Типы нагревательных элементов в конвекторах

Нагревательный элемент позволяет отапливать помещение без использования теплоносителя (воды или масла). В отопительных приборах конвекторного типа нагрев воздуха осуществляется при его непосредственном контакте с поверхностями нагревателя. Используемые производителями схемы приборов позволяют получить эффект обогрева даже при невысокой температуре рабочего элемента.

Типы нагревательных элементов

В конвекционном обогревателе используется естественное движение теплого воздуха вверх. Для повышения его температуры и нужен элемент нагрева. Его особенность состоит в большой поверхности, контактирующей с воздухом. Достигается это разными способами, поэтому и нагреватели для конвекторов выпускают в разных вариантах исполнения.

Виды элементов не слишком многочисленны:

• игольчатый;
• трубчатый (ТЭН);
• монолитный;
• ЭНГЛУ, или ленточный.

Все типы нагревателей имеют достоинства и недостатки, поэтому при выборе прибора для обогрева комнат стоит обратить внимание на тип установленного в нем элемента.

Нагревательные элементы игольчатого типа

Конструкция такого нагревателя состоит из диэлектрической пластины, густо прошитой нихромовой проволокой. Из-за особенностей изготовления игольчатый ТЭН для конвектора называют еще стичем или ститчем. Металлическая нить образует многочисленные петли по обеим сторонам основания. Она покрыта специальным термоустойчивым лаком для изоляции от воздействия кислорода, поэтому служит достаточно долго.

Общая греющая поверхность стич-элемента получается достаточно большой, чтобы успевать нагреть массу воздуха, проходящую через него. Чаще всего производители устанавливают 2 игольчатых элемента.

Среди достоинств игольчатого нагревателя можно отметить:

• почти моментальное достижение рабочего состояния: тонкие нити раскаляются до высокой температуры (более +250°С) за несколько секунд и сразу начинают нагревать проходящий сквозь них воздух;
• стич-элементы считаются наиболее экономичными и недорогими;
• обогревательный прибор работает бесшумно.

Игольчатые элементы используют в бытовых конвекторах Neoclima, в тепловых завесах и тепловентиляторах.

Основной недостаток у элемента такой конструкции состоит в уязвимости для влаги. Конвекторы со стич-нагревателями не рекомендуется устанавливать в помещении с высокой влажностью (ванной, санузле и пр.).

Нагревательные элементы трубчатого типа

Трубчатые нагревательные элементы для конвектора (ТЭНы) более защищены от внешних воздействий, чем предыдущий тип. Нихромовая нить у них заключена в металлическую трубку, наполненную сыпучим диэлектриком. В качестве засыпки чаще всего применяют кварцевый песок. При прохождении электротока через никель-хромовый сплав проволока или спираль нагревается до + 200°С или немного выше, постепенно раскаляя и наполнитель. Процесс разогрева ТЭНа до рабочей температуры занимает больше времени, чем у игольчатого нагревателя.

Чтобы увеличить теплообменную поверхность трубчатого нагревателя, производители выполняют оребрение ТЭНа: закрепляют на трубке с греющей спиралью спиральные или плоские металлические ребра, которые в процессе работы тоже сильно разогреваются. Каждый производитель разрабатывает собственную схему теплообменивающего оребрения, но эффективность нагрева воздуха примерно одинакова у всех подобных конструкций.

Достоинство конвекционного обогревателя с ТЭНами состоит в его полной безопасности и надежности. Трубка с нагревательной нитью внутри закрыта с обоих концов диэлектрическими заглушками, а спираль внутри трубки надежно защищена от попадания влаги и капель воды. Относительно низкая температура нагрева нихромовой нити позволяет трубчатым нагревателям служить в 1,5-2 раза дольше, чем предыдущим.

Установить конвектор с трубчатыми оребренными теплообменниками можно в любом помещении. ТЭНы для конвекторов чаще всего изготавливают в брызгозащищенном варианте. Об этом свидетельствует маркировка IP24 в технической документации к изделию. Но даже брызгозащищенный прибор не рекомендуется ставить ближе 60-100 см к источникам воды (душу, крану или краю ванны). Конвекторы Atlantic или Thermor чаще всего изготовлены с использованием ТЭНов.

Среди недостатков отмечают высокое энергопотребление приборов, оснащенных ТЭНами. У таких конвекторов и цена немного выше, чем у предыдущего типа. У мощных конвекторов есть свойство потрескивать во время работы или остывания из-за неравномерного расширения металла.

Нагревательные элементы монолитного типа

В монолитном нагревательном элементе нихромовая спираль находится в толще цельнолитой теплообменной конструкции из алюминия. Промежуток между нагревателем и металлом заполнен диэлектриком, который одновременно служит и для передачи тепла от элемента к ребристому теплообменнику.

Благодаря монолитности ребристой конструкции все ее части расширяются одинаково. Конвекционные обогревательные приборы с монолитными деталями теплообменника лишены недостатка изделий с ТЭНами: они не трещат при разогреве, работают бесшумно и отличаются долговечностью.

Степень защиты от влаги у большинства таких приборов отвечает стандарту IP24. Монолитные элементы можно использовать во влажных помещения, но они тоже имеют ограничения по установке не ближе 60 см к воде.

Основной недостаток конвектора с нагревателем монолитного типа (например, изделия NOBO) – высокая цена. Средняя стоимость аппарата в 1,5 раза превосходит сумму, которую можно заплатить за конвектор с ТЭНом.

Нагревательные элементы ленточного типа

Ленточные нагреватели (ЭНГЛ, ЭНГЛУ) выглядят, как тонкая лента из стекловолокна. Продольную основу ленты образуют нихромовые нити, оплетенные стекловолоконным тонким шнуром. Для лучшей изоляции изделие пропитано композитным материалом из органосиликата.

Небольшая толщина такой нагревательной системы делает ее удобной для использования в системах снеготаяния и обогрева коммуникаций (водопровода, канализации и пр.). Разогрев поверхности ленты может достигать +400°С, поэтому в бытовых конвекторах ее не применяют. У ленточного нагревателя отсутствует теплообменная часть, а нагрев воздуха или какой-либо поверхности происходит при непосредственном контакте с лентой ЭНГЛУ.

Выпускаемые разновидности ленточных обогревателей имеют заданную длину. Их нельзя укорачивать и разрезать. При выборе такого нагревателя нужно найти изделие, подходящее по длине (от 4,1 до 20 м) и удельной мощности (50-300 Вт/м). Большинство лент ЭНГЛУ не относятся к влагозащищенным, и использовать их во влажной среде нельзя.

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.

Типы нагревательных элементов в конвекторах

Конвектор – это прибор, применяемый для обогрева жилых помещений. Конструкция предусматривает использование собственного нагревательного элемента для отопления комнаты. Это позволяет миновать посредничество какого-либо теплоносителя, делая ТЭН для конвектора центральной частью агрегата. Именно поэтому системы без использования воды или масла в качестве посредника выносят в отдельный класс. Современная схема сборки конвектора позволяет обеспечить эффективную работу при довольно низкой температуре нагревателя.

Типы нагревательных элементов

Электрический конвектор (существует также газовый и водяной) является самым популярным обогревательным устройством представленном на современном рынке. Он заработал свою репутацию не только простотой в обращении, но и надежностью. Данное оборудование способно обеспечить комфортные условия как в жилой комнате, так и в помещении общественного пользования. Главной особенностью конструкции специалисты считают отсутствие посредников для передачи тепла.

В современном конвекторе используют один из трех видов нагревательных элементов. Он может быть:

• игольчатым, лентообразным, нагревателем стич-типа;
• электронагреватель трубчатого типа с ребрами из алюминия, сокращенного его называют ТЭН;
• монолитного типа.

Каждый тип обладает своими особенностями и недостатками. Решение о том, какой из них выбрать, нужно делать, исходя из характеристик обогреваемой комнаты.

Нагревательные элементы игольчатого типа

Игольчатые нагреватели (еще их называют ленточными) представляют собой пластинку, выполненную из диэлектрического материала. На ней крепится нить из хром-никеля, образующая петли на каждой из стороны. Она является токопроводящим нагревательным элементом и покрыта изоляционным лаком.

Характерным признаком игольчатого элемента является высокая температура нагревателя. При этом, данный тип устройств обладает наименьшей инерцией тепла, что означает практически моментальный нагрев и остывание.

Теплопередача в конвекторах с использованием игольчатого элемента происходит по большей части через корпус. Уязвимым местом подобных устройств можно назвать практически не защищенную от влаги нагревательную нить. Покрытая слоем изоляционного лака, она легко портится от попадания воды. Данное обстоятельство делает игольчатые обогреватели совершенно непригодными к использованию в ванных комнатах и помещениях с повышенной влажностью. Привлекательной стороной конвектора с нагревательным элементом игольчатого типа можно назвать цену: стоимость такого оборудования в полтора раза ниже чем у аналогичного устройства.

Нагреватель игольчатого типа

Нагревательные элементы трубчатого типа

Трубчатый нагреватель выполнен из нихромовой нити, интегрированной в кварцевую трубку со сталью. Помимо этого, конструкция предусматривает магниевую засыпку с прикрепленным к ней алюминиевым оребрением. Ребра выполняют функции теплообменивающего элемента.

Чаще всего, форма и распределение пластинок оребрения особенная для каждой компании, однако на функции ребер это никак не влияет. Продвинутая конструкция подобного диффузора из алюминия позволяет добиться интенсивной теплоотдачи от ТЭНа к воздушным массам и сделать процесс конвекции более эффективным.

Накал этих элементов значительно ниже, чем у игольчатых, однако они более неприхотливы и надежны.

По большей части, обогреватели с ТЭНом трубчатого типа обладают защитой от проникновения влаги, что позволяет устанавливать их в ванной. Несмотря на это, не рекомендуется монтировать устройство ближе чем на 1 метр от источника воды.

Нагреватель трубчатого типа

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

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.

Чаще всего консультанты в магазинах рекомендуют приобретать конвекторы с монолитным элементом или ТЭНом.

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

1. Если комната не влажная, а скорость прогрева воздуха не играет ключевой роли, лучше всего подойдет обычный ТЭН.
2. Однако если в помещении необходимо постоянно поддерживать комфортные условия, правильнее будет отдать предпочтения монолитному элементу. Эффективная система конвекции позволит вам немного сэкономить на электроэнергии.
3. 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. Внимательно изучите технические характеристики прибора, и сможете легко подобрать подходящий вам конвектор.

Выбор электрических конвекторных обогревателей

Традиционное для нашей страны водяное отопление — сложное и дорогое на этапе монтажа. Потому многие ищут другие варианты обогрева помещений, ломов, дач и квартир. Первое, что приходит в голову — это электрические конвекторы отопления. Монтаж супер прост: поставил или повесил, включил в розетку. Все. Можно греться. Единственное ограничение — выдержит ли проводка такую нагрузку. Второе — приличные счета за электричество, но их можно уменьшить, установив двухтарифный счетчик.

Электрические конвекторы отопления могут быть основным или дополнительным источником тепла

Что такое конвекция и конвектор

Конвекция — это процесс переноса тепла за счет движения нагретого воздуха. Конвектор — это устройство, нагревающее воздух и способствующее его передвижению. Есть конвектора, в которых нагрев происходит за счет циркуляции теплоносителя, тогда они являются частью водяного отопления. Но мы будем говорить о конвекторах электрических, которые преобразуют электричество в тепло, а потоки воздуха это тепло разносят по помещению.

По способу монтажа конвекторные электрические обогреватели бывают настенными, напольными, внутрипольными (встраиваются ниже уровня пола), плинтусными и универсальными (устанавливаются на ножки, которые идут в комплекте или навешиваются на стену).

Принцип конвекционного обогрева

Какой формы электрические конвекторы отопления лучше, сказать нельзя. Все формы разрабатываются с учетом термодинамики (во всяком случае, нормальные фирмы это делают так), так что выбор основываете только на собственных предпочтениях и на том, какое оформление лучше вписывается в дизайн помещения. Никто не запрещает поставить в одной квартире, доме или даже в комнате элеткроконвекторы разного типа. Главное, чтобы проводка выдерживала.

Устройство электрических конвекторов отопления

Устройство электроконвектора простое:

• корпус, в котором есть отверстия для забора и выпуска воздуха;
• нагревательный элемент;
• датчики и устройство управления и контроля.

Корпус — термостойкий пластик. По форме может быть плоским или выпуклым, прямоугольным или квадратным. В корпусе есть отверстия снизу — в них засасывается холодный воздух. В верхней части корпуса также имеются отверстия. Из них выходит нагретый воздух. Перемещение воздуха происходит без остановки, так и прогревается помещение.

Устройство конвекторного обогревателя

Нагревательный элемент электрического конвектора — вот на что надо обращать внимание при выборе. От типа нагревателя зависит срок службы оборудования и кондиции воздуха.

Типы нагревательных элементов для электроконвекторов

Нагревательные элементы в электрические конвекторы отопления ставят трех типов:

Игольчатые. Это лента из диэлектрика, в которую вмонтированы петли-иголки из сплава хрома и никеля. Поверхность нагревателя залита слоем защитного лака. Петли торчат с двух сторон, нагреваются очень быстро, так же быстро остывают и это плюс таких обогревателей — легко поддерживать заданную температуру. Второй положительный момент — низкая стоимость. Электроконвекторы с нагревателями игольчатого типа стоят на треть дешевле. недостатки — нельзя использовать при повышенной влажности, хрупкость игл приводит к тому, что такой греющий элемент быстро выходит из строя.

Игольчатый нагреватель для электрического конвектора
ТЭН. Трубчатый электронагреватель. Это полая металлическая трубка внутри которой запаяна спираль. Расстояние между спиралью и корпусом заполнено теплопроводящей засыпкой. На ТЭНы для конвекторов дополнительно напаяны пластины-ребра для повышения теплоотдачи. Недостатки этого нагревателя — относительно невысокий КПД, большая инерционность — из-за потерь при передаче тепла от спирали к корпусу — требуется время для выхода на рабочий режим. Еще один недостаток: во время работы ТЭН может потрескивать. Причина — разные темпеарутрные расширения используемых материалов. Достоинства — спираль надежно защищена, конвекторный обогреватель может использоваться во влажных помещениях. Также положительный момент — длительный срок эксплуатации.

ТЭН с оребрением для быстрого нагрева водуха
Монолитные нагреватели — самые бесшумные, с минимальными потерями тепла. Та же нить из сплава никеля и хрома запаяна в литом корпусе с оребрением. Потери тепла при передаче от нити к корпусу минимальны, тепловое расширение всех частей одинаковое. Монолитный нагреватель

Лучшими считаются электрические конвекторы отопления с монолитными нагревателями, но они же самые дорогие. С использованием ТЭНов — чуть дешевле.

Типы термостатов и управления

Электрические конвекторы отопления управляться могут при помощи механического термостата или электроники. Наиболее дешевые конвекторные электронагреватели имеют термостат, который при достижении заданной температуры разрывает цепь питания нагревательного элемента. При остывании, контакт появляется снова, нагреватель включается в работу. Устройства такого типа не могут поддерживать постоянную температуру в помещении — термостат срабатывает от нагрева контактной пластины, а не от температуры воздуха. Но они просты и довольно надежны.

Электронное управление задействует несколько датчиков, которые отслеживают состояние воздуха в помещении, степень нагрева самого прибора. Данные обрабатываются микропроцессором, который корректирует работу нагревателя. Желаемый режим задается с панели управления, расположенной на корпусе, а есть еще модели с пультом управления. Можно найти программируемые модели, позволяющие задать режим отопления на целую неделю — пока дома никого нет выставить поддерживать около +10°C или ниже и экономить на счетах, к приходу людей, помещение прогреть до комфортной температуры. Есть вообще «умные» модели, которые можно интегрировать в систему «умный дом» и управлять ими с компьютера.

Выбор места установки

Вернее, вопрос стоит не так: какой из конвекторов подойдет для исполнения ваших пожеланий. Если вы хотите приблизить внешний вид помещения к стандартному, можно под окна повесить прямоугольные настенные конвекторы. Немного больше внимания привлекают модели, которые можно установить под потолком, но зато они недоступны для детей и домашних животных — они не смогут обжечься или «отрегулировать» по-своему. Способ монтажа тут одинаковый — на кронштейны закрепленные на стене. Отличается только форма кронштейнов.

Место под установку электроконвектора выбираете любое. Желательно только чтобы он не был закрыт мебелью

Если вам хочется, чтобы отопительные приборы не были видны — выбирать придется между плинтусными моделями и внутрипольными. Тут существует большая разница в установке: плинтусные просто поставили и включили в сеть, а под внутрипольные придется делать в полу специальные выемки — их верхняя панель должна находится на одном уровне с чистовым полом.В общем, без капитального ремонта их не установишь.

Это встраиваемые в пол конвекторы. Они тоже бывают электрические

Расчет мощности

Если конвектор необходим только как дополнительный источник тепла — на период сильных холодов — имеет смысл взять пару приборов небольшой мощности — по 1-1,5 кВт. Их можно будет переставлять в те помещения, где требуется поднять температуру. В случае, если конвекторное отопление — единственный источник тепла все намного серьезнее.

Примерно так можно рассчитывать мощность конвекторов

Если все делать «по уму» требуется рассчитать теплопотери дома или квартиры и по результатам расчета подобрать оборудование. На самом деле так делают очень редко. Намного чаще считают необходимую мощность отопления по площади: на обогрев 10 кв. м. площади требуется 12 кВт тепла. Но это нормы для средней высоты потолков — 2,50-2,70 м и среднего утепления. Если потолки выше (греть то надо объем воздуха) или утепление совсем «никакое», мощность увеличивают на 20-30%.

Производители, характеристики и цены

Электрические конвекторные обогреватели производит несколько фирм, выпускающих другую бытовую технику — Electrolux, AEG, Hyundai, Stiebel Eltron, Zanussi. Кроме того есть много фирм, которые специализируются именно на такой технике или выпускают еще две-три группы товаров. Среди них есть российские производители — Ballu, Termica, Урал-Микма-Терм, Элвин. Есть также целая группа европейских брендов:

• Airele, Noirot и Atlantic (Франция),
• Extra, Royal Thermo, Scoole, Тimberk, WWQ (КНР),
• Frico (Швеция),
• NeoClima (Греция),
• Nobo (Норвегия)

и еще очень много других. Электроотопление в Европе — норма, у них редко встречается водяное. Отсюда и такое количество фирм, занимающихся выпуском подобной бытовой техники. Но, как водится в последние годы, большинство фирм вынесло производство в Китай, так что сборка в основном — китайская, хотя контроль качества должен быть на уровне.

Электрические конвекторы отопления могут быть мощностью от 0,5 кВт до 2,5-3 кВт. Работают в основном от сети 220 в, при необходимости можно найти трехфазные — от 380 В. С увеличением мощности растут размеры (в основном глубина) и цена. Если говорить о ценах в среднем, то на импортные электроконвекторы цена порядка 80-250$, на российские — 30-85$.

Название	Мощность	Доп функции	Тип монтажа	Тип управления	Тип нагревательного элемента	Размеры (Г*Ш*В)	Цена
AEG WKL	0,5/1/1,5/2/2,5/3 кВт	Защита от перегрева	Настенный	Термостат	ТЭН	78*370*450	105 — 195 $
Airelec Paris digital 05DG	0.5 кВт	Защита от перегрева	Настенный	Электронная	Монолитный	80*440*400	60-95 $
Termica CE 1000 MR	1 кВт	Защита от перегрева + ионизатор	Напольный	Термостат (механический)	ТЭН	78*400*460	50 $
Nobo C4F 15 XSC	1,5 кВт	Отключение при перегреве и опрокидывании	Настенный/напольный	Электронный	ТЭН	55*400*975	170 $
Stiebel Eltron CS 20 L	2 кВт	Защита от перегрева + вентилятор	Напольный	Термостат (механический)	спиральный ТЭН	100*437*600	200-220 $
Stiebel Eltron CON 20 S	2 кВт	Защита от перегрева	Напольный	Термостат (механический)	ТЭН из нержавеющей стали	123*460*740	450 $
Noirot Melodie Evolution1500	1,5 кВт	Отключение при перегреве и опрокидывании	Настенная (небольшой высоты)	Электронный	Монолитный	80*220*1300	300-350 $
Ballu BEC/EVE — 1500	1,5 кВт	Отключение при перегреве и опрокидывании	Настенный/напольный	Электронный	ТЭН Double G Force	111*640*413	70 $
Timberk TEC.PF1 M 1000 IN	1 кВт	Отключение при перегреве и опрокидывании + ионизатор	Настенный/напольный	Термостат (механический)	Игольчатый + тихий + экономичный	100*410*460	65 $
Dantex SD4-10	1 кВт	Отключение при перегреве и опрокидывании	Настенный/напольный	Электронная	Игольчатый + тихий + экономичный	78*640*400	45 $

Полезные дополнительные функции

Выбирая электрические конвекторы отопления, обращайте внимание не только на технические параметры. Есть еще дополнительные функции, которые повышают комфорт и безопасность:

• Защита от перегрева. На корпусе установлен дополнительный датчик, который отключает питание при достижении порогового значения. Обычно это +60°C.
• Отключение при падении. Эта функция актуальна для моделей с напольным способом установки. При изменении положения (падении или сильном наклоне) питание отключается. Эта функция предотвращает возможные возгорания.
• Рестарт. При повторном включении электроконвектор в автоматическом режиме выставляет настройки, которые были при его отключении.

Конвектор плинтусного типа — очень низкий и длинный

Защита от перегрева и отключение при падении — очень полезные функции, повышающие безопасность оборудования. На что еще можно обратить внимание — на то, насколько тихо или громко работает агрегат. Дело не только в ТЭНе (он обычно щелкает). При срабатывании клацает и механический термостат. Если вы выбираете конвекционные обогреватели для спальни, бесшумная работа — это очень важно.