Нужно ли заземлять батареи с ТЭНами?

Нужно ли заземлять батареи с ТЭНами?

Устройство и схемы подключения ТЭН

05 Дек 2017г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Трубчатые электрические нагреватели (ТЭН) предназначены для преобразования электрической энергии в тепловую. Они применяются в качестве основы в нагревательных устройствах (приборах) промышленного и бытового назначения, осуществляющих нагрев различных сред путем конвекции, теплопроводности или излучения. Трубчатые нагреватели можно размещать непосредственно в нагреваемой среде, поэтому сфера их применения достаточно разнообразна: от утюгов и чайников до печей и реакторов.

1. 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.

2. 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.

2.2. Включение через автоматический выключатель.

Будет на много удобнее, если на ТЭНы подавать напряжение с помощью автоматического выключателя. Для этого необходимо в домовом щитке предусмотреть автомат, или же автомат установить непосредственно рядом с нагревательным устройством. Подача и отключение напряжения будет осуществляться включением/выключением автоматического выключателя.

Следующий вариант включения нагревателей осуществляется двухполюсным выключателем, что является наиболее предпочтительным, так как в этом случае фаза и ноль разрываются одновременно и ТЭН полностью отключается от общей схемы. Напряжение подается на верхние клеммы выключателя, а к нижним подключается нагреватель.

Если электрический нагреватель используется для нагрева воды и в доме проведено заземление, то для защиты от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции нагревателя есть смысл установить УЗО или дифавтомат.

В этом случае заземляющий проводник соединяют с корпусом ТЭНа или подключают на специальный винт, закрепленный на корпусе емкости. Рядом с таким винтом изображают знак заземления. Рассмотрим схему с дифавтоматом:

Защита с дифавтоматом работает следующим образом: при пробое изоляции нагревателя на его корпусе появляется фаза, которая используя наименьшее сопротивление «пойдет» по заземляющему проводнику РЕ и создаст ток утечки. Если этот ток превысит уставку, то дифавтомат сработает и отключит подачу напряжения. Если в цепи произойдет короткое замыкание, то и в этом случае сработает дифавтомат и обесточит ТЭН.

При использовании УЗО между ним и нагревателем необходимо установить дополнительный однополюсный автомат, который в случае короткого замыкания отключит подачу напряжения на нагреватель и защитит УЗО от тока короткого замыкания. В случае пробоя изоляции УЗО отключит подачу напряжения.

2.3. Работа ТЭН в схемах регулирования температуры.

В схемах автоматического регулирования температуры питающее напряжение на электрические нагреватели подается через контакты пускателей, контакторов или термореле. В совокупности связка «нагреватель – термореле» или «нагреватель – термореле – контактор» представляет собой самый простой регулятор температуры, который может использоваться для поддержания температурного режима в помещениях или жидких средах. Контактор применяют в схеме для размножения контактов и для коммутации мощной нагрузки, на которую не рассчитаны контакты термореле.

Термореле может работать в режимах «Нагрев» или «Охлаждение», которые выбираются переключателем, расположенном на лицевой стороне реле. Работу ТЭН рассмотрим в режиме «Нагрев», так как именно этот режим используется наиболее часто.

Рассмотрим схему «нагреватель — термореле».

Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2 и левым выводом нагревателя.

Фаза соединяется с клеммой термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1 и постоянно присутствует на нем. Правый вывод контакта К1 соединен с правым выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.

В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и напряжение на ТЭН не поступает. Как только температура опустится ниже заданного значения, от датчика придет сигнал и реле даст команду на замыкание контакта К1. В этот момент фаза через замкнутый контакт К1 поступит на правый вывод нагревателя и нагреватель начнет нагреваться. При достижении заданной температуры от датчика опять придет сигнал и реле разомкнет контакт К1 и обесточит нагреватель.

Рассмотрим схему «нагреватель – термореле — контактор».

Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2, выводом А2 катушки контактора и нижним выводом нагревателя.

Фаза подается на клемму термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1, нижний силовой вывод контактора и постоянно присутствует на этих выводах. Правый вывод контакта К1 соединен с выводом А1 катушки контактора. Верхний силовой вывод контактора соединен с верхним выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.

В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и на ТЭН напряжение не поступает. При опускании температуры ниже заданного значения от датчика приходит сигнал и реле замыкает контакт К1, по которому фаза поступает на вывод А1 катушки контактора.

При появлении фазы на выводе А1 катушки срабатывает контактор, его силовые контакты замыкаются и фаза попадает на верхний вывод нагревателя и он начинает нагреваться. При достижении заданной температуры от датчика опять придет сигнал, реле разомкнет контакт К1 и обесточит контактор, который в свою очередь обесточит нагреватель.

Если возникли вопросы по контакторам, то Вы можете познакомиться с их устройством и работой, а также рассмотреть схемы подключения контакторов.

Вы также можете посмотреть ролик о нагревателях, где рассказывается и показывается работа каждой схемы.

На этом пока закончим, а во второй части рассмотрим схемы подключения ТЭН к трехфазной сети.
Удачи!

Как заземлить водонагреватель в частном доме и квартире

Заземление водонагревателя в квартире или частном доме – обязательная мера безопасности. Внутри бойлера электропроводник – вода. При нарушении изоляции бака риск ударов током при касании прибора, повышенный. Заземление примет на себя напряжение, сделав конструкцию безопасной.

Заземлить водонагреватель в частном доме или квартире необходимо по причинам:

• нагреватель (ТЭН) располагается непосредственно в корпусе, работает от электросети, является функциональной частью водогрейного оборудования. Если изоляция нагревательного элемента нарушена, пользователь рискует получить удар током при включении электроприбора в розетку без заземления. Вода жесткая или с примесями вызывает коррозию ТЭНа, что может спровоцировать контакт с фазой. Примерная схема, как может ударить током: фаза – нагреватель – вода – тело пользователя – трубопровод – земля;
• возможно поражение при прикосновении к корпусу, на который упал отгоревший (коррозия, перегорание) от клемм провод;
• «блуждающие токи» скапливаются на мощных электроприборах. При одновременном прикосновении к водонагревателю и другому устройству, последнее может выйти из строя. Этот эффект также усиливает коррозию. Защита устранит эту проблему выравниванием потенциалов;
• удар молнии может вывести незаземленный электроприбор из строя.

Обязательно ли заземление для водонагревателя

Защита должна быть всегда без исключений по правилам безопасности.

Заземление состоит в организации через дополнительный провод или металлическое оснащение вывод в грунт тока, идущего через корпус прибора при нарушении изоляции.

Нужно ли заземлять проточный водонагреватель

Водонагреватели проточного типа безнапорные (индивидуальные) – это небольшие приборы без функции хранения и накопления воды, бака нет. Устройства маленькие, компактные, в форме короба с патрубками и блоком управления внутри может присутствовать небольшой сосуд, сегмент, но только для нагрева проточной воды должным образом.

Условно к разновидностям проточных устройств можно отнести водогрейные насадки на кран, а также смесители, в которые изначально вмонтирован электронагреватель. Часто такие приборы устанавливаются прямо на трубах около умывальника.

Обязательность заземления проточных бойлеров касается их в полной мере, так как внутри находится ТЭН и также присутствует риск нарушения изоляции. Приборы, несмотря на маленькие размеры, имеют большую мощность (8 – 13, 18 кВт), могут обеспечивать 3 – 4 точки водоразбора, подключаются к отдельным линиям электропитания.

Проточное устройство крепится ближе, чем иные типы водогрейного оборудования, перед точкой разбора, непосредственно на трубах к крану, можно получить удар при открытии смесителя, или пользуясь водой из него.

Надо ли заземлять накопительный бойлер

Бойлеры с функцией хранения запаса воды, это большие баки.

ТЭНы накопительных бойлеров большего размера, чем в проточных вариантах, некоторые модели оснащаются двумя нагревателями. Риск негативных последствий при контакте частей, проводящих ток, с корпусом водонагревателя выше. Заземление стандартно обязательное, подразумевается по умолчанию, впрочем, как и для всех иных типов электрических электроводонагревателей.

могут также оснащаться ТЭНами, кроме того, снабжаются рециркуляционными насосами, поэтому описанное касается БКН в полной мере.

Можно ли использовать без заземления

Подключение водогрейного бойлера к электросети без заземления возможно и не отразится в целом на работоспособности, но это нарушение правил безопасности. Есть риск ударов тока вплоть до летального исхода.

При эксплуатации без защиты невозможно получить гарантийное обслуживание. Поэтому заземление предписано всеми инструкциями по безопасности и подключению.

Рекомендовано ставить бак (под потолком, на расстоянии от ванны), где случайное прикосновение к корпусу, например, при одновременном приеме душа, невозможное.

Правила организации «земли» водогрейного оборудования

Заземление состоит в принудительном соединении с землей любых токопроводящих частей прибора, а основной параметр – сопротивление перехода между двумя точками (электрод – грунт). Величина должна стремиться к нулю, по не может быть больше 4 – 10 Ом.

• защитное – с землей соединяют токопроводящие части водонагревателя, на которые при работе категорически не должен влиять какой-либо потенциал. Задача – перенаправить электрический потенциал с корпуса в землю;
• рабочее – те же функции, но является неотъемлемой частью схемы – прибор уже снабжен «нулем», который и соединяется с заземлением.

Стандартные автовыключатели («пакетники, автоматы») срабатывают только при сильном нагреве, их задача предохранить от возгорания при замыкании, поэтому они не защитят человека, для которого смертельный показатель намного меньше.

Запрещено использовать электрический проточный водонагреватель без заземления, а также иные методы:

• присоединение третьей (нулевой) жилы к стоякам – заземление на трубы холодной воды и другие трубопроводы. Напряжение поступает при этом на всю магистраль, что опасно для соседей, пользующихся водой. Помимо этого, для пластиковых (полипропилленовых) стояков способ недейственный;
• нельзя заземлять на батарею отопления и на подобные конструкции по вышеуказанным причинам;
• делать скрутку в розетке «нуля» рабочего и защитного, а также несколько жил «земли» на одну клемму;
• подключение электроприборов к «земле» последовательно.

Как заземлить бойлер в квартире

В МКД, возведенных с 1998 г., не потребуется трудоемких строительных работ. Но для старого жилья надо изменять проводку или устанавливать устройства защитного отключения (УЗО), дифференциальные автоматы.

Клеммы для «земли» обычно есть всегда у современных электромонтажных устройств. Если розетка с заземлением, при трехжильной проводке достаточно установить ее, подключив соответствующую жилу. Бойлер рекомендовано размещать, отступив как минимум полметра от этой точки.

Процесс подключения: нужные провода, учитывая маркировку по цветам, присоединяют к клеммам. Если сделана штроба, протянута жила кабель-каналом, то перед подсоединением отключают автоматический выключатель, провода закрепляют в розетке, электрощитке («земля» на специальную шину).

Все 3 контакта закрепляют в колодке: белый или коричневый – фаза, рабочий ноль синий (P-контакт), защитный – желто-зеленый (PE).

Заземление бойлера в частном доме

Если в доме нет заземления, создают контур:

1. Выкапывают равностороннюю (2 – 2,5 м) траншею-треугольник (1,5 – 2 м от фундамента). В песчаном или сухом грунте лучше вырыть квадрат (1,5 – 2 м) – 4 штыря будут иметь большую площадь для понижения сопротивления контура. Глубина 50 – 60 см., ширина 40 – 50 см. К стене делают ров для заземляющей шины к распредщитку.
2. В углы выбивают 2-метровую стальную арматуру (∅12 – 14 мм) или уголки (50 – 50), оставляют 10 – 15 см. Не достаточно одного штыря заземления, но чересчур большое количество стержней также не рекомендовано. Концы объединяют полосками металла (сваркой), такой же сегмент ведут к стене или по периметру, если необходимо защитить несколько устройств.
3. Траншею засыпают, трамбуют. После высыхания при сухой погоде делают замеры сопротивления. При 380/220В в сети дома сопротивление должно быть до 30 Ом, чем меньше, тем лучше.
4. Расчет контура учитывает, что к нему приваривают болты 8 – 10 мм для контактов «земли» от приборов (для каждого отдельный). Клемму «земли» бойлера подсоединяют медным (4 мм²) или алюминиевым (6 мм²) одножильным проводом.

Кроме традиционной системы заземления, есть модульно штыревая или глубинная, она эффективнее и проще в установке. Не потребуется сварочных и земляных работ. Достаточно купить комплект, собрать сегменты и вбить в землю по инструкции. Глубина заколачивания штырей до 40 м. Иногда достаточно одного штыря – все зависит от результата замеров сопротивления.

Как подключить, если нет заземления

Иногда пользователи используют метод: подключают накопительный водонагреватель к электросети без заземления и после нагрева жидкости (перед ее использованием) выключают из розетки. Способ неудобный. Есть также лучший метод для домов без заземляющего контура: установка устройства защитного отключения – УЗО или дифференциального автомата.

Кратко подключение дифавтомата: одни контакты подводят к питающей сети, с другой стороны закрепляют провода бойлера. Ток фазы через ТЭН идет на ноль УЗО, если есть утечка (через тело потребителя на землю), то значение уменьшится. Срабатывает датчик защиты, и отключает питающие провода. Подбирают УЗО с параметром отключающего тока 30 мА.

Спонсор этой статьи ТДСК-36. Если вы ищете опоры ЛЭП соответствующие всем требованиям по выдерживанию всех видов нагрузок, то переходите на сайт и проконсультируйтесь со специалистом.

Необходимо ли делать заземление водонагревателя в квартире или нет: рекомендации и советы

Наша статья расскажет о необходимости заземления водонагревателей, как это правильно сделать разными способами и как нельзя заземлять.

1. Заземляем водонагреватель правильно
2. Стоит ли делать заземление водонагревателя в квартире или в доме
3. Инструкция
4. Схема установки заземления: квадрат и треугольник
5. Правильное подключение бойлера с накопителем в ванной
6. Как подключить водонагреватель для душа без заземления
7. Проточный водонагреватель без заземления
8. Какие варианты заземления применять не стоит
9. Полезное видео

Заземляем водонагреватель правильно

Установка электрических водонагревателей — единственная возможность не отказываться от комфорта во время ежегодных отключений горячей воды в городах и при проживании в загородных домах и на дачах.

Статья поможет оценить свои знания и навыки в электромонтаже, а также самостоятельно провести заземление электроприбора.

Стоит ли делать заземление водонагревателя в квартире или в доме

Жидкость из водопровода — отличный проводник, постоянно находящийся в соприкосновении с нагревателем бытового прибора независимо от типа (проточный либо накопительный). При отгорании проводов, разрушении корпуса нагревательного элемента контакта воды с электричеством избежать не удастся. Соприкосновение с металлическим корпусом бойлера или контакт со струёй воды из неисправного прибора неизбежно сопровождается электрическим ударом. Из-за того что из ванной или душа быстро выбраться невозможно — воздействие тока становится смертельным. Одним из действенных способов уменьшить отрицательное воздействие (в совокупности с установкой средств защиты) является заземление водонагревателя.

Инструкция

Заземлить водонагреватель без проведения строительных работ по монтажу контура можно в многоквартирных домах новой постройки (начиная с 1998 года). В жилье, построенном по старым ГОСТам, придется вносить изменения в проводку, устанавливать устройства защитного отключения (УЗО) или дифференциальные автоматы. В частных домах предусмотрена установка заземляющего контура.

Схема установки заземления: квадрат и треугольник

Помимо защитного действия при электрическом ударе от электрического нагревателя, контур заземления в частном доме выполняет функции по сохранению работоспособности других используемых электроприборов. Немаловажной является функция выравнивания потенциалов (ошибочно в публикациях их называют «блуждающие токи»), что защитит от поражения при одновременном прикосновении человека к двум электроприборам или при возможных «утечках тока» стиральной или посудомоечной машин.

1. Отступают от фундамента дома на 1,5 – 2 метра, размечают и роют траншею в виде равностороннего треугольника со стороной 2 – 2,5 м. Глубина «рва» 50 – 60 см, ширина для удобства дальнейшей работы 40 – 50 см. От треугольника к стене дома готовят траншею для подведения заземляющей шины к электрическому щитку.

1. По углам квадрата (треугольника) забивают двухметровую стальную арматуру, диаметр которой от 12 до 14 мм. На поверхности оставляют 10 – 15 см.
2. Свободные концы арматуры соединяют (сваривают) полосой металла. Толщина полосы 4 мм, ширина не меньше 40 мм. Такую же полоску, приваренную к контуру, выводят на стены.
3. Если предстоит заземлить несколько приборов, контур из той же полосы проводят по периметру строения.
4. Траншею засыпают, утрамбовывая грунт. Если проверять сопротивление контура предстоит через несколько дней, то грунт можно пролить водой для лучшей усадки.

1. В нужных местах к контуру вваривают болты 8-10 мм – в дальнейшем к ним подключают провода заземления, проложенные от электроприборов.
2. Клемму на приборе, предназначенную для заземления, медным, обязательно одножильным проводником с сечением 4 мм2 или алюминиевым проводником 6 мм2 соединяют с приваренным на шине болтом. Тип присоединения — «под болт».

Правильное подключение бойлера с накопителем в ванной

Корпуса большинства накопительных бойлеров изготавливают из листового металла. В местах пользования водой это представляет дополнительную электрическую опасность.

Поражение током от таких приборов может произойти в двух случаях:

1. При разрушении нагревательного элемента. В накопительных бойлерах в 95 % им является ТЭН (трубчатый электронагреватель). Плохое качество воды с большим количеством примесей ускоренно сказывается на коррозии, а разрушившаяся трубка способствует контакту воды с фазой проводки. Ток по цепи: фаза – ТЭН – вода – тело человека – трубы канализации – земля, вызывает поражение.
2. Отгорание фазного провода от клеммных контактов (из-за коррозии или перегорания) грозит его падением на металлический корпус, прикосновение к которому приводит к непоправимым последствиям.

Для снижения опасности бойлер стараются устанавливать в месте, где случайный контакт при приёме душа исключён (под потолком, на достаточном расстоянии от ванны).

Запитывают бойлеры от отдельных автоматов защиты.

Как подключить водонагреватель для душа без заземления

Если водонагреватель не имеет в своей конструкции клеммы для подключения земли, то включать воду можно только после обесточивания прибора.

Для использования водонагревателя без «выдёргивания из розетки» устанавливают устройства защитного отключения (УЗО) или автомат (дифференциальный).

Не вдаваясь в особенности конструкции приборов, принцип работы можно описать так.

УЗО (дифавтомат) подключаются одними контактами в питающую сеть, а с другой стороны включены провода прибора-потребителя.

Ток от фазы через нагревательный элемент возвращается на ноль УЗО, на любом участке замкнутой цепи он одинаков. Если в цепи есть утечка — в нашем случае через тело человека на землю — то ток в месте подключения нуля уменьшится, по сравнению с выходящим с фазы. УЗО улавливает разницу и отключает оба провода питания. Для гарантированного предохранения от поражения характеристика номинального отключающего тока УЗО должна составлять 30 мА. Параметр указывается в паспорте УЗО и на корпусе надписью « IΔn 30mA ».

Проточный водонагреватель без заземления

В некоторых случаях организовать заземление в домах с двухпроводной проводкой можно самостоятельно. Для этого от этажного щитка в квартиру прокладывают дополнительный изолированный одножильный провод до розетки, к которой подключен проточный нагреватель. Конец провода, подключаемый на шину в щитке, оснащают наконечником, а к розетке — облуживают. Розетку меняют на модель с третьим, заземляющим, контактом. В любом случае включение в цепь потребителя УЗО никогда не будет лишним.

Какие варианты заземления применять не стоит

В публикациях на некоторых интернет-ресурсах предлагают простые для выполнения, но категорически запрещенные методы заземления:

1. Подключение третьего (нулевого) провода из розетки к водопроводному стояку или батареям отопления. Если на корпус или воду попадёт фаза, то опасный уровень напряжения поступит на стояк и соседи, включившие воду, попадут под электрический потенциал. Совсем не действует такой способ, если трубы пластиковые.
2. Объединение нулевых и заземляющих проводников в розетке.
3. Подключение приборов к заземлению последовательно.
4. Соединение нескольких проводников заземления на одну и ту же клемму шины.

Надеяться на «авось» при использовании электроприборов ни в коем случае нельзя. В отношении водонагревателей, подверженных агрессивному влиянию жидкости тем более. Обязательное заземление и установка в цепи приборов защиты сохранит жизнь пользователю и соседям по дому, сделает работу прибора долгой и безотказной.

Полезное видео

Почему нельзя превращать батарею отопления в контур заземления

Самая большая проблема старых квартир — отсутствие контура заземления. Вся проводка сделана двумя проводами, нулем и фазой. А третьего провода (земли) вообще не предусмотрено. Из-за этого возникает задача подключения современной бытовой техники, требующей обязательного наличия заземляющей шины. При подключении, например, стиральной машины к старой двухпроводной розетке, пользователь лишается гарантии. Вот, к примеру, фрагмент из инструкции по эксплуатации моей стиралки:

Но самое страшное, что заземление на батарею может создать только лишь видимость безопасности. Многие в наше время заменяют трубы центрального отопления на пластиковые. Даже в старых домах. Тем самым они разрывают ваш импровизированный контур заземления. Опасность в том, что до тех пор пока ваша бытовая техника, заземленная таким образом, исправна, вам будет казаться, что заземление работает. Это происходит из-за того, что токи утечки на корпус бытовой техники в нормальных условиях достаточном малы (токи возникают из-за встроенных элементов фильтрации сетевого напряжения от ВЧ и импульсных помех), и они стекают на землю даже через пластиковые трубы. Если быть точнее, то токи уходят через воду в системе отопления. И все, казалось бы, работает как надо. Индикаторная отвертка показывает отсутствие напряжения на металлических частях корпуса устройства.

В случае какой-либо неисправности внутри устройства (пробой изоляции на корпус) происходит следующее. На корпусе бытовой техники появляется фазное напряжение. При наличии правильного контура заземления с низким сопротивлением происходит резкое повышение потребляемого тока (близкое к короткому замыканию), что, в свою очередь, вызывает срабатывание вводного автомата в щитке (перегорают пробки). Цепь размыкается, техника обесточивается, никто не пострадал.

Теперь посмотрим, что произойдет, если ваши соседи выше и ниже по этажу уже произвели замену своего отопления на пластик. При пробое фазы на корпус, эта фаза по вашему проводу «заземления» попадает на ваши трубы отопления (и подключенные к ним радиаторы). А так как сопротивление всего контура отопления слишком велико, то это не вызовет достаточного для срабатывания автоматов защиты повышения потребляемого тока. Таким образом, вы даже ничего не заметите, но при этом корпус вашего неисправного устройства (например, той же стиральной машины) окажется под фазным напряжением. Точно под таким же напряжением будут радиаторы и трубы отопления. А если вы и другие розетки «заземлили» через ту же батарею, то все, что включено в эти розетки также будет находиться под смертельно опасным напряжением.

Наверное, не надо объяснять, что будет, если вы, сидя в ванне, положите руку на стиралку, на корпусе которой присутствует 220В? Или, например, взявшись одной рукой за трубу подвода газа, другой рукой попытаетесь включить микроволновку или кофемашину… Вариантов масса, исход один: в худшем случае тяжелая электротравма, в лучшем — немедленное отбытие в мир иной.

Как правильно сделать заземление

Как правило в дома старой постройки от трансформаторной подстанции заходит кабель с четырьмя жилами — три фазы и нейтраль. Заземляющего провода, как это положено в соответствии с системой TN-S, не предусмотрено. Единственно возможным способом хоть как-то обезопасить себя и своих домашних в этом случае является замена всех проводов в квартире на трехпроводные, один из которых (землю) необходимо подключить к корпусу щитка в подъезде.

Проще показать все это на картинках:

Подключать надо отдельно от всех остальных проводов, своим собственным болтовым соединением. Это очень важно. Своя точка подключения сведет к минимуму вероятность каких-либо манипуляций третьими лицами с вашим заземляющим проводником.

Для уменьшения объема работ, можно поменять проводку только для критически важных розеток — для тех, куда подключается техника в ванной (бойлер, стиральная машина) и на кухне (кофеварка, микроволновка, холодильник, посудомоечная машина). Розетки в других помещениях тоже представляют опасность, но в меньшей степени.

Всегда разделяйте питающую сеть на отдельные контура, на которые ставьте отдельные автоматы. Ток срабатывания автоматов должен соответствовать нагрузке, не стоит вешать на цепь освещения в туалете автомат на 16А.

Как выбрать и подключить ТЭН для радиатора отопления

Установка ТЭНа в батарею отопления позволяет поддерживать в любом помещении оптимальный температурный режим. В магазинах их можно увидеть в большом ассортименте, но перед совершением покупки нужно обязательно произвести расчеты мощности, чтобы приобрести наиболее подходящий вариант.

1. Устройство и принцип работы ТЭНов
2. Разновидности ТЭНов
3. Достоинства и недостатки
4. Параметры выбора
5. Для алюминиевых радиаторов
6. Расчеты по мощности
7. Правила установки ТЭНа в батарею своими руками

Устройство и принцип работы ТЭНов

ТЭН для батареи используется как нагревательный элемент и датчик температуры

ТЭН в чугунную и алюминиевую батарею имеет достаточно примитивную конструкцию. Представляет собой цилиндр, изготовленный из металла, внутренняя полость которого оснащена спиралью из медной/стальной прочной проволоки. Поскольку ТЭН оснащен регулятором температуры, его применяют для настройки температурного режима носителя, а не только в качестве нагревательного элемента.

Цилиндр со спиралью находится в герметичном корпусе, который оснащен датчиком контроля. Основная его задача – не допускать перегрева прибора. Благодаря процессу гальванизации обеспечивается дополнительная надежность устройства. Никелирование и хромирование повышают показатели прочности нагревательного элемента, а также формируют дополнительный защитный барьер.

Разновидности ТЭНов

Медный ТЭН для чугунного радиатора служит дольше благодаря свойствам металла

ТЭН для радиатора отопления может быть изготовлен в нескольких модификациях. Каждая из них имеет индивидуальные технические характеристики и конструктивные особенности.

По мощности ТЭНы для батареи отопления варьируются в пределах 0,3 – 6 кВт.

По исполнению корпуса ТЭН для батареи может быть с правой и левой резьбой. Такие конструкторские решения позволяют устанавливать их в батареи различных конфигураций.

По диаметру ТЭН в радиатор отопления делится на две разновидности. Устройства предназначены для чугунных или алюминиевых радиаторов. В первом случае диаметр прибора составляет 1,25 дюйма, а во втором – всего 1 дюйм.

Производители могут оснащать электрические приборы дополнительными функциями:

• Турбонагрев. Эта опция позволяет форсировать повышение температурного режима в помещении. Достичь этого удалось, так как встроенный терморегулятор способен видоизменять интенсивность нагрева. Такие модификации рекомендуется устанавливать в помещениях с периодической посещаемостью или хозяйственных постройках.
• Антизамерзание. Эта опция позволяет предотвратить возможное промерзание отопительных приборов с приходом холодов. При работе ТЭНа в этом режиме потребление электроэнергии минимальное.

При покупке ТЭНа рекомендуется ознакомиться с сертификатами качества товара, в противном случае можно приобрести низкопробную и пожароопасную подделку.

Достоинства и недостатки

Снизить расходы на отопление можно покупкой ТЭНа с регулировкой температуры

Из термостата трубчатого типа можно создать эффективную отопительную систему, используемую в качестве дополнительного или основного обогрева.

• Простота установки. Справиться с задачей по силам даже неопытному человеку.
• Возможность автоматического управления, если систему оснастить дополнительным оборудованием.
• Приемлемая стоимость конструкции.
• В сравнении с масляными радиаторами система более надежная. Батареи ремонтопригодны.

Из недостатков стоит выделить внушительные эксплуатационные расходы из-за большой стоимости электроэнергии. Снизить расход можно, но для этого придется дополнительно приобрести автоматизированную систему управления.

Параметры выбора

ТЭН должен быть на 10 см короче батареи отопления

При выборе электроприбора необходимо учитывать технические характеристики радиаторов. Основные критерии, которые влияют на выбор:

• Автоматическое управление. Такой опцией оснащены не все модели, но для удобства лучше отдавать предпочтение именно таким.
• Тип батареи. Чтобы терморегулятор оптимально подходил отопительной системе, нужно изучить его технический паспорт.
• Длина электронагревательной трубки. Оптимальный параметр – на 10 см короче длины батареи. Благодаря правильному подбору удается равномерно прогревать все секции.

Большое значение при выборе играет правильно подобранная мощность. Нагреватели можно устанавливать до 203 киловатт.

Для алюминиевых радиаторов

ТЭНн для алюминиевого радиатора с терморегулятором ничем не отличается от нагревающих элементов для чугунных приборов. Различия заключаются в материале изготовления заглушки и форме наружной части корпуса. Радиатор имеет заглушку диаметром 1 дюйм. Диаметр заглушки стандартных чугунных батарей равен 1,25 дюйма.

При покупке ТЭНа важно ознакомиться с информацией, изложенной на упаковке.

Расчеты по мощности

Чтобы батарея полностью прогревалась, необходимо проверить количество теплоносителя

Для выбора электронагревателя оптимальной мощности нужно предварительно провести расчеты.

• Мощность электрического прибора определена количеством тепла, которое потребуется для обогрева помещения. Чтобы обогреть 1 кв.м комнаты нужно затратить 100 В. Важно учитывать, что мощность и длина ТЭНов должна соответствовать потребностям радиаторов.
• Понадобится рассчитать объем теплоносителя в конструкции. Даже самые мощные ТЭНы не будут достаточно эффективными, если в батареях недостаточно теплоносителя (жидкости). Объем чугунной батареи колеблется в пределах 0,6-1,5 л в зависимости от модели, в алюминиевых радиаторах всего 0,2 л.

Приблизительно на каждый 1 кВт мощности нагревателя берется 15 литров теплоносителя. На основании этих данных рассчитывают необходимое количество секций и мощность электрического прибора.

Правила установки ТЭНа в батарею своими руками

Перед установкой ТЭНа необходимо слить воду из системы

Для установки ТЭНа в батарею не нужны определенные знания и навыки. Главное – строго следовать инструкции и соблюдать требования техники безопасности.

• Обязательно нужно прекратить подачу воды в радиаторы и слить остатки из системы.
• Снять нижнюю пробку и установить на ее место электрический ТЭН.
• После закручивания заглушки проводится монтаж электроники и вновь подается вода в систему для проверки герметичности.

Правила безопасной установки:

• Запрещено использовать ТЭНы, если помещение не оснащено надлежащей вентиляционной системой.
• Около подключенного к электроэнергии прибора не должно быть легковоспламеняющихся предметов.
• Прежде чем приступать к проектированию и установке ТЭНа, нужно убедиться в том, что электропроводка выдержит дополнительную нагрузку.
• Запрещено на радиаторах, подключенных к сети, сушить обувь и одежду.

Современные электрические ТЭНы сочетают в себе большое количество преимуществ, благодаря чему спрос на них растет.

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
• Типы приборов достоинства и недостатки
• Правила выбора нагревательного ТЭНа для батареи
• Технология монтажа нагревателя в радиатор
• ТЭНы для котлов отопления
• Виды приборов их достоинства и недостатки
• Требования по эксплуатации и обслуживанию отопительных ТЭНов

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.

Источник: gk-rosenergo.ru