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.