Типы нагревательных элементов в конвекторах

Внимание на нагревательный элемент (ТЭН)

В современных моделях электрических конвекторов используются нагревательные элементы трех видов:

  • игольчатые;
  • трубчатые с алюминиевым ребрением;
  • монолитные.

Игольчатые своим видом представляют пластину небольшой толщины, которая выполнена из диэлектрического материала. На неё установлена хром-никелевая нагревательная нить. Она образует петли с обеих сторон от себя. И х нагрев и остывание происходит за короткий промежуток времени. В приборах, созданных на базе игольчатого нагревателя, процесс конвекции осуществляется главным образом за счет конструкции его корпуса.

Нить в игольчатом нагревателе имеет лаковое покрытие, но она слабо защищена от влаги. Поэтому электрические конвекторы с этим нагревательным элементом не рекомендуется использовать в помещениях с высоким уровнем влажности. Главным достоинством таких установок является их приемлемая цена. Однако срок их службы непродолжительный. Применяют в конвекторном оборудовании игольчатые нагреватели крайне редко. Но, если в магазине вам попадется такой прибор, то лучше пройти мимо.

Трубчатый нагревательный элемент знаком многим. Он встречается не только в электрических конвекторах, но и в водонагревателях. Собой он представляет стальную трубку, которая имеет покрытие нихромовой нитью. Трубка заполнена засыпкой с изолирующими свойствами, которая вдобавок обладает хорошей теплопроводящей способностью. На трубке закреплены ребра из алюминия. Они обеспечивают эффективную теплопередачу, а помимо этого усиливают конвекцию при работе прибора.

Нагрев ТЭНа происходит быстрее в сравнении игольчатым элементом. Кроме этого, он отличается долговечной работой. Многие модели агрегатов выполняются в брызгозащитном корпусе. Поэтому конвекторы с ТЭНами могут использоваться в помещениях с высокой влажностью. Например, в ванных комнатах. Однако и у этих элементов имеются определенные минусы. Самый серьезный состоит в том, что трубки и ребра имеют различную величину теплового расширения, а это может привести к возникновению звуков, напоминающих потрескивание во время работы электрического конвектора.

Приборы, которые оснащены монолитными элементами нагрева, отличаются бесшумностью работы. Обусловлено это тем, что конвекторы этого типа имеют цельнолитой нагреватель. Составной частью конструкции таких установок являются ребра. При работе этих устройств возникают минимальные потери тепла. Кроме этого, они эффективны при решении задач по обогреву помещений.

Среди видов электрических конвекторов специалисты рекомендуют останавливать свой выбор на оборудовании с ТЭНом или монолитным нагревательным элементом.

Виды

Принципиально различают два вида конвекторов:

Электрические конвекторы

Работают за счёт электричества. На нагревательные элементы подается электроэнергия, которая преобразовывается в тепло. Воздух вокруг конвектора нагревается и поднимается вверх, и этот процесс продолжается постоянно. Благодаря циркуляции воздуха электроконвектор быстро повышает температуру в помещении. Для установки электрического конвектора не нужно монтировать дополнительные конструкции или обеспечивать отток воздуха

Основное внимание в статье мы уделим именно этому типу конвекторов

Газовые конвекторы

Работают за счёт сжигания газа внутри корпуса. Огонь так же повышает температуру нагревательного элемента, и соответственно — окружающего воздуха. Газовые конвекторы используются несколько реже из-за того, что их монтаж предполагает использование газа для отопления, а это — дополнительная бумажная волокита. Так же газовые конвекторы требуют повышенного внимания со стороны пожарной безопасности. При их установке нужно создавать конструкцию для отвода продуктов горения из дома. Соответственно, газовые конвекторы применяют реже, и в основном — в частных домах.

Преимущества и недостатки электрических устройств

Для установки электрического конвектора не нужно оформлять документы или получать разрешения. Конвектор не вносит изменений в конструкцию помещений, соответственно его можно ставить где угодно, в том числе в жилых и нежилых помещениях. Монтаж таких приборов предельно простой — его можно закрепить где угодно или просто разместить на полу, при этом не надо подводить его к газовой трубе или другим коммуникациям — достаточно просто воткнуть его в розетку.

Во многих электрических конвекторах есть автоматика, которая отвечает за контроль температуры в помещении. Это позволяет сэкономить деньги на отоплении и препятствует лишнему прогреву воздуха, поэтому в помещении не становится жарко. Также электрический конвектор безопасен в эксплуатации — в случае случайного опрокидывания на пол он может сам выключиться для исключения случайного возгорания.

Электроконвектор довольно просто устроен поэтому он редко ломается и не требует тщательного обслуживания. Также он не сжигает кислород в помещении и не засушивает воздух. Конвектор с электрической системой нагрева не создает шума и от него не исходит неприятных запах.

У электроконвекторов есть несколько недостатков:

  1. Во-первых, он полностью зависит от электричества, и если его по какой-то причине не станет, конвектор не будет обогревать помещение.
  2. Во-вторых, далеко не все модели конвекторов обладают достаточной влагозащищенностью, что препятствует их применению в ванных комнатах.

Так же у электрического конвектора есть недостаток в виде ограниченной площади, которую он может обогреть. Так, средний конвектор может отапливать до 30 квадратных метров. Конечно же, есть и конвекторы для больших помещений, но они будут стоить дороже и модельный ряд таких конвекторов ограничен.

Преимущества и недостатки газовых аппаратов

Главная причина, по которой люди покупают газовые конвекторы — итоговая стоимость отопления. Отапливать помещение газом дешевле, чем электричеством (при сравнительной температуре и размере помещения). Также газовые конвекторы могут справляться с отоплением больших помещений. Из-за этих особенностей люди устанавливают газовые конвекторы. Также проблемы с газом случаются реже, чем с электричеством, соответственно если в доме стоит газовый конвектор, то вероятность отключения отопления минимальная.

Недостатков у такого вида конвекторов больше:

  1. Во-первых, для их установки нужно вызывать специалистов.
  2. Во-вторых, поставить газовый конвектор в помещении просто так нельзя. Приходится получать разрешения от государственных служб.
  3. Для монтажа газовых конвекторов приходится устанавливать дополнительную вентиляцию на фасаде дома.
  4. В отличие от электрических конвекторов, газовые не оснащены электроникой, поэтому их приходится регулировать самостоятельно.

Мнение эксперта

Торсунов Павел Максимович

Газовый конвектор сжигает кислород в помещении. От него часто исходит неприятный запах из-за небольших утечек газа. Открытое пламя остается потенциальной опасностью несмотря на то, что оно изолировано корпусом. Еще одна проблема газового конвектора — связь с внешней атмосферой по вентиляции. Нередки случаи, когда из-за сильного ветра огонь в конвекторе задувается, и приходится включать конвектор заново. Сам по себе процесс включения понятен не с первого раза, и для того чтобы научиться зажигать огонь приходится тренироваться. Так же есть риск утечки газа.

Нагревательный элемент для конвектора — что это такое

Под ТЭНом подразумевается малогабаритное устройство, которое встраивается в нижнюю часть корпуса радиатора. Принцип действия прибора основан на преобразовании электрической энергии в тепловую. Так как расходный ресурс относительно дорогой, такие конвекторы чаще применяются в качестве дополнительного обогрева воздуха.

Все нагревательные элементы условно подразделяются на 2 группы. Устройство открытого типа характеризуется степенью электрозащищенности с маркировкой IP21. Управление осуществляется посредством механического термостата. Прибор закрытого типа оснащен электронным терморегулятором, запрограммированным на конкретные или настраиваемые значения температур. Для конвекторов с подобным оборудованием свойственны экономичное потребление энергии и защищенность на уровне IP24.

Тип регулятора температуры

Регулятор в блоке управления предназначен для автоматического поддержания температуры в помещении. Основываясь на показаниях датчика, установленного в нижней части корпуса конвектора, регулятор включает и отключает нагревательный элемент при достижении заданной температуры.

Регуляторы температуры бывают двух типов:

  • механические;
  • электронные.

Виды регулятора

Механический регулятор выполнен на основе ступенчатого переключателя, он отличается максимально простой конструкцией. Недостаток механического управления – невысокая точность с погрешностью в 1-3 градуса, а также невысокая надежность. При включении нагревателя с механическим управлением слышен отчетливый щелчок реле.

Механический блок управления

К достоинствам этого типа переключателей можно отнести устойчивость к перепадам напряжения в сети. При выходе и строя механического регулятора его можно быстро и недорого заменить.

Конвектор с механическим термостатом

Электронный блок управления – более сложное устройство, позволяющее установить температуру с точностью до 0,1 градуса, а также разные режимы использования: ночной, дневной, режим поддержания плюсовой температуры. Включение и отключение нагревателя происходит бесшумно. Электронные регуляторы часто оснащают ЖК-дисплеем, отображающим температуру в помещении, а также параметры режима при его программировании.

ЖК-дисплей на электронном блоке управления

Электронные регуляторы в целом более надежны, но выходят из строя при перепадах напряжения на 15-20% от номинала. Ремонт и замена электронного блока обходятся недешево, поэтому прибор лучше устанавливать совместно со стабилизатором напряжения или защитным реле напряжения.

Электрический конвектор JH-heater

Электрический конвектор Electrolux ECH/AG-500MF

Расчет мощности конвекторов по площади

Неправильный выбор конвекторов может привести к недостатку тепла или к излишним денежным затратам. К отсутствию необходимого количества тепла приводит недостаток мощности – как правило, это результат неправильного расчета. Что касается больших расходов, то к ним приводит покупка конвекторов со слишком большим запасом по мощности, который в некоторых случаях вовсе ни к чему.

Простая таблица определения мощности конвектора.

Проще всего проводить расчет мощности конвекторов по площади помещений. Здесь задействуется стандартная формула, согласно которой на 10 кв. м. жилой площади необходим 1 кВт тепловой энергии. В северных и дальневосточных регионах, где зимы более холодные, чем где-нибудь в средней полосе России, на 10 квадратов приходятся 1,5 кВт тепла. Мы же будем отталкиваться от первоначального значения в 1 кВт.

Изучив формулу расчета мощности конвекторов по площади, вы сможете самостоятельно вычислить необходимую мощность оборудования, исходя из требований к отопительной технике для своего региона.

Для того чтобы сделать процесс расчета мощности конвекторов более наглядным, представим, что нам нужно обогреть домовладение площадью 100 кв. м. с высотой потолков 2,5 метра. Исходя из обозначенной формулы, нам понадобятся обогреватели с суммарной площадью 10 кВт. Главная задача – распределить их по обогреваемым помещениям, чтобы в каждой комнате было столь же тепло, как и в соседних комнатах.

В этих расчетах мы не учитываем тепловые потери, которые присутствуют в отапливаемых помещениях. Их нужно задействовать в процессе расчета мощности конвекторов по площади. Вот наиболее важные коэффициенты:

  • Отсутствие утепленных стен – применяется коэффициент 1,1;
  • Однослойные стеклопакеты – применяется коэффициент 0,9;
  • Две внешние стены (угловая комната) – используем коэффициент 1,2;
  • Высота потолков от 2,8 до 3 метров – используем коэффициент 1,05.

В наиболее точных расчетах мощности учитываются роза ветров, соотношение площади окон к площади полов, наличие входной двери и т. д. То есть, необходимая мощность может оказаться выше заданного значения – если в помещениях установлены однослойные стеклопакеты, следует увеличить мощность оборудования на 10% (не считая других возможных утечек).

Таблица расчета мощности конвекторов с учетом теплоизоляции помещения.

Выполнив точный и грамотный расчет, вы сможете создать на основе конвекторов эффективную систему отопления.

Критерии выбора

Учитывая особенности каждого типа элементов нагрева, можно выбрать такой, который подходит для заданных целей или помещения, где он будет эксплуатироваться. Если скорость обогрева не играет роли, лучше выбрать долговечные и надежные ТЭНы или монолитные нагреватели. При более высокой цене они смогут работать продолжительное время.

Для продолжительной работы и незначительного, но постоянного нагрева воздуха предпочтение стоит отдать монолитной системе. Развитый теплообменник позволяет экономить электроэнергию даже при долговременной эксплуатации прибора: его можно включить на полную мощность для достижения рабочей температуры или быстрого обогрева и оставить поддерживать нужную температуру на ½ мощности.

Нагревательные элементы монолитного типа

Нагревательные элементы монолитного типа применяют для конвектора со степенью защиты IР 24. В них установлена нихромовая нить с наполнителем из диэлектрического материала. Вся «начинка» упакована в литой алюминиевый корпус с металлическими ребрами.

Во время нагрева и остывания каждая деталь моноблока увеличивается и сужается в объеме. Данная особенность позволяет избежать трения, а также развития микротрещин. Хороший монолитный конвектор бесшумен, очень надежен и долговечен. Монолитный корпус сводит на минимум промежуточную теплопотерю, а также уменьшает нагрев реберной конструкции.

Нагреватель монолитного типа

Типы электрических нагревателей

В процессе производства современных электроконвекторов компании-изготовители используют электронагревательные элементы трех типов:

Каждый из упомянутых видов нагревателей имеет только ему свойственные достоинства и недостатки, поэтому прежде, чем купить электроконвектор, потенциальному потребителю желательно с ними поподробнее ознакомиться.

Stitch-нагреватели

Stitch-нагреватели (с английского: шить, стегать) еще называют игольчатыми или ленточными. Это плоская диэлектрическая пластина (лента), прошитая токопроводящей нитью с изолирующим лаковым покрытием. Тонкая хромо-никилевая проволока образует с двух сторон пластины петли, которые под воздействием электрического тока мгновенно нагреваются до высокой температуры и также быстро остывают при его отключении. При этом раскаленная нить контактирует с воздухом, что может привести к его пересушиванию.

На заметку! Стич-нагреватели не имеют защиты от брызг и стекающей воды, что существенно ограничивает область их применения.

Основное достоинство игольчатых нагревателей — низкая стоимость. При этом конвекторы, изготовленные с их использованием, имеют ряд существенных недостатков, среди которых можно отметить:

  • низкую тепловую инерцию;
  • низкий коэффициент полезного действия (КПД);
  • недостаточную степень электрозащищенности (не выше IP21), в связи с чем их нельзя использовать в помещениях с повышенной влажностью;
  • недолговечность, что обусловлено хрупкостью самих нагревателей;
  • высокий уровень пожароопасности — попадание пыли на раскаленную спираль вызывает искрение, что может привести к пожару;
  • повышенные требования к транспортировке.

На отечественном рынке ленточные нагреватели чаще всего встречаются в электроконвекторах китайского производства (компания General и др.).

Трубчатые нагреватели

Традиционный трубчатый электронагреватель (ТЭН) конструктивно представляет собой прочную стальную колбу, внутри которой находится кварцевый, керамический или магниевый наполнитель. Внутрь колбы также интегрирована нихромовая нить, которая нагревается под действием электрического тока.

Кроме того, поверх корпуса колбы крепят алюминиевый диффузор (рефлектор) с большим числом ребер, расположение, количество и конфигурация которых может варьировать. Последние значительно увеличивают площадь соприкосновения нагревательного элемента с холодным воздухом и, как следствие, теплоотдачу ТЭНа, а также конвекцию воздуха. Такие ТЭНы полностью герметичны, а раскаленная спираль не контактирует с воздухом и поэтому не пересушивает его. Трубчатые нагреватели отличаются долговечностью и неприхотливостью в процессе эксплуатации.

На заметку! Как правило, конвекторы, собранные на основе трубчатых электронагревателей, имеют уровень электробезопасности IP24 (защита от брызг воды во всех направлениях), поэтому их можно использовать для подогрева воздуха во влажных помещениях.

Несмотря на ряд преимуществ, выгодно отличающих ТЭНы от stitch-нагревателей, они не лишены недостатков. Основные из них:

  • неплотное прилегание рефлектора к колбе, что приводит к потерям тепла;
  • разные коэффициенты температурного расширения стальной колбы и алюминиевого оребрения, способствующие их механическому повреждению (растрескиванию).

Выпуск электроконвекторов с трубчатыми нагревателями организован во многих странах мира. Наиболее известна продукция компаний Ballu (Китай), Siemens (Германия), Thermor (Франция) и др.

Монолитные нагреватели

От недостатков, присущих ленточным и трубчатым нагревателям, полностью избавлены их монолитные аналоги. В таких конструкциях диэлектрический наполнитель и нихромовая нить интегрированы в цельнолитой алюминиевый корпус, выполненный заодно с оребрением.

В данном конструктивном исполнении все элементы имеют одинаковый коэффициент температурного расширения, что исключает появление микротрещин при цикличной смене температуры. Кроме того, конвекторы, оснащенные монолитными нагревателями, бесшумны и долговечны в эксплуатации. Также они характеризуются минимальным уровнем тепловых потерь.

Существенным недостатком монолитных конструкций и изделий, изготовленных на их базе, является сравнительно высокая стоимость. Одним из лучших образцов такого электроконвектора считается прибор серии Electrolux 1000, укомплектованный современным монолитным X-образным нагревателем X-DUOS мощностью 1 кВт.

Материалы изготовления конвекторов

По этому признаку особенно выделяются водяные устройства. Их теплообменники выполняются из меди, сплава меди и алюминия, простой и нержавеющей стали. Наиболее распространены медно-алюминиевые аппараты – они являются наиболее эффективными по теплоотдаче, устойчивы к составу теплоносителя и коррозии. Теплообменники из стали уступают им по всем показателям – теплоотдаче и сроку службы, но имеют меньшую стоимость.

Материалами изготовления теплообменников газовых конвекторов служит обычная или высоколегированная сталь. Простая сталь служит меньше, нержавеющая более стойко относится к прогоранию, но и стоит она дороже.

Наружные кожухи конвекторов изготавливаются из обычной, оцинкованной и нержавеющей стали, термостойкого пластика и даже дерева – выбор материала зависит от типа отопительного прибора по нагревательному элементу (и его температуре).

Какой конвектор выбрать

Если говорить о том, какой нагреватель лучше выбрать, ответ будет неоднозначным. При всех очевидных плюсах, каждый тип обладает своими недостатками. К примеру, трубчатый элемент имеет самое долгое время накаливания. При активной работе он может издавать щелкающие звуки и скрипы, вызванные расширением конструкции. В свою очередь монолитный элемент отпугивает большинство покупателей свой высокой стоимостью. Не все готовы переплачивать за значительную степень защиты и минимальную теплопотерю.

Решение о том какой конвектор эффективнее, следует принимать исходя из характеристик обогреваемого помещения.

Если комната не влажная, а скорость прогрева воздуха не играет ключевой роли, лучше всего подойдет обычный ТЭН.

Однако если в помещении необходимо постоянно поддерживать комфортные условия, правильнее будет отдать предпочтения монолитному элементу

Эффективная система конвекции позволит вам немного сэкономить на электроэнергии.
Также можно обратить свое внимание на модели комбинированного типа, как инфракрасный обогреватель с функцией конвекции. Этот прибор сочетает нагрев посредством ТЭНа и инфракрасного элемента, что позволяет добиться быстрого прогрева помещения при незначительном расходе электрической энергии.. Специалисты советуют обращать внимание не только на нагревательный элемент

Максимальная мощность работы, пространственное расположение, мобильность и эргономия корпуса также вносят существенный вклад в эффективность

Специалисты советуют обращать внимание не только на нагревательный элемент. Максимальная мощность работы, пространственное расположение, мобильность и эргономия корпуса также вносят существенный вклад в эффективность. Внимательно изучите технические характеристики прибора, и сможете легко подобрать подходящий вам конвектор

Внимательно изучите технические характеристики прибора, и сможете легко подобрать подходящий вам конвектор.

Мы ожидаем поступление большой партии тепловых завес Ballu с двумя типами нагревательных элементов: ТЭН и стич-элемент. Что такое ТЭН покупателю всегда понятно,  а вот стич-элемент обычно вызывает сомнения. И напрасно! Стич-элемент — это современный нагревательный элемент игольчатого типа, выполнен из нихрома (сплав никеля и хрома). Стич-элемент имеет свои преимущества в сравнении с ТЭНом. Это быстрый нагрев и низкая инертность (быстрая отдача тепла). Последнее свойство исключает наличие остаточного тепла на нагревательном элементе тепловой завесы в случае аварийного отключения. Кроме того, благодаря использованию стич-элемента, завеса имеет меньший вес. Ну и, наконец, значительная разница в цене: тепловые завесы со стич-элементом дешевле, и, следовательно, являются лидером продаж.

Тем не менее, ТЭНовые завесы Ballu, давно и надолго завоевали прочное положение на рынке.

В прошлом те времена, когда покупателю приходилось подолгу объяснять, что такое Ballu, давно ли на рынке этот бренд. Тепловая техника Ballu была признана лидером продаж в России по результатам 2011 года!

Тепловые завесы Ballu выпускаются в нескольких сериях. Каждая из серий имеет широкую линейку.

Электрические тепловые завесы серии S (стич-элемент) — от 3 от 9 кВт, серии T (ТЭН) — от 3 до 36,5 кВт.

Мощные по производительности и нагреву водяные тепловые завесы — от 9 до 35 кВт. Ну и дизайнерские завесы серии Stella — это отдельная тема, о которой мы напишем в следующем блоге.

ТЭНовые тепловые завесы имеют большую производительность по воздуха, более длинный воздушный поток, большие габариты. И устанавливаются они на большие по размерам дверные проемы. Если вам требуется перекрыть гаражные или складские ворота — смотрите тэновые завесы

Не забывайте, что при подборе тепловой завесы важно учесть два параметра — длину и высоту дверного проема. Завесы мощностью от 9 кВт производятся под  напряжение 380 в. Завесы мощностью 6 кВт имеют два варианта подключения: 220 и 380 в

Завесы мощностью 6 кВт имеют два варианта подключения: 220 и 380 в.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий