Сухой ТЭН в колбе радиатора от солнца: разбор теста и честные цифры
Что показал тест: цифры без прикрас
Автор взял старую алюминиевую батарею, вставил в неё герметичную колбу, залил в колбу воду с зазором сверху и опустил туда сухой ТЭН. Питание: солнечная панель на 505 Вт, постоянный ток напрямую. Дальше он просто смотрел термометр.
Динамика по видео: старт 13 °C, через пять минут около 23 °C, через двадцать минут 44 °C. На улице холодно и ветрено, то есть часть тепла сразу сдувало. Это честный результат для панели такой мощности: воздух у поверхности радиатора становится ощутимо горячим, рука это чувствует, но кипятком секции не станут.
Почему так. Панель 505 Вт это её паспорт при идеальном солнце. В реальную холодную погоду под углом и с ветром она отдаёт заметно меньше, часто 300–450 Вт. Этой мощностью греется и вода в колбе, и сам металл радиатора, и через него воздух комнаты. Радиатор работает как теплоаккумулятор: набирает тепло медленно, но потом долго его держит.
Прикинем на пальцах, сколько это тепла
Возьмём радиатор среднего размера: примерно 3 литра воды в контуре и около 10 кг алюминия. Чтобы поднять всё это на 31 °C (с 13 до 44), нужно:
Алюминий: 10 кг × 0,90 кДж/(кг·°C) × 31 °C ≈ 280 кДж
Итого около 670 кДж, это 0,19 кВт·ч тепла.
При реальной отдаче панели ~400 Вт за 20 минут (1200 секунд) в металл ушло бы 400 × 1200 = 480 кДж. Плюс потери в холодный ветер. Порядок сходится: за 20 минут такая система как раз и вытягивает тридцать с небольшим градусов на среднем радиаторе.
Вывод из арифметики простой. Одна панель и один ТЭН на пол-киловатта вытянут обогрев одной-двух секций, тамбура, теплицы, будки, погреба. Топить таким комнату в мороз не выйдет: не хватит мощности перекрыть теплопотери дома. Для дома считают массив на несколько киловатт и несколько ТЭНов, об этом ниже есть ссылка на отдельный разбор.
Зачем нужна колба и почему ТЭН сухой
Колба, по сути, герметичная гильза, которая вставляется в радиатор. ТЭН сидит внутри неё и воды системы не касается. Отсюда два практических плюса, ради которых всё и городится.
ТЭН меняется без слива. Если нагреватель сгорит, его вынимают из колбы и ставят новый, не разбирая радиатор и не сливая воду. Для дачи, где система на зиму и так может стоять, это удобно.
Сухая среда бережёт нагреватель. Сухой ТЭН в колбе не контактирует с водой и накипью, поэтому его оболочку делают из углеродистой стали 10, этого достаточно, и это дешевле нержавейки. Мокрый ТЭН, который стоит прямо в воде, мы делаем из нержавейки AISI 321 (08Х18Н10Т), потому что там важна стойкость к коррозии. В колбе такой запас не нужен.
Два ТЭНа в одном радиаторе: солнце и сеть
Самая полезная мысль из теста: поставить в радиатор две колбы. В одну идёт сухой ТЭН под панель, он работает днём от солнца бесплатно. Во вторую ставят обычный ТЭН на 220 В с терморегулятором, он подхватывает вечером и в пасмурные дни от сети или генератора.
Так система не зависит от погоды. Есть солнце, топит панель. Нет солнца, включается сетевой контур и держит заданную температуру. Развязать их между собой несложно, мы подробно разбирали это в отдельной статье про два ТЭНа в одном баке.
Что важно не забыть по безопасности
Предохранительный клапан. Замкнутый объём с нагревом даёт давление. В тесте автор приоткручивал пробку, чтобы стравить его вручную. Правильно ставить сбросной клапан, а не караулить пробку.
Защита по постоянному току. ТЭН от панели питается постоянным током, и токи при низком напряжении высокие. Автомат и предохранитель нужны именно на постоянный ток, бытовые на 220 В переменного тока для этого не годятся.
Сухой ход. Сухой ТЭН нельзя включать в пустой колбе без воды вокруг гильзы: без теплоотвода он перегреется. Сначала заливаем колбу, потом подаём питание.
Как подобрать колбу и ТЭН под свой радиатор
Готовые колбы редко подходят к конкретной батарее: у радиаторов разное межосевое расстояние, диаметр коллектора и резьба. Поэтому колбу и ТЭН к ней проще заказать под размеры вашего радиатора, а нагреватель намотать под напряжение вашей панели.
- Тип и материал радиатора: чугун, алюминий, биметалл.
- Число секций и примерный объём воды в нём.
- Присоединительная резьба и диаметр, куда войдёт колба (обычно 1 или 1¼ дюйма).
- Напряжение системы: 12, 24 или 48 В.
- Мощность массива панелей и, если есть, ёмкость аккумулятора.
- Нужен ли второй контур на 220 В с терморегулятором.
По этим данным подберём мощность и длину ТЭН, изготовим сухой нагреватель под ваше напряжение и колбу под ваш радиатор. Минимальный заказ: 1 штука, срок 7–14 рабочих дней, отгрузка по России и в Казахстан.
Совместимость с солнечным оборудованием
ТЭН изготавливаем под напряжение вашей системы: 12, 24 или 48 В. Это стандартные напряжения автономных сборок, поэтому нагреватель согласуется по питанию с массивом панелей и контроллером любого производителя. Сопротивление подбираем под напряжение аккумуляторной шины или под рабочую точку массива при прямом питании.
Наш низковольтный ТЭН ставят в системы на распространённом оборудовании:
- контроллеры MPPT и PWM: EPEVER (EPSolar), Victron, SRNE, MUST;
- инверторы: Victron, MUST, СибВольт, Delta;
- солнечные панели: Delta, Sunways, ФСМ, One-Sun;
- аккумуляторы 12/24/48 В: Delta, Ventura, LiFePO4.
FAQ
Реально ли греть радиатор сухим ТЭНом от солнечной панели?
Да, но медленно и на небольшую мощность. В тесте панель 505 Вт подняла средний радиатор с 13 до 44 °C примерно за 20 минут в холодную погоду. Этого хватает поддержать плюс в теплице, будке, тамбуре или на даче, но не отопить комнату в мороз.
Зачем ТЭН ставят в колбу, а не прямо в воду?
Колба это герметичная гильза. ТЭН в ней не касается воды системы, поэтому его можно вынуть и заменить без слива и разборки радиатора. Плюс в сухой среде нагреватель служит дольше и его делают из более простой стали.
Почему сухой ТЭН делают из стали 10, а не из нержавейки?
В колбе ТЭН не контактирует с водой и накипью, коррозии нет, поэтому достаточно углеродистой стали 10, и это дешевле. Нержавейку AISI 321 (08Х18Н10Т) ставят на мокрые ТЭН, которые работают прямо в воде.
Можно ли поставить в один радиатор ТЭН от солнца и ТЭН от сети?
Да, для этого ставят две колбы. В одной сухой ТЭН под напряжение панели работает днём от солнца, в другой ТЭН на 220 В с терморегулятором подхватывает вечером и в пасмурные дни. Так отопление не зависит от погоды.
Почему воду в колбу заливают не доверху?
При нагреве вода расширяется. Если залить под пробку, её выдавит или разорвёт колбу. Оставляют зазор 5–7 см сверху и обязательно ставят сбросной предохранительный клапан, чтобы стравливать давление.
Какая мощность и напряжение нужны под мой радиатор?
Для одной-двух секций или небольшой теплицы обычно хватает 0,5–1,0 кВт на 12, 24 или 48 В под вашу панель. Точную мощность и длину ТЭН подбираем по типу радиатора, числу секций и напряжению системы.
Какая минимальная партия и срок изготовления?
Минимальный заказ 1 штука. Срок 7–14 рабочих дней. Изготавливаем сухой ТЭН под ваше напряжение и колбу под ваш радиатор, отгружаем по России и в Казахстан.
Пришлите тип радиатора, число секций, резьбу под колбу и напряжение системы. Подберём мощность и изготовим ТЭН на 12/24/48 В под вашу панель.
Оставить заявку на расчёт
Оставить заявку
Перезвоним или напишем в WhatsApp в течение 15 минут. Изготовим ТЭН по чертежу, фото маркировки или образцу от 1 штуки. Отгрузка по всей России и в Казахстан.