Виды электрических ТЭНов и их назначение

ТЭН – трубчатый электронагреватель, применяемый как в бытовых, так и промышленных электрических приборах. ТЭНы пользуются огромным спросом из-за высокой эффективности (КПД составляет 90–98%) и универсальности. ТЭН состоит из резистивного элемента — нити высокого сопротивления, в качестве которой обычно применяют нихромовый, фехральный или еврофехральный сплавы; шпильки, трубки и периклазы изоляции, способной выдерживать повышенные термонагрузки.
Чем мощнее трубчатый электрический нагреватель, тем скорее он сможет набрать нужную температуру и тем меньше его сопротивление. Расчет мощности устройства производится по следующей формуле:
Р = U*U/R,

• где P — мощность прибора, Вт;
• R — замеренное сопротивление устройства в горячем виде, Ом;
• U — рабочее напряжение, В.

При подсоединении аппарата к электрической сети происходит нагревание внутренней спирали и передача тепла термическому проводнику и наружной поверхности. Далее энергия поступает в окружающую жидкостную либо воздушную среду или в твердый материал. При нагреве вокруг трубки формируются конвекционные потоки, перемешивающие теплоноситель и способствующие его равномерному нагреванию. Передача теплоэнергии в потоках может осуществляться посредством теплопроводности, инфракрасного излучения либо конвекции.

Самый распространенный тип нагревательных трубок имеет ровную поверхность и может обладать конструкцией как прямой, так и изогнутой (в том числе с разным градусом изгиба): U-, Г-, W-, П-образная, круглая, спиральная, «лягушка», «скрепка», «салазки», «сапог», «дистиллятор». Параметры гладких моделей:

• удельная мощность: до 15 Вт/см2;
• длина: до 6000 мм;
• мощность: от 100 Вт;
• сечение: от 6,0 мм до 18,5 мм.

Предельная температура нагреваемой среды: 400ºC–500ºC.

Такие варианты представляют собой совмещение на основе единого крепежа нескольких трубчатых нагревателей. В блочных моделях снижена нагрузка на каждую трубку и увеличена скорость передачи теплоэнергии. Это хороший вариант, когда требуется нагреть массивные резервуары с водой, поскольку такие устройства отличаются повышенной тепловой отдачей. Мощность трубчатого ТЭНа блочного типа, как правило, составляет 5–10 кВт.

Оребренный ТЭН представляет собой гладкую трубку, на наружной оболочке которой по всей длине закреплены витки в виде гофрированных ребер из углеродистой либо нержавеющей стали, ширина тонких пластинок — до 10 мм, толщина — примерно 0,3 мм. Благодаря такой конструкции сильно расширяется площадь взаимодействия со средой, а соответственно, обеспечивается повышенная скорость нагрева объекта. Применяются оребренные модификации в основном в обогревателях для воздушного отопления, реже — в емкостях с жидкостями.
Такие устройства позволяют обеспечить ускоренное увеличение температуры воздуха в помещении. Особенно быстро нагреваются подвижные воздушные массы (для их перемещения используется вентилятор). Кроме того, оребренные модели отличаются сниженной нагрузкой на спираль — приблизительно в 2,5–3 раза.