Що таке ТЕН: поняття, види, призначення

Зі статті ви дізнаєтеся, що таке ТЕН, для яких цілей він використовується, як підключається. Також дізнаєтеся про те, яку він має конструкцію. Якщо коротко, то це електронагрівальний прилад, а сама абревіатура розшифровується досить просто. Це трубчастий електричний нагрівач. Носить таку назву з тієї причини, що найчастіше ці елементи виготовляються у вигляді керамічних, скляних або металевих трубок. А тепер давайте розглянемо детальніше всі компоненти цього електричного приладу.

Конструкція елемента

У статті наведено схема нагрівального елемента. Самий головний компонент будь-якого Тена – це безпосередньо нагрівач, виготовлений з ніхромового нитки, яка розташована всередині трубки по всій довжині. Краї нитки закріплені на вихідних шпильках. У ніхромового нитки певний опір, коли по ній починає протікати струм, вона нагрівається, а тепло віддає металевою або керамічної обоймі.


Потрібно зазначити, що матеріал, з якого зроблена трубка, повинен мати великий опір струму. Тому він виготовляється зі сплавів, до складу яких входить константан або ніхром. Опір нагрівального елемента залежить від того, яку необхідно розвинути потужність приладу.

Розрахунок параметрів нагрівача

За законом Ома розраховується потужність, яка дорівнює добутку сили струму на напругу електричної мережі. Іншими словами, щоб у Тена була потужність 1000 Вт, необхідно спочатку обчислити силу струму. Є два відомих параметри – потужність і напруга (в побутовій мережі - 220 вольт). Струм буде дорівнює потужності, розділеної на напругу. Якщо 1000/220 отримаємо силу струму, що дорівнює 455 А.


Для того щоб визначити опір нитки, необхідно напруга розділити на силу струму. В результаті ми отримаємо опір обмотки Тена, виражену в омах. А якщо точніше, то розділимо 220 на 455 і отримаємо, що опір нитки з ніхрому має бути одно 484 Ом. Потрібно відзначити, що опір прямо впливає на потужність нагрівального елемента. Чим менше значення опору, тим більше потужність нагрівального елемента. Потрібно звернути увагу на те, що практично вся потужність буде витрачатися на нагрівання нитки. Тому коефіцієнт корисної дії у більшості Тенів практично дорівнює 100%. Іншими словами, чим потужніший нагрівальний прилад, тим швидше і більше він прогрівається.

Ізолятор і матеріал для трубок

Між трубкою і ніхромового ниткою знаходиться ізолятор, який здатний витримувати дуже високі температури. Для того щоб виготовити трубку для Тена, необхідно вибирати матеріали, які не піддаються корозії. Саме такі трубчасті електронагрівачі найчастіше використовуються у промисловості і побуті. Ув'язнені в скляній трубці застосовуються, як правило, у дуже агресивних середовищах, наприклад, в хімічних лабораторіях, в яких необхідно нагрівати різні суміші. Але можна зустріти їх і в побутових нагрівачах. Як правило, вони використовуються в приладах, що використовують випромінювання інфрачервоного типу. Трубки з кераміки в нагрівачах використовуються на сьогоднішній день дуже рідко.

Діаметр трубок

У діаметр трубок може бути будь-яким, але великого поширення знайшли елементи, діаметр яких лежить в діапазоні 6-24 мм. Крім того, що біля ізолятора повинні бути високі ізоляційні властивості, необхідно, щоб він ефективно передавав тепло від нагрівальної спіралі до трубки. А тепер поговоримо про те, що таке ТЕН і як він працює. Електроживлення на ТЕН подається за допомогою клем, які розташовані на вставках з ізоляторами. Клеми можуть розташовуватися як на одному кінці, так і на обох. Існують різновиди трубчастих електронагрівачів, які оснащуються вбудованим захистом у вигляді запобіжника. Як правило, такі елементи встановлюються в посудомийних або пральних машинках.

Для обігріву повітря

У таких нагрівальних елементів температура може досягати 450 градусів. Ці трубчасті прилади застосовуються для того, щоб обігрівати повітря в побутових і промислових приміщеннях. Такі Тени є основою при виготовленні конвекторів, різних конструкцій сушильних камер, повітряних теплових завіс. У цих нагрівачів гладкі або ребристі трубки. Що таке ТЕН для обігріву повітря, розглянемо далі. Ребра цих нагрівачів виготовляються із сталевих стрічок, які кріпляться до трубки. Завдяки використанню ребер можна збільшити площу поверхні елемента, тому значно знижується навантаження на ніхромовий нитка, а також збільшується ресурс елемента. Тепловіддача при цьому істотно збільшується.

Нагрівачі для води

При заміні Тена пральної машинки можна побачити, що у нього конструкція повністю герметична. Дуже часто такі нагрівальні елементи можна зустріти як в пральних машинах, так і в бойлерах, опалювальних приладах. Вода може прогріватися в них до температури кипіння, а це 100 градусів за Цельсієм. Якщо об'єм води дуже великий, використовуються прилади блочного типу. Досить часто разом з ТЕН для бойлера ставиться регулятор температури. За допомогою терморегулятора виходить відключити нагрівальний елемент від харчування при досягненні рідиною необхідної температури. Як тільки вода охолоне, терморегулятор заново включає харчування, і спіраль починає прогріватися. Використовуються такі Тени для котлів, бойлерів, пральних машинках.

Прилади гнучкого типу

Такі конструкції знайшли застосування в системах з гарячих каналів, в прес-формах. Вони зручні в тих випадках, коли потрібно контуру в гарячій канальній системі надати певну форму. Розміри електронагрівальних елементів можуть бути будь-які. Різновид гнучкого електронагрівального елемента, який знайомий практично кожному домовласникові – це саморегулюючий кабель для теплої підлоги. Такий нагрівальний ТЕН дуже часто використовується при виготовленні системи опалення приміщень. Окремий вид приладу – це патронний, в якому виводи для з'єднання з джерелом живлення знаходяться на одній стороні. Довжина нагрівального елемента може бути максимум 35 м. Основна відмінність від всіх інших різновидів приладів полягає в тому, що у нього компактний корпус, найчастіше виготовлений з нержавіючої сталі з висновками.

У патронних Тенів дуже висока питома потужність, тепло від нагрівального елемента передається як конвекційним, так і контактним шляхом. Як правило, такі нагрівачі часто використовуються в промисловості при нагріванні масла, різних форм, виготовлених з металу. Досить часто прилади можна зустріти автомобільної промисловості, взуттєвої, харчової, у ливарному виробництві.

Підключення приладів

Для того щоб підключити пристрій до мережі змінного напруги, необхідно скористатися схемами, наведеними в статті. Обов'язково встановлюєте захист – автоматичний вимикач. Крім того, можна ставити магнітний пускач для комутації ланцюга або ж електромагнітне реле. Якщо потрібно виробляти регулювання температури, встановлюйте спеціальний регулятор – допускається використовувати як електронний, так і механічний, працюючий за принципом термостата. Тепер ви знаєте, що таке ТЕН і які його різновиди, а найголовніше – ознайомилися зі схемами підключення.