметичность внешнего вывода.

Включать устройства без заполнения емкости теплоносителем нельзя, это приведет к сгоранию приборов. Оснащая ТЭНами котлы с встроенным оборудованием, следует проверить контроль автоматического выключения и удобство замены нагревательного элемента.

Требования по эксплуатации и обслуживанию отопительных ТЭНов

Регулярная профилактика устройств сводится к визуальному обследованию оборудования, очистке накипи и подновлению при появлении дефектов на оборудовании.

Правила пользования также не отличаются сложностью:

1. В качестве теплоносителя используется очищенная или отстоявшаяся вода, техническое масло.
2. Перед запуском в работу ТЭНа для отопления с терморегулятором на оборудование устанавливается группа безопасности с автоматической системой запуска/отключения.
3. Частые включения и выключения приборов уменьшают срок эксплуатации. Чтобы не допустить выхода агрегатов из строя, выбирается оптимальный режим работы с разностью температуры нагрева теплоносителя в 10 градусов. В этом случае прибор не будет поминутно запускаться и отключаться для поддержания нагрева.
4. Проверка герметичности системы снизит риск образования статического электричества в батарее, уменьшает возможность аварии.

ТЭНы могут стать хорошей заменой всем типам радиаторов и тепловых пушек. Чтобы повысить теплоэффективность приборов и снизить расходы на отопление, нужно предварительно утеплить помещения.

Схемы подключения ТЭНов типа ЗВЕЗДА и ТРЕУГОЛЬНИК

С точки зрения электротехники это активное сопротивление, которое выделяет тепло при прохождении по нему электрического тока.

По внешнему виду одиночный ТЭН выглядит, как согнутая или завитая трубка. Спирали могут быть самой разной формы, но принцип подключения одинаков, у одиночного ТЭНа два контакта для подключения.

При подключении одиночного ТЭНа к напряжению питания нам нужно просто подсоединить его клеммы к электропитанию. Если ТЭН рассчитан на 220 Вольт, то подключаем его к фазе и рабочему нулю. Если ТЭН на 380 Вольт, то подключает ТЭН к двум фазам.

Но это одиночный ТЭН, который мы можем увидеть в электрочайнике, но не увидим в электрическом котле. ТЭН котла отопления это три одиночных ТЭНа, закрепленные на единой платформе (фланце) с выведенными на ней контактами.

Самый распространённый ТЭН котла состоит из трёх одиночных тэнов закрепленных на общем фланце. На фланце выводится для подключения 6 (шесть) контактов ТЭНа электрического ТЭН котла. Есть котлов с большим количеством одиночных тэнов, например, так:

Схема подключения

Поскольку устройство имеет прямой контакт с водой, должна пристутствовать защита от поражения эл. током – УЗО (либо диффавтомат) и короткого замыкания посредством автоматического выключателя (АВ). Ввиду отсутствия встроенной защиты УЗО от перегрузки по току и естественной инерционности АВ, оно должно иметь номинал по току хотя бы на ступень выше (25 А в связке с автоматом 16 ампер).

Терморегулятор предназначен для поддержания заданной температуры путём управления нагревательными (охладительными) элементами.

Данные устройства бывают нескольких видов, начиная простыми механическими и заканчивая электронными многофункциональными и даже интеллектуальными устройствами.

Принцип работы состоит в том, что в устройстве есть выносной термодатчик, который сообщает устройству температуру окружающей среды. Для поддержания и регулировки заданного предела как раз и используется терморегулятор. Применяются для поддержания в различных устройствах, таких как: холодильник, тёплый пол, водяное отопление или нагреватели, инкубатор, теплицы и т.п.

Подключение ТЭНа с терморегулятором

Рассмотрим принцип работы и схему включения.

Они используются для бойлеров и котлов отопления. Берём универсальный на 220В и 2-4,5кВт, обычный, с чувствительным элементом в виде трубочки, помещается он внутрь ТЭНа, в котором есть специальное отверстие.

Тут видим 3 пары нагревательных элементов, итого шесть, подключать нужно следующим образом: на три садим ноль и на другие 3 – фазу. В разрыв цепи вставляем как раз наше устройство. Он имеет три контакта, на фото ниже видно один по центру сверху и два снизу. Верхний используется для включения к нулю, а какой из нижних к фазе надо проверить тестером.

Ставим регулятор на минимум – звоним тестером в левый нижний с верхним – есть звуковой сигнал, а на втором нет, теперь увеличим градус и тестер звонит уже правый нижний с нулём. Значит питание приходит на ноль (верхний) и с него идёт на ТЭНы, т.е. запитываются. А левый нижний вывод можно использовать для индикатора, чтобы индицировалось, когда отключён ТЭН.

Замена ТЭНа водонагревателя

Бойлеры имеют довольно простую конструкцию и работают по элементарному принципу. Если вы не хотите переплачивать мастерам за работу, то вы вполне сами справитесь с данной задачей. В случае, если ваш водонагреватель находится на гарантии, то необходимо обязательно обратиться в сервисный центр, если соблюдены все правила эксплуатации.

Визуальный осмотр деталей

Визуальный осмотр позволяет объективно оценить в каком состоянии ТЭН для водонагревателя. Для этого потребуется отключить бойлер от сети, слить из него воду и разобрать, очистив нагревательный элемент от накипи.

Рассмотрим подключение трехфазного ТЭНа через магнитный пускатель и тепловое реле.

Рис. 1 ТЭН подключается через один трехфазный контактор с нормально замкнутыми контактами МП(Рис. 1). Управляет пускателем термореле ТР, управляющие контакты которого разомкнуты при температуре на датчике ниже заданной. При подаче трехфазного напряжения контакты пускатели замкнуты и происходит нагрев ТЭНа, нагреватели которого включены по схеме «звезда».
Рис. 2 При достижении заданной температуры, тепловое реле отключает питание нагревателей. Таким образом, реализуется простейший регулятор температуры. Для такого регулятора можно применять термореле РТ2К (Рис. 2), а для пускателя – контактор третьей величины с тремя группами на размыкание.

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.

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.

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.

Как устроен и как выбрать

ТЭН со встроенным терморегулятором имеет нехитрое строение, состоящее из двух частей, нагревательного элемента и термодатчика, соединенного с регулятором температуры. Но и тут есть несколько особенностей, которые существенно влияют на исправность и срок службы устройства.

Первое, на что стоит посмотреть при покупке – это его корпус. Более долговечный ТЭН будет выполнен из меди и иметь соответствующий благородный цвет, вариант подешевле обычно выполняется из «кислотостойкой нержавейки». Насколько на самом деле стойкая эта нержавейка в магазине убедиться нет никакой возможности, поэтому отдавайте предпочтение именно латунному варианту корпуса. Наружный диаметр трубки при этом обычно 13 мм, но бывают и тонкие, маломощные варианты – по 10 и даже 8 мм;

• Маркировка. Так как мы рассматриваем ТЭН для водонагревателя, следует убедиться, что в маркировке, перед обозначением рабочего напряжения 220V стоит литера «Р», обозначающая работу в воде и слабых щелочных растворах;
• Мощность. Следует учитывать, что при подключении в обычную домашнюю сеть, не стоит использовать ТЭН, мощнее 2,5 кВт – это дает слишком большую нагрузку на обычную проводку. Если вы планируете подключать более мощный ТЭН с терморегулятором – проложите до места его установки отдельный кабель от щитка с соответствующим сечением.
• Термодатчик располагается в отдельной трубке и в случае необходимости, вынимается из нее вместе с терморегулятором. Свиду представляет собой стержень. Внутри содержит термопару, которая при нагреве приводит в действие механизм терморегулятора. Нередко выход из строя термодатчика заставляет ТЭН выключаться при низких температурах.

Сфера применения.

ТЭН с терморегулятором – универсальное устройство и используется в качестве нагревательного элемента для:

1. Организации временного электротопления. Для этого, через специальный штуцер его вставляют в регистр или в чугунную батарею;
2. Подогрев воды для душа. Для этого достаточно иметь емкость, в корпусе которой рядом с днищем делается отверстие, в которое вставляется ТЭН;

В общем, ТЭН с терморегулятором – это самый дешевый на стадии монтажа источник тепла и горячей воды. Стоимость устройства начинается с 5$ (2 киловаттная модель аристон), а набор соответствующей фурнитуры (прокладка и гайка) не будет стоить больше 1$.

Недостатки

В принципе, на цене устройства заканчиваются все его достоинства и начинаются недостатки:

1. Неэкономичность. В принципе, это не «болезнь» самого ТЭНа, а скорее устройств, которые собирают с его помощью. Чаще всего это кустарные регистры отопления и самодельные водонагреватели. И первые и вторые не обеспечивают хоть какое-то сохранение энергии, следовательно, счета за электричество будут неприлично огромными;
2. Недолговечность. Из-за близкого расположения термопары к нагревательным элементам ТЭН со встроенным терморегулятором очень часто совершает цикл включения/выключения, что негативно сказывается на всей автоматике и выводит её из строя максимум через 2 года использования. Правда, положительная сторона в том, что автоматика меняется без проблем и необходимости снимать тепловой элемент;
3. Невозможность точно отрегулировать температуру. Ручка на терморегуляторе дает очень приблизительные представления о том, какая температура будет на выходе. Опять же, близкое расположение теплового датчика и спирали нагрева делает точную регулировку практически невозможной;
4. Никакой влагозащиты. Учитывая, что такой ТЭН часто устанавливается в ванной комнате для обеспечения горячей водой, вам придется позаботиться о защите от брызг самостоятельно и расположить его в таком месте, чтобы вода не попадала на его корпус.

В целом ТЭН с терморегулятором решает два поставленных перед ним вопроса:

1. Обеспечение временного отопления
2. Обеспечение временной подачи горячей воды

Мы не рекомендуем использовать это устройство в качестве постоянного источника тепла и отдать предпочтение качественным и более экономичным изделиям

Видео.

Пример, как можно использовать ТЭНы для организации очень дешевого отопления.

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

• Установите нагревательный элемент в патрубок. Для того, чтобы отверстие было герметичным, используйте прокладки, которые идут в комплекте, если их нет, изготовьте их.
• Подсоедините нагревательный элемент и терморегулятор к радиатору.
• Если у вас не был ранее установлен кран Маевского, установите. Поскольку необходимо будет выпустить из системы воздух.

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.

Устройство ТЭН.

ТЭН представляет собой электрический нагревательный элемент, выполненный из тонкостенной металлической трубки (оболочки), материалом для которой служит медь, латунь, нержавеющая и углеродистая сталь. Внутри трубки расположена спираль из нихромовой проволоки, обладающая большим удельным электрическим сопротивлением. Концы спирали соединены с металлическими выводами, которыми нагреватель подключается к питающему напряжению.

От стенок трубки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем, который служит для отвода тепловой энергии от спирали и надежно фиксирует ее в центре трубки по всей длине. В качестве наполнителя используется плавленая окись магния, корунд или кварцевый песок. Для защиты наполнителя от проникновения влаги из окружающей среды торцы ТЭНа герметизируют термовлагостойким лаком.

Выводы нагревателя изолированы от стенок трубки и жестко зафиксированы керамическими изоляторами. Питающие провода подключаются к резьбовым концам выводов при помощи гаек и шайб.

Работает ТЭН следующим образом: при прохождении электрического тока по спирали она, нагреваясь, нагревает наполнитель и стенки трубки, через которые тепло излучается в окружающую среду.

При нагреве газообразных сред для увеличения теплоотдачи от ТЭНов применяют их оребрение

, выполненное из материала с хорошей теплопроводностью. Как правило, для оребрения используют стальную гофрированную ленту, навитую по спирали на внешнюю оболочку ТЭНа.

Применение такого конструктивного решения способствует уменьшению габаритных размеров и токовой нагрузке нагревателя.

Мощность нагревателей и их температурная подача зависимо от схемы подключения ТЭНа

Выбирая нагреватель, покупатель в первую очередь обращают внимание на его мощность. Техническая практика же показывает, что при постоянном подключении к определенной сети, когда не используются трансформаторы, показатели мощности зависят только от электросопротивления резистивного элемента, который находится в самом нагревательном устройстве. Зависимость определена формулой:

где P — мощность,

U — напряжение между концами греющего элемента,

I – ток, протекающий по резистивному элементу.

По той причине, что ток, проходящий по спирали зависим только от напряжения, приложенного к концам и собственного электросопротивления (R) конкретного участка спирали, формулу можно упростить:

Из этого можно сделать вывод, что в условиях постоянного напряжения мощность будет повышаться только тогда, когда сопротивление будет падать.

Электрическое сопротивление большинства нагревательных приборов напрямую зависит от температуры подаваемой самим нагревателей. Но сопротивление в пределах нескольких сотен градусов будет немного отличаться. Следует понимать, что с карбидокремниевыми нагревателями ситуация будет совершенно иной. Поскольку они выполняют функцию нагревательного элемента, выполняемого неметаллическим стержнем, сопротивление здесь не будет изменяться линейно. Сопротивление таких устройств может находиться в диапазоне 0,5 … 5 Ом, что не позволит напрямую подключить нагревательное устройство к сети напряжением 220 вольт и тем более 380 вольт. По техническим стандартам карбидокремниевые нагреватели могут быть подключены к стандартной сети при условии, что они собраны в последовательную цепь. Но. Стоит отметить, что такая методика неэффективна, если необходимо осуществлять точное регулирование мощности и регулировать определенную температуру печи. Наилучшим способом является подключение к сети электрических нагревателей с использованием автотрансформаторов с лабораторным управлением или стандартных статистических электромагнитных устройств.

Схемы включения ТЭН в однофазную сеть.

Трубчатые электронагреватели рассчитаны на конкретное значение мощности

и
напряжения
, поэтому для обеспечения номинального режима работы их подключают к питающей сети с соответствующим напряжением. Согласно ГОСТ 13268-88 нагреватели изготавливаются на номинальные напряжения:
12
,
24
,
36
,
42
,
48
,
60
,
127
,
220
,
380 В
, однако наибольшее применение нашли ТЭНы рассчитанные на напряжение 127, 220 и 380 В.

Рассмотрим возможные варианты включения ТЭН в однофазную сеть.

2.1. Включение в розетку.

ТЭНы мощностью не более 1кВт (1000 Вт) можно смело включать в розетку через обычную штепсельную вилку, так как такой мощностью обладает основная масса электрических чайников и кипятильников, которыми мы разогреваем воду.

Через обычную вилку можно включить параллельно

два ТЭН, но у обоих нагревателей мощность должна быть не более 1 кВт (1000 Вт), так как при параллельном соединении их общая мощность увеличивается до 2 кВт (2000 Вт). Таким образом, можно включить несколько нагревателей, но их общая мощность должна составлять не более 2 кВт, а для включения в розетку необходимо использовать более мощную вилку.

Бывает ситуация, когда дома завалялись несколько нагревателей, рассчитанных на рабочее напряжение 127 В, выкинуть их рука не поднимается, а в домашнюю сеть не включишь. В этом случае нагреватели включаются последовательно

, что дает возможность подавать на них повышенное напряжение. При последовательном соединении двух нагревателей с напряжением 127 В их мощность остается прежней, а общее сопротивление увеличивается в два раза. Например, при включении двух нагревателей мощностью по 500 Вт их общая мощность составит 1000 Вт.

Однако в этой схеме есть один недостаток: если выйдет из строя любой из ТЭН, то работать не будут оба, так как разорвется электрическая цепь и прекратится подача питания.

Также надо помнить, что при последовательном соединении двух нагревателей с рабочим напряжением 220 В их общая мощность уменьшается

в два раза, так как из-за увеличения общего сопротивления каждый нагреватель будет получать около 110 В вместо положенных 220 В.

Подключения по схеме «звезда»

В качестве наглядного примера предлагаем рассмотреть подключение схемы «звезда», где использовано три нагревателя. Данный вариант подходит для подсоединения к сети сухих трубчатых нагревателей с выводами в виде 4-х болтов и блоков ТЭН.

Данная схема предполагает подсоединение к соответствующей фазе каждого второго вывода нагревателя. Каждый первый вывод нагревателей соединены между собой, что способствует образованию общей точки, которая в свою очередь определяется, как нулевая. Соединённая нагрузка — трехпроводная.

Трехпроводное соединение используется для напряжения 380 Вольт. Далее предлагаем рассмотреть подключение ТЭНа в трехфазную сеть. Здесь включение и отключение напряжение осуществляется в автоматическом режиме за счет наличия трехполюсных выключателей.

Приведенная схема показывает, что контактные выводы электронагревателей, которые располагаются с правой стороны подключены к фазам А, В, С. Выводы расположенные слева соединены в общую нейтральную точку. Напряжение при работе нагревательных элементов между выводами расположенными справа и нулевой точкой составляет 230 Вольт.

Существует также метод подключения схемы «звезда» по четырехпроводному типу. Электронагреватели подключаются к трехфазной сети с напряжением 230 Вольт. Нулевая точка выводов нагревателя при этом соединена с нулевой точкой источника питания.

На имеющейся схеме видно, что правые выводы ТЭНов соединены с соответствующими фазами. Левые выводы замкнуты в единой точке, которая в свою очередь соединена с нейтральной шиной питающего источника. Между нулевой точкой и контактными выводами рабочее напряжение составляет 230 Вольт.

Для полного отключения нагрузки электросети используют автоматические выключатели «3+N» или «3Р+N». Такие автоматы позволяют переводить силовые контакты на рабочий авторежим. Чтобы подробней ознакомиться со схемой «звезда» на практике предлагаем рассмотреть подключение ТЭНов электрокотла.

Как установить ТЭН в пластиковую бочку – устройство и принцип действия, виды ТЭН-ов и баков, правила выбора, особенности монтажа

Традиционно используемый метод нагрева воды в летнем душе – с помощью солнца – далек от идеала: вода в баке редко нагревается до комфортной температуры. Поэтому разберем, как установить ТЭН в пластиковую бочку, применяемую в качестве душевого резервуара, каково устройство, принцип действия, плюсы и минусы такого душа, какие разновидности нагревательных элементов и баков применяются для его обустройства, а также каковы правила выбора и в чем заключаются особенности их монтажа.

Бочка с ТЭН-ом для душа – устройство, принцип действия, плюсы и минусы

В условиях, когда дачный дом не имеет оснащения горячей водой и ванной комнатой, наиболее простым и дешевым способом выхода из ситуации является изготовление летнего душа на участке. Его конструкция состоит из следующих основных элементов:

1. Кабинка.
2. Резервуар с водой.
3. Система подачи воды.
4. Дренаж или водосборник.

В большинстве случаев емкость с водой устанавливается на усиленном основании непосредственно над кабинкой. Таким образом упрощается схема подачи воды – она просто бежит самотеком под естественным давлением, образуемым силой тяжести. При этом в качестве резервуара зачастую используется обычная бытовая бочка вместимостью от 50 до 250 литров.

Резервуар с возможностью подогрева воды включает следующие основные узлы:

• Корпус с герметично закрываемой крышкой.
• Нагревательный элемент.
• Патрубки для подачи воды в лейку и заполнения бочки.
• Сетевой шнур для питания ТЭНа.
• Кран с вентилем и рассекателем.

Принцип действия

Работа душа с электроподогревом и автоматической регулировкой температуры сводится к следующему алгоритму:

1. Резервуар заполняется водой.
2. Питающий провод включает ТЭН.
3. С помощью терморегулятора устанавливается значение необходимого уровня нагрева, например, 300С.
4. Нагреватель греет воду до нужного уровня и отключается термодатчиком.
5. Пользователь принимает комфортный душ.

По мере приема душа уровень воды в бочке постепенно снижается. Поэтому ее периодически нужно пополнять. Для автоматизации процесса в конструкцию резервуара может устанавливаться поплавковый механизм. С его помощью емкость будет заполняться до крайней верхней отметки, и подача воды вовремя отключаться – так, чтобы вода не переливалась через край.

При таком устройстве уровень водозабора внутри резервуара можно максимально приблизить к краю водного зеркала. Это обеспечит подачу воды именно той температуры, которая установлена на терморегуляторе. Так как нижние слои ввиду естественного закона распределения водных масс будут всегда менее нагреты, чем верхние. Это особенно актуально для протяженных по вертикали емкостей – с большим перепадом высоты между дном и крышкой.

Плюсы и минусы

Применение душа с электроподогревом имеет следующий ряд преимуществ:

• Возможность эксплуатации при любой погоде и времени суток, в том числе ночью, что неосуществимо для баков, нагревающихся за счет солнца.
• Задание необходимого уровня нагрева с помощью терморегулятора.
• Большой срок службы.
• Возможность обустройства системы смешанной подачи – горячей и холодной воды.

• Широкий выбор в подборе по объему резервуара.
• Минимум затрат при самостоятельном изготовлении.

Однако эксплуатация такого типа душа имеет и несколько недостатков:

1. Расход электроэнергии.
2. Необходимость постоянного контроля уровня воды в емкости, чтобы избежать перегорания ТЭНа.
3. Требуется подведение электропроводки.
4. Нагревательный элемент требует периодического обслуживания – чистки от накипи, ремонта, замены и проч., что предполагает дополнительные затраты и труд.
5. Обустройство заземления, чтобы избежать поражения током при пробое или замыкании прибора.

Кроме того, для обеспечения постоянной работоспособности и закачки воды на высоту в бак душ потребуется подключаться к магистральному водопроводу, а если его нет, то устанавливать насосное оборудование.

Виды ТЭН-ов

Для обустройства душа допускается применять только специально предназначенный для нагрева воды прибор. Его конструкция и устройство должны позволять эксплуатировать его непосредственно в водной среде. В противном случае он просто сгорит при первом же запуске.

ТЭНы для установки в бочку для душа подразделяются на 2 основные разновидности:

1. Открытую. Представляет собой металлическую трубку, заполненную оксидом магния или кварцевым песком – веществом, способным быстро и эффективно передавать тепло в окружающую среду. В него помещается проволочная нихромовая спираль. При подаче на нее электрического тока, образуется тепловая энергия, которая далее через наполнитель и стенки трубы передается воде.
2. Закрытую. В отличие от выше приведенного варианта нагревательный элемент помещается в колбу из керамики на базе стеатита или силиката магния. Разогретый элемент, контактируя с внешним кожухом, передает энергию от раскаленного внутри элемента наружу для нагрева воды.

При выборе ТЭНа лучше предпочесть вариант, специально предназначенный для установки в заводские водонагреватели. При этом его мощность должна соответствовать объему емкости. От этого параметра будет зависеть не только скорость нагрева воды до нужной температуры, но и долговечность.

Слишком мощные модели, хотя и позволят быстрее нагнать температуру до нужного уровня, однако обойдутся при покупке дороже. Кроме того, в ходе эксплуатации в слишком малом для них объеме могут перегреться и выйти из строя.

Разновидности баков

Все предлагаемое сегодня на рынке разнообразие резервуаров для обустройства летнего душа, в которые можно установить ТЭН, классифицируется по нескольких основным параметрам:

• Материалу.

В большинстве случаев доступны разновидности емкостей из 4 основных материалов:

1. Углеродистая сталь.
2. Оцинковка.
3. Нержавеющий сплав.
4. Пластик.

При выборе материала бака необходимо учесть не только его долговечность, стойкость к нагрузкам и стоимость, но также и вес. Так как большинство сооружений под летний душ представляют собой каркас – в лучшем случае из труб или уголка, а обычно из бруса или досок и не обладают большой выносливостью к тяжелым предметам.

• Вместимости.

По параметру объема емкости варьируются в очень широких пределах. Как правило, приобретаются экземпляры от 20 до 200 литров. При выборе учитывается количество потребителей, которые будут пользоваться душем за один прогрев. В среднем этот показатель равняется 45-50 литрам из расчета на одного человека.

Если параметр будет рассчитан неправильно, на подогрев воды пойдет энергии больше, чем требуется. Не расходованная теплая вода – это лишние платы за электроэнергию.

• Форме.

Емкости для душа изготавливаются в самых разнообразных формах – в виде бочки, куба, параллелепипеда, плоской емкости и проч. Геометрия напрямую влияет на рабочие характеристики резервуара. Например, в низкой душевой кабине актуально устанавливать вытянутую в вертикальной плоскости емкость. Это создаст более сильное давление и напор воды.

Плоский квадратный резервуар будет наилучшим образом равномерно распределять тепло. Кроме того, такой бак может послужить крышей для сооружения.

• Способу прогрева.

Вода в баке для душа может нагреваться от различных источников и разными способами. Среди них наиболее доступны:

1. ТЭН с терморегулятором, автоматически контролирующем уровень нагрева воды в бочке.
2. Прямым воздействием солнечных лучей на поверхность резервуара.
3. Поступлением через трубы из бойлера или титана, установленных в помещении.
4. С применением альтернативных видов энергии – ветрогенератора, солнечных батарей, гидротермального источника и проч.

Распространенные виды емкостей

Наиболее распространены и широко применимы в быту следующие виды емкостей для душа:

• Металлические.
• Оцинкованные.
• Из нержавейки.
• Пластиковые.
• Баки со встроенным ТЭН-ом.
• Накопительные.

Разберем особенности каждого из них более подробно.

Металлические

Емкости из обычной, углеродистого стального сплава являются самыми распространенными и широко применимыми в быту. Однако они отличаются явным недостатком – быстрым ржавлением. В результате чего вода в них насыщается взвешенными частицами ржавчины, а в стенках образуются дыры. Поэтому для полноценного обустройства душевой кабины лучше выбирать толстостенный экземпляр, и обязательно с защитным слоем изнутри.

Несмотря на такие негативные характеристики, металлические резервуары отличаются большим количеством плюсов:

1. Большая прочность.
2. Стойкость к заморозкам.
3. Легкая чистка и обслуживание.
4. Низкая стоимость.
5. Доступность.
6. Большое разнообразие по форме и объему.
7. Легкость монтажа.

Помимо этого, установка ТЭНа в стальной бак для обустройства душа отличается максимальной надежностью и прочностью. Средний срок их службы при соблюдении условий эксплуатации и качественном защитном слое – не менее 10-12 лет.

Оцинкованные

Резервуары этого типа отличаются от выше приведенных наличием на поверхности слоя защитного материала на базе цинка. Данный металл делает изделие более устойчивым к процессам ржавления. Благодаря этому емкости служат в несколько раз дольше, чем их чисто стальные аналоги. Среди их явных преимуществ выделяются следующие:

• Долговечность.
• Стойкость к коррозии.
• Выносливость к нагрузкам.
• Эстетичность.
• Большой выбор геометрии и размеров.

Недостатки оцинкованных резервуаров прежде всего связываются с более высокой стоимостью, и традиционным для всех металлических изделий данного типа свойством – большим весом. Кроме того, при повреждении поверхностного слоя корпус изделия подвергается коррозионным процессам.

Из нержавейки

Емкости из нержавеющей стали максимально защищены от коррозии в ряду металлических аналогов – благодаря защитному поверхностному слою с хромом. Поэтому установка ТЭНа в бак из нержавейки позволит стабильно и без проблем пользоваться душевой кабиной на протяжении нескольких десятков лет.

Преимущества нержавеющих резервуаров:

1. Высокие презентабельные характеристики.
2. Нет необходимости выполнять дополнительную защиту.
3. Полная антикоррозионная стойкость корпуса.
4. Высокие показатели экологической чистоты хранимой в баке воды – отсутствие привкуса и запаха железа, ржавчины, затухания, развития микроорганизмов и проч.
5. Приемлемый вес.
6. Существенное разнообразие моделей – по форме, вместимости, оснащенности.

Главный недостаток емкостей из нержавейки – максимально высокая стоимость в ряду металлических аналогов.

Пластиковые

Резервуары из пластика широко применяются в быту – ввиду дешевизны, безопасности и пригодности по эксплуатационным параметрам. Срок службы таких изделий в 2-3 раза выше даже самых стойких к коррозии металлических аналогов. По этой причине в последнее время пластиковые емкости быстро вытесняют стальные модели.

Достоинства пластиковых бочек под душ:

• Хорошая сохранность воды при хранении.
• Безвредность материала – используются только безопасные, нетоксичные виды полимерных сплавов.
• Стойкость к вредным факторам – ультрафиолету, осадкам, сырости, перепадам температуры, коррозии.

• Срок службы при соблюдении условий эксплуатации – не менее 40-50 лет.
• Доступная стоимость.
• Большое разнообразие изделий по геометрии, размерам, вместимости.
• Малый вес.
• Достаточная механическая прочность.

При этом установка ТЭНа в пластиковую бочку и последующая эксплуатация ее в качестве водонагревателя для душевой кабины ничем не отличается от аналогичной процедуры для металлического резервуара. Пластик не перегревается и не разрушается при постоянном контакте с нагретой водой.

Баки со встроенным ТЭН-ом

Один из вариантов быстрого обустройства летнего душа – покупка и установка резервуара с встроенным нагревателем. Особенность такого бака в том, что пользователю не потребуется самостоятельно подбирать и врезать ТЭН. Заводская модель оснащается соответствующим вместимости емкости и необходимой скорости нагрева нагревательным элементом.

Так, большинство моделей душевых баков позволяет довести нужный объем воды до комфортных 30-32 о С всего за пару часов. Установить такой бак можно в любую подходящую душевую кабинку. Единственное, что пользователю необходимо сделать, это подвести электропитание.

У данного варианта имеется один существенный недостаток – более высокая стоимость, чем у самодельного аналога, когда емкость изготавливается просто путем монтажа ТЭНа в пластиковую бочку. Однако он легко компенсируется минимальными трудозатратами при установке и, возможно, лучшим качеством работы.

Накопительные

Водонагреватель накопительного типа также допустимо использовать для летнего душа. Устройство представляет собой бак с теплоизолированными стенками, в состав которого входит ТЭН с термодатчиком. Прибор удобен тем, что теплая или горячая вода в нем сохраняется длительный период времени. По мере достижения установленной температуры нагреватель отключается, а как только его значение падает – опять включается.

Для принятия душа пользователю не понадобится каждый раз греть воду и ждать несколько часов. Это существенное преимущество по сравнению с выше рассмотренными вариантами. Однако за удобство эксплуатации приходится платить – стоимость такого оборудования на порядок выше обычной даже самой дорогой бочки.

Кроме того, на улице такой бойлер устанавливать недопустимо. Потребуется сооружение закрытого душа – с полноценной крышей – и потому больше подходит для обустройства душевой или ванной комнаты в доме, бане или ином подходящем помещении. В свою очередь это повлечет за собой необходимость делать полноценную систему отведения стоков, что и без того удорожит проект.

Правила выбора бака

Для того чтобы сделать летний душ, для начала потребуется приобрести бак. Затем исходя из его характеристик сооружать душевую кабинку. Хотя бывает и обратный алгоритм. В любом случае есть 3 основных варианта по оснащению душа емкостью:

• Купить готовую емкость, специально предназначенную, оснащенную патрубками, нагревателем и прочими приспособлениями.
• Использовать подходящий по размерам, весу и материалам резервуар. Например, это может быть пластиковая бочка, в которую необходимо будет поставить ТЭН и монтировать патрубки.
• Изготовить бак самостоятельно, например, из листа жести. Метод достаточно трудоемок и длителен по времени, хотя требует минимальных финансовых вложений, но подходит только тем, кто имеет соответствующий опыт и профессиональные навыки.

Видео описание

Видео-советы по установке и эксплуатации ТЭНа в бочку для подогрева летнего душа:

При выборе готового бака необходимо учитывать следующий ряд критериев:

1. Материал корпуса. В большинстве случаев это железо, оцинковка, нержавейка и пластик. У каждого из них есть свои особенности в эксплуатации. Подбор должен происходить из условий эксплуатации и удобства монтажа. Например, пластиковый резервуар легче всего, и потому для установки его на верх душа будет осуществляться с минимальными усилиями – в сравнении с металлическими аналогами.
2. Вместимость. Параметр задается количеством человек, которые будут регулярно пользоваться душем. При этом нужно учитывать, что эксплуатация душевой кабины может происходить поочередно – без ожидания повторного нагрева воды. Исходя из этого, должен быть подсчитан суммарный объем. Например, если один человек использует 50 л, то для троих потребуется уже 150 л.
3. Вес и габариты. Параметр определяет прежде всего удобство монтажа, а также характеристики конструкции душевой кабинки – прочности ее каркаса.
4. Стоимость. Покупка отдельных элементов по отдельности может обойтись дешевле. Однако для их сборки в единую систему потребуются специальные навыки, затрата времени и сил.

Видео описание

Видео-пример устройства и эксплуатации нагревательного бака для душа на базе пластиковой бочки:

Особенности врезки нагревателя

Врезка нагревательного элемента в емкость для нагрева воды должна отвечать надежности и безопасности. Оттого насколько правильно будет выполнена процедура, будет зависеть не только долговечность и исправность в работе оборудования, но также здоровье и жизнь пользователей душа. Так как питание нагревателя осуществляется от бытовой сети 220 вольт. Поэтому доверить сооружение такого водонагревателя лучше специалисту соответствующего профиля.

Для того чтобы установить ТЭН в бак для душа, необходимо следовать следующей инструкции:

• В нижней части стенки емкости ближе к дну проделывается отверстие, по диаметру равное резьбе нагревательного элемента.

Видео описание

Видео-инструкция по изготовлению водонагревательной емкости для летнего душа путем внедрения ТЭНа в пластиковую бочку:

• Положение отверстия подбирается так, чтобы нагреватель после монтажа не касался дна и стенок резервуара, а находился от них на безопасном расстоянии, и не вызывал перегрева стенок и не перегревался сам.
• Далее в отверстие устанавливается ТЭН.
• Изнутри и снаружи прибор прижимается с помощью шайб с прокладками из эластичного водостойкого материала или герметика.
• Затем нагреватель плотно закручивается на гайку.

Аналогичным образом осуществляется врезка в дно емкости патрубка, подающего воду в лейку душа, и вверху корпуса – для заполнения бака водой.

Видео описание

Видео-обзор изготовления нагревательного резервуара для летнего душа:

Коротко о главном

При проживании в летнем доме на даче, а также когда свой дом еще не оснащен полноценной системой водоснабжения и канализации, на участке можно изготовить душ с подогревом. В качестве водонагревателя в нем используется емкость с врезанным ТЭН-ом. Устройство душа достаточно просто – на каркасную кабину сверху устанавливается бак, к нему подводится водопровод, а внизу обустраивается дренаж для удаления сточных вод.

Принцип действия бака с ТЭН-ом с терморегулятором аналогичен работе бойлера. Если прибор не оснащен термодатчиком, его включение и отключение осуществляется вручную. Положительные стороны эксплуатации емкости с электронагревателем – использование при любой погоде и времени суток, автоконтроль нагрева, долговечность, возможность подбора емкости по параметрам, минимальная стоимость, долговечность. Минусы – потребление электроэнергии, необходимость контроля уровня наполненности емкости, проведение электропитания, обслуживание ТЭНа, создание заземления.

ТЭНы для бака подразделяются на открытые металлические и закрытые керамические. Сами баки классифицируются по ряду параметров – материалу, объему, форме, способу нагрева. Наиболее популярными и часто используемыми являются следующие разновидности:

1. Стальные.
2. Оцинкованные.
3. Из нержавейки.
4. Пластиковые.
5. Со встроенным ТЭН-ом.
6. Накопительного типа.

Бак можно купить в готов виде, либо использовать подходящую емкость, а также изготовить самостоятельно. При выборе резервуара необходимо учитывать, из какого материала он сделан, какие габариты, вес и вместимость имеет, и сколько стоит. Врезку ТЭНа в пластиковую бочку или емкость из другого материала необходимо осуществлять с соблюдением технических требований и правил безопасности строго по инструкции.