ТЭН для чугунного радиатора на 12 секций с пропиленгликолем

Чугунный радиатор на 12 секций в водяном отоплении отдаёт ориентировочно 1,5-2 кВт; под электрический ТЭН с терморегулятором обычно берут 1-1,5 кВт. Резьба пробки - 1" или 1 1/4", оболочка - нержавеющая сталь, не медь. На пропиленгликоле удельную ваттную нагрузку ТЭНа снижают на 15-20% против водяной нормы: иначе гликоль у горячей стенки трубки пригорает и откладывается коркой внутри радиатора.

Зачем чугунный радиатор переводят на ТЭН и пропиленгликоль

Типовая ситуация - дача или помещение без постоянного отопления. Батарея стоит на отключённой системе, зимой туда никто не заезжает неделями, и обычная вода в чугунных секциях рискует замёрзнуть и порвать радиатор изнутри. Электрический ТЭН через резьбовую пробку превращает секционную батарею в автономный электрорадиатор: подключили к розетке - греет сама, без котла и трубопровода.

Пропиленгликоль добавляют именно под этот риск: температура замерзания 30-40%-ного раствора опускается до минус 15…25 °C, и короткое отключение электричества зимой не убивает систему. Второй случай - санитарные требования на объектах, где протечка воды недопустима, а гликоль сам по себе менее токсичен, чем этиленгликоль, и допустим там, где важна безопасность при утечке.

Плата за это - теплоноситель хуже снимает тепло с нагревателя, и ТЭН для гликоля нельзя делать по водяным меркам. Дальше - конкретные цифры.

Таблица подбора ТЭНа под чугунный радиатор на гликоле

Медь и латунь в этой таблице не предлагаем принципиально: в горячем гликоле с ингибиторными присадками медь может реагировать с образованием осадка на стенке трубки, а дальше это тот же пригар, что и от перегрузки по мощности, только по другой причине.

Почему для пропиленгликоля снижают мощность ТЭНа

У водно-гликолевой смеси теплоёмкость и теплопроводность ниже, чем у чистой воды. Раствор хуже уносит тепло от поверхности трубки, и при той же ваттной нагрузке, что годится для воды, стенка ТЭНа на гликоле греется заметно сильнее. Локальный перегрев запускает разложение гликоля прямо на металле: образуется плотная корка, которая сама становится теплоизолятором и ускоряет следующий перегрев. ТЭН в итоге выгорает раньше срока, а радиатор изнутри покрывается отложениями.

Специалисты по подбору нагревателей для антифризных контуров держат удельную поверхностную мощность (ваттную нагрузку) ниже водяной нормы на 15-20%. Для стоячего теплоносителя в закрытой секции чугунного радиатора водяная норма - 3-5 Вт/см², для гликоля ориентир - не выше 4,0-4,3 Вт/см².

Расчёт: как снижение на 17% выглядит в цифрах

Ваттная нагрузка считается по формуле q = P / (π·d·L), где P - мощность, d - диаметр трубки, L - длина активной зоны в теплоносителе.

Пример на воде: ТЭН 1 кВт, трубка Ø13 мм, активная зона 500 мм. Площадь S = π×1,3×50 = 204 см². q = 1000/204 = 4,9 Вт/см² - это верхняя граница диапазона для стоячей воды (3-5 Вт/см²), работать будет, но без запаса.

Тот же 1 кВт под пропиленгликоль переносим на трубку длиной 600 мм вместо 500: S = π×1,3×60 = 245 см². q = 1000/245 = 4,08 Вт/см². Это на 17% ниже водяного расчёта - трубка длиннее, площадь контакта с теплоносителем больше, стенка в гликоле не перегревается локально.

Что прислать для расчёта

• Резьба пробки (замер штангенциркулем или маркировка радиатора - МС-140 и т.п.)
• Число секций радиатора - в данном случае 12
• Тип теплоносителя: вода или пропиленгликоль, и концентрация раствора в процентах
• Напряжение сети - 220 или 380 В
• Нужен ли терморегулятор с отдельной гильзой под датчик
• Где установлен радиатор - торцевая или боковая пробка, горизонтально или с наклоном

Частые ошибки при переводе радиатора на ТЭН

• Берут готовый водяной ТЭН «как есть» под гликоль. Длина активной зоны для воды и гликоля при одинаковой мощности разная - это не взаимозаменяемые детали.
• Ставят медный или латунный нагреватель, потому что дешевле. На гликоле это риск отложений на стенке, а не экономия.
• Не называют концентрацию гликоля поставщику. 20% и 50% раствор ведут себя по теплоотдаче по-разному, расчёт без этой цифры приблизительный.
• Запас мощности берут «на глаз», без привязки к площади трубки. Лишние ватты без увеличения длины - это рост ваттной нагрузки, а не надёжности.

Частые вопросы

Похожие темы в блоге: как рассчитать мощность ТЭНа для радиатора отопления и сопротивление ТЭНа 1 кВт на 220 В.

Автор: Руслан Садыкбаев, производство ТЭН с 2017 года.