Сухой ТЭН в колбе для воды 5 кВт 380 В: как подобрать и заказать
Колбы целиком под водой, керамическая вставка со спиралью внутри каждой, контакты трёх фаз и фланец остаются на сухой стороне
28,9 Ом - сопротивление спирали сухого ТЭНа на 5 кВт при 380 В, и это одно и то же число для обоих вариантов подключения: что прямая схема на одну колбу между двумя фазами, что три элемента звездой на фазное напряжение. Разница проявляется в другом месте - в том, выдержит ли колба Ø38 мм такую мощность на единицу площади без перегрева. Дальше - как выбрать схему, какая длина колбы подходит под каждую и что указать в заявке на расчёт.
Два способа подать 380 В на сухой ТЭН 5 кВт
380 В в России - это линейное напряжение трёхфазной сети, и сухой ТЭН на такую мощность собирают одним из двух способов. Первый: одна колба Ø38 мм с керамическим нагревателем, спираль которого рассчитана прямо на линейные 380 В и включена между двумя фазами - по сути однофазная нагрузка на повышенном напряжении. Второй: три элемента меньшей мощности, каждый на фазное напряжение (380/√3 ≈ 219,4 В), соединённые звездой с нейтралью или без неё, в сумме дающие те же 5 кВт.
Выбор между ними зависит от того, сколько колб физически встанет на фланец бака и какую ваттную нагрузку выдержит каждая при вашем режиме воды. Эти параметры считаются, подбирать их на глаз рискованно - ошибка в ваттной нагрузке видна не сразу, а через месяцы работы.
Сопротивление спирали и допуск по ГОСТ 13268-88
Сопротивление считается через R = U² / P, формула общая для любой нихромовой спирали, хоть в трубке, хоть в керамике внутри колбы:
Схема Б, три элемента по 1,67 кВт на фазных 220 В: R = 220² / 1667 ≈ 48 400 / 1667 = 29,0 Ом
Числа совпадают не случайно: при делении мощности на три фазы фазное напряжение одновременно делится на √3, и в формуле R = U²/P эти два изменения взаимно гасят друг друга. По ГОСТ 13268-88 допуск мощности +5/-10% даёт для обеих схем один и тот же коридор сопротивления - 27,5-32,1 Ом. Сопротивление на спирали у обеих схем совпадает, практическая разница в том, как эта мощность распределена по поверхности колбы.
Ваттная нагрузка решает, какая длина колбы подходит
Ваттная нагрузка q = P / (π·d·L) показывает, сколько ватт снимается с квадратного сантиметра оболочки колбы. Для воды в баке без принудительной циркуляции допустимый диапазон - 3-5 Вт/см², для воды, которую прокачивает насос, - выше, 8-12 Вт/см².
| Схема | Мощность на элемент | Длина колбы | q, Вт/см² | Для стоячей воды (3-5) |
|---|---|---|---|---|
| А - одна колба | 5 кВт | 600 мм | 6,98 | Перегруз |
| А - одна колба | 5 кВт | 800 мм (макс. стандарт) | 5,24 | На пределе, чуть выше |
| А - одна колба | 5 кВт | ≥840 мм (по чертежу) | ≤5,00 | В допуске |
| Б - три элемента | 1,67 кВт | 420 мм | 3,33 | Середина допуска, с запасом |
Из таблицы видно: схема Б с тремя элементами по 420 мм укладывается в стандартный типоразмер колбы без всяких оговорок. Схема А с одной колбой на всю мощность требует либо гарантированной циркуляции воды (тогда подходит стандартная колба 800 мм, q = 5,24 Вт/см² при допуске 8-12), либо нестандартной длины от 840 мм под заказ.
Частая ошибка: одна колба 800 мм на все 5 кВт при стоячей воде
Типичный сценарий: в заявке написано «5 кВт, 380 В, колба Ø38, длина 800 - у нас такая стояла раньше», без уточнения, стоячая вода в баке или прокачивается насосом. Если насоса нет, такая колба получает ваттную нагрузку на 5% выше предела для стоячей воды. На поверхности оболочки локально возникает плёночное кипение, керамика внутри перегревается быстрее расчётного срока, элемент выгорает раньше гарантийного периода.
Правильный порядок такой: сначала выясняется, есть ли циркуляция воды в баке, потом считается допустимая ваттная нагрузка, и только после этого выбирается число колб и их длина. Подгонка расчёта под уже купленную деталь идёт в обратную сторону и обычно заканчивается перегревом колбы.
Что прислать для расчёта
Чтобы точно подобрать схему, число колб и длину с первого раза, нужны пять параметров:
- Диаметр и резьба посадочного места на фланце бака (фото со штангенциркулем или чертёж)
- Глубина бака от фланца до противоположной стенки
- Есть ли принудительная циркуляция воды в баке (насос, контур) или вода стоячая
- Нужна одна колба на полную мощность или допустимо разбить на несколько элементов
- Состав воды, если это не обычная водопроводная: минерализация, соли, температура
Керамический нагреватель в колбе - отдельное изделие, цену на него считаем по фото или чертежу в день обращения, прайс на трубчатые ТЭН здесь не применим.
Нужен сухой ТЭН в колбе на 5 кВт 380 В под конкретный бак?
Пришлите фото фланца, глубину бака и скажите, есть ли циркуляция воды - подберём схему и длину колбы день в день. От 1 шт., изготовление 7-14 дней.
Оформить заказЧастые вопросы
Похожие материалы: сухой ТЭН в колбе 1,5 кВт для бойлера, сухой ТЭН в колбе 7 кВт из нержавейки, колба AISI 304 Ø38 мм, L=600 мм, колба Ø38 мм, L=800 мм.
← Назад в блог