ТЭН — это аббревиатура из первых букв определения: трубчатый электрический нагреватель. ТЭНы используются практически в любой нагревательной технике и в холодильном оборудовании для оттайки, разморозки, слива конденсата и представляют собой металлическую трубку, внутри которой находится токопроводящая спираль либо несколько спиралей.
При производстве токопроводящих спиралей, для ТЭНов используется проволока из металлических сплавов, обладающих высоким удельным сопротивлением. Протекание электрического тока через такую спираль вызывает ее разогрев. В связи с тем, что «топливом» для ТЭНов является электричество, токопроводящая спираль (спирали) должна быть тщательно изолирована от трубчатого корпуса ТЭНа. Выводы из ТЭНа соединительных проводов для коммутации к питающей электросети, либо контакты, должны быть выполнены из термостойких материалов.
Разогрев токопроводящей спирали при работе неизбежно приводит к ускоренному окислению материала спирали, если не предусмотреть изоляцию самой спирали от непосредственного контакта с окружающей средой. Для того, чтобы внешний воздух и влага не попадали в трубки ТЭНов, их торцы герметично закрываются специальными заглушками.
Наиболее распространенным нагревательным элементом для ТЭНов являются спирали из никеле-хромовой проволоки. Для повышения КПД (коэффициент полезного действия) ТЭНов пространство в трубке ТЭНов, между витками спирали и стенками, заполнено спрессованным порошком оксида магнезия. Оксид магнезия при высоких температурах проявляет хорошую теплопроводность и электроизоляционные свойства, что идеально подходит для применения в области трубчатых электронагревательных элементов:
- наполнение «внутренностей» ТЭНов оксидом магнезия придает ТЭНам высокую электрическую прочность
- повышает эффективность передачи тепла от спиралей к нагреваемому объему и продлевает срок службы раскаленным в рабочем состоянии спиралям
Трубки ТЭНов производятся из сталей, которые:
- обладают достаточной эластичностью
- способны хорошо принимать форму
- обладают великолепными механическими свойства (высокая стабильность и прочность)
Трубки ТЭНов могут быть выполнены изогнутыми, вплоть до скручивания в спираль. Эти свойства позволяют изготавливать большое разнообразие ТЭНов как по мощностным показателям, так и по геометрическим формам.
Существует многочисленный ряд стандартизованных трубчатых электронагревателей, в котором, по неполной информации, насчитывается более 10000 типоразмеров, что перекрывает большинство типовых задач электронагрева, но для различных эксклюзивных случаев применения ТЭНов возможно изготовление специальных изделий, отличающихся применяемыми материалами для корпусов ТЭНов, для нагревательных спиралей, для различных питающих напряжение сети, для различных температур нагрева корпуса ТЭНа и тд.
Непосредственная работа ТЭНов заключается в выделении тепла в том месте, где они устанавливаются. ТЭНы могут нагревать какие-либо предметы, жидкости, газы. Специфика будущей работы ТЭНов вносит дополнительные ограничения на возможность использования материалов для корпусов ТЭНов.