ТЭНы со встроенным терморегулятором обитают практически везде, где необходим нагрев воды, от фабричных бойлеров до самодельных конвекторов, сделанных из чугунного радиатора. Какие преимущества и недостатки есть у этого устройства? Давайте разбираться.

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.

1. 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;

   Стальной корпус ТЭНа с терморегулятором обычно немного дешевле Корпус ТЭНа из меди дает больше надежд на долгую работу
   

2. 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;

   Условные обозначения на корпусе ТЭНа
   

3. 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.
4. 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.

   

   Термодатчик легко отделяется от нагревательного элемента и легко заменяется на новый
   

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$.

Полезный совет: При подключении ТЭНа – заземление крайне необходимо. Напряжение, которое может образоваться при «пробивании» на корпус может быть смертельно опасным для человека. Не рискуйте!

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

Видео.

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

Комментарии:

Похожие записи

Для чего нужен и как выбрать накопительный напольный водонагреватель Водонагреватель Поларис объемом от 10 до 100 литров может решить проблемы с водой

Термостат для водонагревателя является важным элементом устройства бойлера. Главная задача прибора состоит в поддержании заданного температурного режима нагреваемой жидкости, а у некоторых моделей он должен поддерживаться и при аварийном отключении электроприбора в случае возникновения неисправностей. Рекомендации по поводу выбора и установки подобного прибора будут рассмотрены в данной статье.

Особенности

Терморегулятор отвечает за безопасность работы водонагревателя и отключает нагревательный элемент в том случае, когда температура достигла заданного значения. Если термостат по каким-либо причинам отсутствует или неисправен, то при повышении температуры, а следовательно и давления внутри герметичного корпуса, может произойти взрыв. Поэтому от правильной установки и функционирования терморегулятора зависит безопасность окружающих. Современные модели снабжены функцией аварийного отключения ТЭНа при низком уровне либо полном отсутствии воды в баке, что очень удобно в случае перебоев с водоснабжением, плохим напором и частыми отключениями.

Принцип работы термостата достаточно прост. Он заключается в размыкании контактов ТЭНа при достижении температурой заданной отметки и в их соединении при понижении температуры жидкости ниже заданного значения. Практически все модели терморегуляторов снабжены индикаторной лампочкой, показывающей, в каком состоянии находится прибор: горящая лампочка обозначает работу нагревательного элемента, а погасшая говорит о том, что нагрев воды до заданной температуры произошёл, и бойлером можно пользоваться.

Нужная температура задаётся на специальном электронном табло или с помощью механического переключателя в зависимости от модели, и может быть изменена в любой момент по желанию пользователя.

Более современные и высокотехнологичные приборы в случае неисправности электрического нагревательного элемента моментально отключат его от сети и не допустят поражения электрическим током во время принятия душа при незаземлённом бойлере. Также некоторые модели терморегуляторов способны выполнять свои функции даже при отказе электроники.

В таких случаях происходит аварийное отключение прибора при достижении температуры 95 градусов, а в бойлерах последнего поколения – при 105 градусах.

Виды

Современные бойлеры, как правило, уже оборудованы термостатами, среди которых выделяют стержневые, электронные, биметаллические и капиллярные модели.

Стержневой термостат является самым распространённым типом бытовых терморегуляторов и представлен в виде небольшой трубки, линейно расширяющейся при повышении температуры и давящей при этом на реле выключателя. Обратный процесс с включением ТЕНов происходит при остывании воды в баке и понижении её температуры ниже заданных значений.

Среди достоинств моделей данного вида можно отметить невысокую стоимость приборов, к минусам относят некоторую неточность в работе, связанную с близким расположением устройства к системе подвода холодной воды, из-за чего работа термостата часто бывает не вполне корректной. В виду постоянного охлаждения прибор не успевает своевременно среагировать на нагрев жидкости и не отключает ТЭН. Поэтому температура воды из бойлеров, оборудованных стержневыми термостатами, часто превышает заданные значения.

Капиллярный термостат является наиболее современным образцом терморегулятора и представляет собой трубку, внутри которой размещена капсула, содержащая контрастную жидкость. При повышении температуры вода оказывает давление на мембрану, которая, в свою очередь, размыкает контакты нагревательного элемента. Данный вид термостатов отличается повышенной точностью и долгим сроком службы. Трубка, содержащая баллон, выполнена из антикоррозийных сплавов, в связи с чем агрегат не подвержен появлению ржавчины и окислению. Температурная погрешность капиллярных термостатов не превышает 3 градусов.

Электронный термостат снабжен защитным реле, останавливающим работу ТЕНа при пустом баке. Стоимость таких моделей несколько превышает цену более простых аналогов. Терморегуляторы данного типа устанавливаются на бойлеры известных мировых брендов, и отличаются высокой точностью, надёжностью и простотой в использовании. Особо технологичные модели имеют функцию программирования температуры и времени включения.

Биметаллические. Если в стержневых и капиллярных моделях индикатором изменения температуры является жидкость, находящаяся в запаянной трубке, то в термостатах этого вида роль жидкости выполняют металлические пластинки. При изменении температурного режима пластины изменяют своё расположение и размыкают или замыкают электрическую цепь.

Капиллярный

Электронный

Биметаллический

По предназначению терморегуляторы подразделяются на регулируемые, защитные и регулируемо-защитные. Первые поддерживают температуру нагреваемой жидкости в определённом диапазоне и работают в автоматическом режиме. Достигая верхнего предела заданного значения, реле размыкает контакты, и нагрев воды прекращается. По достижении нижнего предела заданного температурного режима, реле замыкает цепь, и работа керамического или стального ТЭНа возобновляется.

Защитные термостаты предназначены для принудительного отключения нагревательного элемента по достижении заданных параметров нагрева. Включить нагреватель после такого отключения можно только вручную. Обычно такие термостаты ставят в качестве второго дополнительного прибора, предназначенного для отключения ТЭНа в случае отказа основного терморегулятора. Температура в защитных приборах устанавливается на отметке 95 градусов, что предотвращает закипание воды и возможный взрыв бойлера. Третий тип – регулируемо-защитный – является устройством, сочетающим в себе свойства первого и второго видов, и считается наиболее универсальным прибором.

По способу крепления термостаты для водонагревателей можно разделить на врезные и накладные модели. Первые используются при механическом управлении, вторые – при электронном.

Монтаж

Иногда случается такие ситуации, при которых нагревательный элемент водонагревателя функционирует исправно, а термостат по каким-либо причинам уже вышел из строя – не отключается или работает не корректно. В таком случае покупку нового водонагревательного прибора можно отложить и ограничиться самостоятельной заменой терморегулятора. Для этого следует взять технический паспорт бойлера и на основании его эксплуатационных свойств и технических характеристик выбрать подходящую модель.

Для более точного выбора следует переписать все данные с маркировки старого прибора, и на основании техпаспорта и этих данных вы сможете приобрести новый термостат.

Схема подключения и правила регулировки обычно прописываются в сопроводительной документации, поэтому перед началом самостоятельного монтажа рекомендуется внимательно ознакомиться с инструкцией.

Установка терморегулятора своими руками требует наличия определённых навыков и знаний в области электромонтажных работ. Очень важным является соблюдение правил техники безопасности, без знания которых работы начинать нельзя. Замена термостата должна проводиться только на аналогичную по своим техническим характеристикам модель, использование самодельного устройства для установки в бойлер заводского изготовления не допускается.

На первом этапе следует обесточить водонагреватель и прекратить подачу в него воды из системы водопровода. Затем необходимо слить имеющуюся жидкость и снять нижнюю панель прибора, открыв, тем самым, доступ к нагревательному элементу. После открытия крышки нужно снять прижимное кольцо и вынуть старый терморегулятор вместе с регулирующим блоком.

Далее следует установить и подсоединить новый термостат, поставить на место прижимное кольцо и произвести фиксацию нижней панели. После окончания установки нужно наполнить бак водонагревателя водой, включить нагревательный элемент и проверить работу нового прибора, выставив его на минимальное температурное значение.

Если термостат отключил ТЭН после того, как вода достигла нужной температуры, то установка была произведена правильно, и терморегулятор функционирует в рабочем режиме. На последнем этапе следует отрегулировать термостат, задав ему необходимые рабочие параметры.

Для того чтобы вовремя заметить сбои в работе прибора и принять меры к их устранению, следует знать основные причины поломок и их признаки. К самым распространённым неполадкам термостатов относятся:

• износ медной капиллярной трубки;
• плохое взаимодействие трёхконтактного терморегулятора и нагревательного элемента;
• сбой в регулировке и образование накипи на ТЭНе;
• выход из строя в результате скачков напряжения.

Признаки неисправности термостата:

• вода в бойлере не нагревается;
• на дисплее отображаются некорректные значения температуры, отличающиеся от реальных показателей прогрева воды;
• термостат не отключает ТЭН на заданной температуре, в результате чего происходит неконтролируемый нагрев воды, прекратить который можно, лишь отключив бойлер от сети;
• не горит лампочка индикатора на механических моделях.

Может использоваться как для отопления (в составе радиатора), так и для обеспечения жилища горячей водой. Первое, что необходимо сделать при включении его в работу - это защитить систему от возможной поломки электронагревателя, а также создать условия для его автономной работы. Популярным методом решения данной проблемы является использование терморегулятора для ТЭНа. Это небольшое устройство, именуемое также термостатом, поможет решить множество задач.

Состав водонагревательного оборудования

Самый простой водонагревательный или отопительный элемент должен состоять минимум из трех элементов - бака для воды, нагревательного элемента - ТЭНа, и терморегулятора. Трубчатый нагреватель может быть погружным и сухим. В первом случае он изготавливается из нержавеющей стали, помещается внутрь бака. Нагрев воды происходит при непосредственном соприкосновении воды с ТЭНом.

Сухие нагревательные элементы изготавливаются из керамики, располагаются за пределами водяного бака. Нагрев теплоносителя происходит за счет передачи тепловой энергии через стенку резервуара. Такие элементы легко заменить в случае их выхода из строя.

Терморегулятор для ТЭНа предназначен для контроля и поддержания заданной температуры теплоносителя, а также для аварийного отключения трубчатого электронагревателя от сети в том случае, если начинается процесс кипения (как правило, такое происходит при поломке ТЭНа).

Существует несколько видов термостатов, каждый из которых целесообразно использовать с определенным типом трубчатого электронагревательного элемента.

Основные принципы работы

Вне зависимости от конструкции и исполнения, все термостаты функционируют по одной схеме. Для работы терморегулятор должен быть встроен в бак, а также соединен с ТЭНом. Весь процесс регулирования температуры можно разделить на 4 этапа:

1. Тумблером устанавливается необходимый температурный диапазон теплоносителя.
2. Терморегулятор для ТЭНа с запрограммированным режимом измеряет степень нагрева воды и отдает команду на включение прибора.
3. При достижении температурой воды установленного верхнего предела нагрева термостат размыкает электрическую цепь и отключает ТЭН.
4. После остывания воды весь процесс повторяется.

Стоит отметить, что вне зависимости от того, какой диапазон температур вы установили, термостат отключит нагревательный элемент, если вода начнет кипеть. Это необходимо для предотвращения поломки отопительного оборудования.

Во время кипения начинается процесс интенсивного парообразования. Вместе с количеством пара растет и давление внутри бака. Как только значение давления превысит критическую отметку, бак взорвется. Терморегулятор для ТЭНа не позволяет этому свершиться, заблаговременно размыкая электрическую цепь.

Виды терморегуляторов

Принцип работы устройства всегда остается одним и тем же. От типа термостата зависит лишь принцип определения температуры теплоносителя. Согласно этому, все терморегуляторы принято делить на стержневые, капиллярные и электронные.

Стержневые приборы, как ясно из названия, имеют форму стержня длиной от 25 до 50 см. Принцип определения температуры основан на разнице коэффициента удельного теплового расширения двух металлов. Стержневой терморегулятор устанавливается снаружи водяного бака в специальную трубку.

Капиллярный терморегулятор ТЭНа для нагрева воды представляет собой полую трубку, внутри которой «заточена» специальная жидкость. С повышением температуры она расширяется, начинает давить на стенки и воздействовать на мембрану, которая размыкает цепь. При остывании происходит обратный процесс.

Работа электронных термостатов основана на способности материалов менять свое омическое сопротивление вместе с изменением температуры. В результате в устройстве увеличивается или понижается напряжение, что регистрируют специальные датчики и отключают либо включают ТЭН. Электронные приборы являются самыми сложными и дорогими, но в то же время самыми точными.

ТЭНы со встроенными терморегуляторами

Нагревательный элемент отдельно от термостата на практике используется редко. Как правило, такое решение зарекомендовало себя только в водонагревательных котлах. с терморегулятором имеют гораздо большее распространение.

В таких «комбинированных» приборах термостат располагается в отдельной трубке, и его легко заменить при поломке. При выборе устройств этой категории необходимо обратить внимание на следующие моменты:

1. Материал изготовления корпуса. Он может быть представлен «нержавейкой» (самые дешевые и распространенные устройства), а также медью. Медные приборы служат дольше, но и стоят на порядок дороже.
2. Мощность. Для домашней электросети выбирать приборы мощнее 2,5 кВт опасно - возникает риск перегрузки и короткого замыкания. При использовании более мощных ТЭНов проложите отдельный силовой кабель.

Выбирая для батареи не стоит акцентировать внимание на дорогостоящих моделях. Практика показывает, что долговечность приборов не зависит от цены. Срок службы определяется жесткостью воды, нагрузками и стабильностью электросети.

Сферы применения ТЭНов с термостатом

Сфера применения ТЭНа со встроенным терморегулятором довольно узкая, ввиду высокого энергопотребления и короткого срока службы. Наибольшее распространение они получили в водонагревательном оборудовании. Такой «водяной бак» устанавливается в душевой или на кухне и служит основным или резервным источником горячей воды.

Очень редко трубчатые электронагреватели используются для отопления помещений. В таком случае элемент через специальный штуцер устанавливается непосредственно в радиатор. Главные преимущества монтажа ТЭНа с терморегулятором в батарею отопления заключаются в скорости. С помощью такого нехитрого решения можно очень быстро обеспечить дом резервным источником тепла.

Особенности ТЭНов для чугунных батарей

Трубчатые электронагреватели для обычных и чугунных радиаторов практически ничем не отличаются. Исключение составляет лишь материал заглушки - он должен быть из чугуна или столь же термостойкого материала.

Кроме того, отличаться может и форма наружной части корпуса, где установлен термостат. При этом длина нагревательного элемента должна быть на 5-10 см короче длины радиатора. Иначе циркуляции воды и ее нагрева не добиться. Поэтому перед покупкой убедитесь, что ТЭН с терморегулятором для чугунных батарей предназначен.

Терморегуляторы на рынке

Терморегуляторы для ТЭНа можно назвать расходным материалом. Именно поэтому он нередко идет отдельно от нагревательного элемента. Для его замены необходимо лишь подобрать аналогичный прибор на рынке. Для этого выясните:

1. Размеры, тип и способ закрепления в резервуаре вышедшего из строя прибора.
2. Максимальную силу тока, с которой должен будет справляться новый термостат.

Оптимальным вариантом будет покупка того же устройства, что и пришло в негодность. Сделать это можно, обратившись в магазин с неисправным терморегулятором. В большинстве случаев продавцы сами подберут для вас необходимый аппарат.

Терморегулятор для водонагревателя работает по принципу термометра - измеряет температуру. Зачем это нужно и чем грозит поломка элемента, читайте в нашей публикации.

Как функционирует прибор? На панели управления вы устанавливаете показатели нагрева. Как только вода достигает заданных параметров, срабатывает термодатчик, посылая сигнал управляющему модулю. Последний дает команду на отключение ТЭНа.

В накопительных бойлерах вода постоянно теплая благодаря регулятору температуры. Как только показатели снижаются, ТЭН снова запускается и продолжает нагрев. Поэтому вы можете получить горячую воду в любое время, без длительного ожидания.

В современных моделях термореле оснащается кнопкой выключения - термозащитой. Когда ТЭН перегревается либо нагревает содержимое выше указанной нормы, срабатывает защита - и работа прекращается. В противном случае ТЭН сгорает.

Схема устройства:

Существует несколько разновидностей термостата:

• Стержневой - устаревший тип, уже не применяется. В основе лежит трубка, которая расширяется при нагреве воды. От расширения срабатывает клавиша отключения ТЭНа.
  От такой конструкции отказались по причине ее неточности. Деталь располагалась близко к забору холодного потока, поэтому не успевала вовремя реагировать на повышение температуры.

• Капиллярный . Конструкция та же, но в данном случае трубка содержит жидкость, которая расширяется и приводит в действие реле ТЭНа. Погрешность составляет 3-4 градуса.

• Электронный . Самый точный из всех датчиков. Оснащается защитой от включения без воды.

Для электроводонагревателя разработаны регуляторы:

• Механические и электронные (накладные и встроенные соответственно). Механические срабатывают при расширении биметаллических пластин, электронные при сигнале датчика.
• Программируемые и механические. На первых требуется установка необходимых показателей, вторые срабатывают на кипячении или когда достигнута максимальная, установленная вручную, температура.

Бойлер перестал греть или, наоборот, перегревает воду? Термостат проверяется в первую очередь.

Как выполнить ремонт своими руками

По возможности элемент можно починить или установить новый.

Как снять терморегулятор:

• Отключите технику от сети.
• Перекройте подачу воды.
• Слейте содержимое бака. Для этого можно использовать специальный клапан. , читайте в отдельной статье.
• Демонтируйте ТЭН. Для этого открутите гайки и болты фланца, достаньте его из корпуса.
• Термостат обычно располагается в основании нагревателя или рядом.

• Отсоедините проводку и извлеките датчик из основания.

В случае с механической моделью можно зачистить биметаллические пластины от окисления . Для этого смочите кусок ткани в спирте, протрите пластины. Если окисление сильно распространилось, тогда выполните зачистку мелкой наждачкой.

Нужно делать это аккуратно, чтобы не задеть контакты датчика.

Из-за скачков напряжения размыкающий контакт мог залипнуть. Чтобы отрегулировать, осторожно отсоедините его от корпуса, зачистите проблемное место. В норме контакт должен стать в гнездо автоматически.

Как отремонтировать контакт, если он не срабатывает:

• Достаньте деталь из корпуса полностью.
• Зачистите ее поверхность, а также посадочное место.
• Если после чистки контакт не включается, подложите снизу изоляционную ленту.
• Установите на место шток.
• Соберите корпус.

Когда регулятору требуется замена

Нет смысла выполнять ремонт, если:

• Медная трубка пришла в негодность.
• Электроника вышла из строя.
• Элемент сгорел при скачке напряжения.

Но как на практике убедиться, что термореле неисправно? Это можно проверить мультиметром.

• Установите мультиметр в режим измерения сопротивления, как показано на картинке:

• Приложите щупы к контактам детали.
• Посмотрите на табло. При бесконечном сопротивлении термостат не подлежит восстановлению, нужна замена.
• Показывает сопротивление? Поступите так: установите мультиметр на минимальное значение. Зажигалкой прогрейте трубку термостата. Если он исправен, сопротивление увеличится и сработает защитное реле.

Если вы убедились в неисправности, для замены важно подобрать подходящее изделие. Как это сделать? Лучше всего взять старый регулятор и пойти с ним в магазин, чтобы приобрести аналог. Либо записать серийный номер, который есть на каждом изделии.

На что обратить внимание:

• Метод крепления.
• Размер.
• Напряжение.
• Дополнительные функции.

Параметры должны совпадать с указанными в паспорте для бойлера.

Если вы не сильны в ремонте, тогда можно вызвать мастера для замены.

Помните о технике безопасности и смотрите видео