Калькулятор расчета мощности трубчатого ТЭНа. Как определить мощность тэна по сопротивлению

Расчет мощности трубчатого ТЭНа водонагревателя

5 (100%) голосов: 1

Это логично, что все покупатели, приобретая электрический водонагреватель, хотят, чтобы устройство за минимальный срок доводило необходимый объём воды до нужной температуры. Вне зависимости от разновидности прибора – проточного либо накопительного – скорость нагрева зависит от его мощностных параметров. Тут и появляются основные вопросы: какое оборудование выбрать? Будет ли достаточно выделенных на квартиру либо дом киловатт для функционирования? Какой бойлер лучше подойдёт, чтобы и воды хватало, и нагрузка на сеть была нормальной?

Производители предлагают такую шкалу соотношения мощности трубчатого электронагревателя и объёма бака:

1кВт – 15 л;
1,5 кВт – до 50 л;
2 кВт – до 100 л;
более 5 кВт – до 200 л.

Мощность трубчатого электронагревателя (ТЭНа) зависит от его параметров. Его основная функция заключается в нагреве воды в бытовом водонагревателе. Получается, что чем выше мощность, тем быстрее будет повышаться температура жидкости. Допустим, для нагрева 15 литров до 60 °С прибору с мощностными параметрами 1,5 кВт понадобится примерно полтора часа. Данного объёма будет достаточно, допустим, на один цикл разовой работы стиральной и посудомоечной машин. Для принятия душа потребуется примерно 100 литров воды. Безусловно, до 60 °С воду греть не нужно.

Однако даже для нагрева её до оптимальной температуры понадобится устройство в 3 кВт и примерно три часа. По-другому говоря, чтобы решать разные бытовые задачи, требуются водонагреватели с различными параметрами. Логично выбирать универсальные варианты.

Лучше использовать калькулятор расчёта мощности трубчатого ТЭНа. Способ выбора заключается в проверке удельной поверхностной нагрузки выбранного нагревателя (должна не превышать максимально допустимую для определённой среды). Ещё один параметр – технологическая возможность производителя (соотношение длины – диаметра – мощности – напряжения) выполнить трубчатый нагреватель по указанным значениям вследствие ограничений используемой нихромовой проволоки либо ограничений присутствующего устройства.

Просто вводите данные в калькулятор и быстро проводите расчёт мощности трубчатого ТЭНа водонагревателя.

Если вам помог калькулятор, то добавьте его в закладки, чтобы не потерять! Сочетание клавиш CTRL+D вам в этом поможет.

teplofan.ru

Типы электрических ТЭНов

Конструкция ТЭНа

Довольно подробно конструкция трубчатого электронагревателя показана на изображении ниже.

Самый важный элементом всех ТЭНов – это нагреватель, им служит чаще всего нить нихрома (1), расположенная в середине трубки по всей ее длине, она прикреплена к выходной шпильке (6).

Нить имеет определенное внутреннее сопротивление и когда по ней протекает электрический ток, она нагревается.

Материал для нагревателя должен обладать большим сопротивлением протекающему по нему току, их также выполняют из сплавов, включающих в свой состав нихром или константан.

Сопротивление нагревателя подбирается в соответствии с необходимой мощностью ТЭН. Здесь работает главный закон электротехники – закон Ома, и известная формула:

P = U*I, где I – сила тока, U – напряжение сети, P – мощность.

Так, например, чтобы мощнсть ТЭНа была 1кВт (1000Вт), в однофазной сети 220В, сопротивление нити находится следующим образом:

Сначала определяем ТОК:

I= P/U=1000Вт/220В=4,55А

Непосредственно сопротивление определяем по фомуле:

R = U / I, где R – сопротивление ТЭНа в Омах U - напряжение в вольтах I - сила тока в амперах

Соответственно сопротивление нихромовой нити электронагревателя R=220/4,55=48,4 Ом.

Как вы поняли, чем ниже сопротивление трубчатого электронагревателя, тем выше его мощность, при этом практически вся она расходуется на нагрев нити. КПД ТЭНов близок к 100%, т.е. чем он мощнее, тем больше и быстрее нагревается.

Между нитью нихрома и трубкой расположен изолятор (2), выдерживающий высокие температуры.

Для изготовления трубки ТЭН (3) выбирают низко коррозийные металлы именно такие ТЭН наиболее часто применяются в быту и промышленности.

Стеклянные ТЭН используются в агрессивных средах, например, в лабораториях, где необходимо подогревать химические смеси.

Стеклянные трубки в нагревателях можно встретить и бытовых обогревателях, использующих инфракрасное излучение. Керамические трубки в нагревателях применяются крайне редко.

Диаметр трубок может быть разным, но применение нашли трубки диаметром от шести до двадцати четырех миллиметров.

Изолятор должен обладать высокими изоляционными свойствами и одновременно быть эффективным для передачи тепла от нагревателя к трубке.

Электропитание ТЭН осуществляется с помощью клемм (4) расположенных на изолирующих вставках (5).

Клеммы могут быть расположены как с одного конца, так и с двух концов ТЭН. Некоторые виды ТЭН оснащаются встроенным предохранителем. Такие нагреватели используются в стиральных и посудомоечных машинах.

Основные типы ТЭНов и их назначение

Тэны чаще всего классифицируются по виду и основному применению, различают:

1. ТЭН для обогрева воздуха

Температура таких ТЭНов достигает 450 градусов по Цельсию. Такие трубчатые электронагреватели используются для обогрева воздуха промышленных и бытовых помещений.

Они являются основой конвекторов, воздушных тепловых завес, различных сушильных камер. Подобные электронагреватели изготавливаются с гладкими трубками и с трубками, у которых есть ребра.

Ребра у таких тепло электронагревателей производятся из стальной ленты, крепящейся к трубке по спирали. Применение ребер увеличивает площадь поверхности ТЭН и поэтому нагрузка на нить нагрева ТЭН снижается почти в три раза, что в свою очередь, увеличивает срок службы.

2. ТЭН для воды

Такие тепло электронагреватели используются в бойлерах, стиральных машинах. В таких агрегатах вода может нагреваться до ста градусов по Цельсию.

Для больших объемов воды, где требуется большая мощность нагрева, применяют блочные ТЭН.

Кстати, довольно подробно мы уже описывали как подключать ТЭНы электрокотла.

Часто в электронагревателях используют терморегулятор. Он отключает электронагреватель от сети питания при нагреве воды до нужной температуры. При остывании воды терморегулятор снова подключает электропитание ТЭН для нагрева.

3. Гибкие ТЭНы

Они находят применение в пресс-формах и горячеканальных системах. Они очень удобны, когда требуется придать форму контура горячеканальных систем. Изготавливаются такие электронагреватели любых размеров.

Разновидностью гибкого электронагревателя, знакомого нам в быту, является саморегулирующийся кабель для системы «теплых полов». Такой кабель используется для отопления помещений.

4. Патронные ТЭНП

К отдельному виду можно отнести патронные ТЭНы, выводы для подключения электропитания у них расположены, чаще всего, с одной стороны. Размер таких нагревателей может достигать 350 сантиметров. Главное их отличие от остальных типов - компактный корпус, чаще всего они представляют собой гильзу их нержавеющей стали с электровыводами.

Данный тип выделяется большой удельной мощностью. Тепло от нагревателя передается как контактным методом, так и путем конвекции.

Эти тепло электронагреватели широко применяются в промышленности для разогрева масел, для нагрева различных металлических форм, смонтировав их в высверленном отверстии. Ими оборудуются агрегаты в обувной отрасли, литейном производстве, автомобильной промышленности.

Если же у вас остались вопросы о классификации трубчатых нагревателей, их строении или основных сферах применения – обязательно оставляйте их в комментариях к статье, так же приветствуются мнения, здоровая критика, либо любая дополнительная информация и личный опыт, буду рад общению.

rozetkaonline.ru

Как проверить ТЭН стиральной машины

Одна из ключевых деталей в стиральной машине это ТЭН (Трубчатый Электрический Нагреватель). Представляет он из себя металлическую трубку, внутри которой находится спираль. Эта спираль под воздействием электрического тока нагревается. Также эта спираль имеет большое сопротивление, именно поэтому электрический ток, проходя, нагревает ее. Между спиралью и трубкой все пространство заполнено диэлектриком с высокой теплопроводимостью.

Как вы уже поняли, ТЭН постоянно нагревается и остывает, поэтому спираль в нем изнашивается и теряет свои первоначальные свойства, а в один момент может вовсе перегореть или замкнуть на корпус. Когда это произойдет стиральная машинка перестанет нагревать воду. Если такое случилось, то нужно незамедлительно проверить ТЭН в стиральной машине на работоспособность. К счастью, это очень просто сделать в домашних условиях.

Как найти ТЭН в стиральной машине

ТЭН у разных стиральных машин может находиться как спереди, так и сзади. Определить где находится ТЭН в стиральной машине можно одним из следующих способов:

Осмотрите стиральную машину сзади, если задняя стенка большого размера, то, вероятнее всего, что ТЭН находится сзади.
Можно положить машинку набок и посмотреть снизу, где расположен ТЭН.
Ну и самый практичный и, наверное, 100% способ, это снять заднюю крышку стиральной машины, благо снимается она очень просто и посмотреть там ли находится ТЭН. Если его даже там нет, то прикрутить ее будет не слишком трудно.

Если вы определились с местоположением ТЭНа в стиральной машине, то самое время его прозвонить на целостность. Некоторые профессионалы советуют снять ТЭН перед тем как прозванивать, но мы лично не видим в этом смысла. Нам кажется, что лучше сначала прозвонить нагреватель и убедиться, что он не исправен, а уже потом снимать его и менять на новый.

Поэтому снимать мы его не будем, а просто открутим от него провода. Для этого воспользуйтесь ключом или отверткой и открутить гайки, прижимающие провода.

Рассчитываем сопротивление ТЭНа

Чтобы проверить ТЭН на работоспособность нужно знать, как его прозванивать и на какие данные нам ориентироваться. Поэтому, перед тем как начать проверять водонагреватель, нам нужно сначала рассчитать его нормальное сопротивление.

Для расчета сопротивления нам понадобятся следующие данные:

U – напряжение, подаваемое на нагреватель. У нас оно равно напряжению бытовой сети, т. е. 220 В.
P – мощность самого ТЭНа. Для определения этого параметра загляните в инструкцию от стиральной машины и найдите там мощность прибора. Либо вы можете найти в интернете свою стиральную машинку по модели и узнать мощность там.

Далее по формуле R=U²/P мы получаем сопротивление нагревателя в его рабочем состоянии в Ом-ах. Именно эту цифру нам и должен показать мультиметр при прозвоне ТЭНа. Но для начала давайте разберем на примере, как правильно рассчитать сопротивление.Допустим, что мы посмотрели в инструкции к стиралке, что мощность ТЭНа составляет 2 Кв или 1800 Вт.Считаем по формуле: R=220²/1800=26,8 Ом. Т. е. сопротивление нашего рабочего ТЭНа должно составлять 26,8 Ом. Запомним эту цифру и отправляемся проверять сам нагреватель.

Как прозвонить ТЭН в стиральной машине

Перед тем, как начать проверку ТЭНа, убедитесь, что прибор отсоединен от электросети и обесточен.

Снимите все провода, подходящие к ТЭНу. После этого переведите мультиметр в режим измерения сопротивления в Ом-ах на отметку 200 Ом и приложите его концы к клеммам нагревателя.

На дисплее мультиметра должна высветиться цифра близкая к расчетной, в нашем случае это примерно 26 Ом. В этом случае ТЭН исправен.
Если на дисплее мультиметра высвечивается цифра 1 – это значит, что внутри нагревателя обрыв, и он требует замены.
Если на дисплее вы увидите цифру близкую к 0, это значит, что внутри ТЭНа замыкание, и он также неисправен.

Допустим, что ваш ТЭН показал «правильное» сопротивление, и, значит, спираль внутри него не нарушена. Но на этом проверка трубчатого нагревателя не заканчивается и нужно еще кое-что проверить, а именно:

Проверка ТЭНа на пробой на корпус

Возможно, что сама спираль и исправна, но неисправен диэлектрик, который находится в пространстве между ней и трубкой и при прохождении электричества, ток может уходить на корпус стиральной машинки, что очень опасно. Из-за такой поломки могут даже возникать искры под стиральной машиной.

Для проверки нагревателя на пробой на корпус переведите мультиметр в режим прозвонки, в таком режиме если замкнуть оба провода прибора между собой, мультиметр издаст писк и загореться индикатор.

Дальше касаемся одним концом мультиметра клеммы ТЭНа, а вторым его корпуса или можно клеммы заземления.Если мультиметр запищал, то значит ваш ТЭН пробит на корпус и требует замены.

Таким нехитрым способом вы можете прозвонить водонагреватель не только в стиральной машине, но и в чайнике или любом другом приборе.

2stiralki.ru

Каталог товаров