Почему горит тэн в водонагревателе

ТЭН – трубчатый электронагреватель или термоэлектронагреватель, устройство для преобразования электричества в тепловую энергию. Они различаются по форме, по назначению, например водяные и воздушные, по мощности и габаритам.

Устанавливаются повсеместно, где нужно что-то нагреть: в электроплитах, обогревателях, водонагревательных баках и проточных нагревателях, котлах для отопления помещений, в технологических нуждах на производстве, как балластные элементы для сброса лишней энергии и другое. Но у любой техники есть свой ресурс.

Содержание статьи

ТЭНы рано или поздно сгорают, при этом они могут как просто перестать работать, так и пробить на корпус, из-за чего возникнет опасность поражения электрическим током. Давайте разберемся в причинах их выхода из строя, структуре, различиях и способах замены.

Устройство ТЭНа

Электронагреватель состоит из трубчатого корпуса, внутри которого находится спираль или нить из материала с высоким удельным сопротивлением, например нихром, фехром и прочее. Спираль отделена от корпуса электроизолирующим, но теплопроводящим материалом, например периклаз. На концах ТЭНа, в зависимости от конструкции, может быть резьба для крепления в корпусе нагреваемого бака или расширения, в которые упирается крепежная пластина с прокладкой для устранения протечек.

Дальше стоят керамические изоляторы, из которых выступают шпильки для подсоединения питающих проводов или клеммы.

Форма у ТЭНа может быть различной, в зависимости от его применения, как U образная, так и изогнутая по кругу и любых других видов, разнообразие форм вы видите на рисунке.

Благодаря высокому сопротивлению нихрома при протекании через него тока на нем выделяется большая мощность – это и есть тепло. В зависимости от конструкции прибора тепло передается либо теплоносителю в двухконтурных системах либо напрямую к нагреваемому телу.

Мощность выделяемая рассчитывается по закону Ома и формуле мощности:

На рисунке выше под буквой «а» изображено схематическое крепление ТЭНа крупным планом, где 1 – корпус бака, 2 – прокладка, 3 крепежная пластина ТЭНа или фланец, 4 – нагревательный элемент, 5 – внешняя крепежная пластина, 6 – шпильки для крепления, «

» — клеммы для подачи напряжения, 7 – герметическая часть, выполняющая роль изолятора и защиты от протечек, выполненная сваркой или пайкой.

«Б» — условное расположение ТЭНа в электрочайнике, «в» — котле», «г», «д» — накопительный и проточно-накопительный водонагреватель.

Причины выхода из строя

Тэны выходят из строя двумя способами, они либо сгорают (обрыв спирали), либо разрушается внешняя часть нагревателя и тогда он пробивает на корпус электроприбора (например, бак). Давайте рассмотрим причины, почему это происходит.

1. Жесткая вода

Повышенное содержание веществ в воде приводит к образованию накипи на нагревательном элементе. После чего он постепенно разрушается. К тому же ухудшается отдача тепла, и повышается вероятность перегорание спирали.

2. Скачки напряжения в питающей электросети

Так как ТЭН это, по сути, мощный резистор, то ток, протекающий через его спираль, зависит от напряжения. При скачке в пике ток может возрасти и спираль может перегореть моментально, а долгое, даже незначительное, отклонение напряжения от номинальной величины в большую сторону ведет к выделению мощности больше допустимой.

Чтобы уменьшить влияние жесткой воды можно установить фильтры, периодически проводить чистку для удаления накипи. Это справедливо как для стиральных машин, так и для водонагревательных баков и другого оборудования.

Одним из симптомов проблем с ТЭНом является срабатывание УЗО, или когда вода из водонагревательного бака бьётся током. Это указывает на утечку тока, при этом ТЭН может продолжать функционирования в полной мере. Лучше как можно скорее заменить его, чтобы в дальнейшем развитие проблемы не вызвало поражение электрическим током.

Чтобы снизить вероятность проблем, которые возникают от некачественного питания, нужно использовать стабилизатор напряжения. Его можно использовать только для бака или стиральной машины, а можно установить на вводе электроэнергии, тогда вы защитите все электроприборы в вашем жилище. Для стиральной машины достаточно моделей мощностью до 2-х кВт.

В водонагревательных баках устанавливают магниевый анод, который нужен для защиты бака и ТЭНа от разрушения. Стоит следить за его состоянием и выполнять профилактическую замену, когда он на грани износа. На картинке выше вы видите изношенный анод и новый.

Как проверить нагревательный элемент

Нагревательный элемент можно проверить прозвонкой, омметром или мультиметром. Лучший способ диагностики любого устройства это внешний осмотр. Нужно обратить особое внимание на целостность корпуса, наличие микротрещин и неестественных рельефов, напоминающих по структуре коррозионные повреждения.

Рассмотрим способ проверки мультиметром. Нужно измерить сопротивление ТЭНа, оно зависит от мощности. Чем больше мощность, тем меньше сопротивление. Его можно рассчитать из мощности, т.к.

Результаты расчета покажут сопротивление в горячем состоянии, стоит помнить, что у проводника, чем выше температура, тем больше сопротивление. В холодном состоянии оно будет несколько ниже.

Если вы на экране видите что-то вроде этого:

То ТЭН еще исправен, если число близится к нулю (короткое замыкание), или к бесконечности (обрыв) – он сгорел.

Следующим этапом будет проверка сопротивления между клеммой питания и корпусом оно должно быть как можно больше, если его величина меньше 500 кОм, значит, имеет место быть пробой на корпус. Такую проверку лучше производить мегомметром с высоким измерительным напряжением (хотя бы 500В). Но если есть конкретный пробой на корпус, то его покажет и прозвонка.

Проверка описана также и в этом видео:

Как заменить ТЭН

Универсального совета по замене нагревателя нет, но процесс можно описать в общем виде. Для начала нужно разобрать корпус прибора, допустим стиральной машины. Далее нужно найти ТЭН, обычно он расположен в баке. Вы увидите подобную картину.

Вытаскиваем провод питания из розетки. Далее отключаем от клемм питания два или три провода. После этого отвинчиваем гайку (1) крепежной шпильки (2). В зависимости от конструкции их может быть несколько.

Упираясь пальцами в шпильку или корпус бака, вынимаем нагреватель. Под фланцем (3) расположена прокладка, если на ТЭНе купленном на замену её нет, то будьте осторожны, не порвите и не потеряйте ту, что стояла на старом ТЭНе. При обратной сборке будьте внимательны, чтобы фланец не разрезал прокладку.

Процесс замены наглядно показан на видео:

В бойлерах процедура замена похожа на предыдущий пример, только внешний вид нагревателя может отличаться. Перед заменой нужно слить воду, иначе всё вытечет на пол, когда вы начнете вынимать ТЭН. Он устанавливается в нижней части бака и может быть закрыт декоративными крышками или панелями, пластиковыми или металлическими. Пример вы видите на фото ниже.

Дальше нужно изъять уплотнительные элементы, отключить провода питания, открутить крепежные винты и вынуть элемент.

В зависимости от мощности бойлера нагревателей может быть несколько. Алгоритм проверки описан выше, а дальше собираете всё обратном порядке.

Заключение

Замена ТЭНа простое дело, но требует наличия простейших инструментов, типа гаечных ключей, отверток, пассатижей, мультиметра или тестера «Цэшки». Минимальных навыков слесаря, и внимательности, чтобы избежать протечек и прочих проблем.

Не стоит устанавливать нагреватели большей мощности вместо сгоревших. Они возможно и будут работать, а вот сам прибор не факт, что выдержит возросшее тепловыделение. С электричеством не стоит экспериментировать, особенно если у вас нет опыта.

Почему часто горят ТЭНы на водонагревателях

Если ТЭНы часто перегорают в водонагревателе или стиральной машине, то на это есть несколько причин. ТЭН — это специальное устройство в виде трубки, внутри которой расположен нагревательный элемент. При подаче напряжения элемент нагревает трубку, а та, в свою очередь, передаёт тепло воде.

Если ТЭН прогорел, есть большая вероятность утечки электрического тока. Поэтому на такие электроприборы как водонагреватель или стиральная машина обязательно нужно ставить УЗО, во избежание поражения электрическим током через воду.

В данной статье мы рассмотрим, по каким именно причинам ТЭНы чаще всего выходят из строя. Соответственно, устранив их можно продлить жизнь трубчатому электронагревателю.

Из чего состоит ТЭН — трубчатый электронагреватель

ТЭН состоит из корпуса в виде медной или латунной трубки. Внутри корпуса располагается нихромовая спираль. Чтобы не было короткого замыкания внутри, спираль изолирована от металлического корпуса специальным материалом, которых хорошо проводит тепло.

На концах ТЭН имеет два вывода в виде штырей с резьбой. Штыри служат для подключения проводников — фазы и рабочего нуля. При подаче электроэнергии, как было сказано выше, спираль внутри трубки нагревается и тепло передаётся воде.

Почему часто горят ТЭНы на водонагревателях и в стиральных машинах

Существует несколько основных причин, по которым ТЭН может преждевременно выйти из строя. Само собой разумеется, что каждый трубчатый электронагреватель рассчитан на определённое количество часов работы.

Однако явными причинами быстрого износа ТЭНа и его выхода из строя, являются:

• Повышенная жесткость воды — если вода не соответствует минимальным требованиям в плане качества, то на ТЭН очень быстро налипает накипь. В результате этого трубчатый электронагреватель перегревается, что приводит к перегоранию спирали внутри. Также химически небезопасная вода может разъесть стенки ТЭНа со временем;
• Повышенное напряжение в электросети. Если в сети повышенное напряжение, то ТЭН быстрее изнашивается. Здесь всё прямо пропорционально — ТЭН нагревает воду быстро, но при этом спираль перегревается, что также приводит к её скорому перегоранию;
• Большие скачки напряжения. По своему принципу работы трубчатый электронагреватель напоминает мощный резистор, через который протекает напряжение. Если в сети часто наблюдаются большие скачки напряжения, то мощность ТЭНа увеличивается до запредельной, из-за чего спираль также перегорает.

Чтобы уменьшить все негативные факторы, которые так или иначе влияют на срок службы трубчатого электронагревателя, нужно сделать следующее. Во-первых, установить на воду фильтр, который позволит умягчить воду.

Во-вторых, поставить на вводе электроэнергии в дом стабилизатор напряжения. В таком случае получится защитить все электроприборы от скачков напряжения. Обрадуется данному новшеству и водонагреватель, ТЭН которого не будет перегорать так часто и прослужит намного дольше.

Всё о сантехнике

Рейтинг публикации:

Как продлить жизнь тэну водонагревателя?

Зачем его защищать? Виной всему — вода. Почему это так, рассмотрим сегодня.

В зависимости от типа тэна, в вашем бойлере (водонагревателе или электро водонагревателе), он может очень быстро испортиться.

Я не буду описывать здесь, как заменить тэн , а остановлюсь на профилактике и предотвращении выхода из строя тэна, и самого электронагревателя воды.

Почему, собственно, тэны могут быстро ломаться? Вода!
Качество воды, которой заполнены наши водопроводы, оставляет желать лучшего. И если даже она имеет хорошие биологические показатели (коли-индекс: количественный показатель бактериологического загрязнения воды), то содержание солей, в большинстве случаев, очень большое. Умягчение воды, процесс дорогостоящий, и наверное поэтому им часто пренебрегают. Не будем рассуждать о пользе или вреде солей для человека. Для водопроводных систем, особенно отопительных систем, соли и примеси — губительны.

Итак, мы подошли к причине выхода из строя тэна бойлера. При нагреве воды, поверхность тэна водонагревателя, со прикасается с водой, и на ней (поверхности тена), образуется солевой налёт, или накипь. И чем дольше работает тэн, тем толще слой накипи. Из-за накипи начинается перегрев тэна и его дальнейшее разрушение, так как температурный датчик срабатывает на нагрев воды до заданной температуры, а не нагрев самого тэна.

И что со всем этим делать?

Есть несколько способов, как продлить срок эксплуатации тэна водонагревателя, простых и эффективных.

Регулярная чистка накопительного водонагревателя. В зависимости от степени жесткости воды в вашей системе водопровода, и эксплуатационной нагрузки (при относительно мягкой воде, но если бойлер с утра и до вечера греет воду, например в бане небольшого предприятия: или наоборот, вода жесткая, но работает час-два в неделю), определяется и частота периодического обслуживания. При интенсивной работе и жесткой воде это примерно 2 — 3 раза в год. В лучших условиях: раз в год или раз в два года.

Применение средних и низких температур нагрева воды поможет уменьшить образование накипи на поверхности тэна водонагревателя, и следовательно предотвратить его разрушение. Ставте регулятор нагрева воды в накопительном водонагревателе на среднее значение. Тогда тэн, даже изрядно обросший накипью, не будет перегреваться.

Магниевый анод. Следите за состоянием анода, и если он уже разрушен, обязательно замените его.

Он защищает тэн от действий электро-тока, и как пишут производители, от быстрого образования накипи или отложения солей на поверхности тэна.

Выбор накопительного водонагревателя с другим типом тэна. Существуют различные разновидности тэнов, которые не контактируют непосредственно с водой.

Например, керамические тэны, как на фото выше. Они монтируются в изолированную гильзу, которая уже и контактирует с водой. Ниже, можно увидеть, как устроен керамический тэн водонагревателя

Или специальный спаренный тен, который так же, не контактирует напрямую с водой.

Он так же, как и керамический тэн, вставляется в специальную гильзу, и может быть заменён, без разбора водонагревателя. Такие тэны называют «сухими тэнами». Они прослужат вам значительно дольше. Но чистить внутренний бак накопительного нагревателя всё-равно нужно регулярно. Это продлит жизнь водонагревателю в целом.

Надеюсь, эта статья поможет вам немного сэкономить средств и нервов. Всего доброго.