Круговорот тепла в квартире: обзор современных электрических конвекторов

Конвекторы — самый «продвинутый» на сегодняшний день вид обогревателей для дома. Что это за техника, в чем ее преимущества, как выбрать электроконвектор?

В последнее время большое значение придается экологической чистоте воздуха в помещении. Последние исследования показывают: при температуре нагревательных поверхностей более 150°С происходит не только сжигание кислорода в воздухе и его осушение, но и образование вредных для здоровья продуктов сгорания пыли. Такая температура поверхности, например, у масляных радиаторов, а у спиральных нагревателей — в несколько раз выше.

Текст: Геннадий КИМ.

Маленький экскурс в физику

Из школьного курса физики все помнят, что нагретый воздух поднимается вверх. Благодаря расширению плотность его уменьшается, и поэтому он вытесняется более холодными воздушными слоями. Именно так в атмосфере Земли возникают ветра и циклоны: прогретый воздух над одними участками поверхности поднимается вверх, а ему на смену устремляются воздушные массы из более холодных областей.

То же самое, но в гораздо меньших объемах может происходить в замкнутом помещении квартиры или офиса. Этот процесс называется конвекцией, а для того, чтобы создавать конвекцию и управлять ею для обогрева квартир и других помещений, существуют конвекторы.

Все гениальное просто

Конструкция любого конвектора проста до предела. Фактически она состоит всего из двух частей — корпуса, как правило плоской прямоугольной формы, и нагревательного элемента. В нижней части полого корпуса находятся отверстия для забора холодного воздуха, в верхней части — для выпуска подогретого. Нагревательный элемент расположен внутри корпуса, обычно в нижней его части. Он нагревает воздух между стенок, после чего этот воздух устремляется вверх.

Стенки корпуса при этом играют роль аэродинамических направляющих для потока, и в результате создается тяга по тому же принципу, что и в дымовой трубе. Разогретый воздух выходит через выпускные отверстия, обычно сориентированные под небольшим углом к вертикали, поднимается под потолок по параболической траектории, там постепенно охлаждается и опускается к полу. После этого цикл повторяется.

Тепло и безопасно

Благодаря конвекции нагретый воздух равномерно и бесшумно распределяется по всему объему помещения. В некоторых моделях конвекторов для ускорения процесса предусмотрен вентилятор, но включать его рекомендуется только на начальной стадии прогрева, поскольку при его работе о бесшумности уже речи быть не может. Помимо конвекции определенную роль в обогреве играют и стенки корпуса конвектора, температура которых обычно не превышает 60°С.

Это весьма выгодно отличает конвекторы от масляных радиаторов и обычных спиральных обогревателей: дети и домашние животные не рискуют получить ожоги. Некоторые производители, например Timberk и Ballu, в ряде моделей используют в качестве материала для передней панели корпуса черное закаленное стекло, которое нагревается мягче и равномернее металла, а также очень эстетично и современно выглядит.

А вместо сердца — пламенный? Нет, не пламенный!

«Сердцем» любых приборов для обогрева являются нагревательные элементы. Остановимся на них поподробнее.

В конвекторах используются электронагревательные элементы трех типов: ленточные (игольчатые), трубчатые и монолитные. Ленточно-игольчатый нагревательный элемент представляет собой узкую пластину из диэлектрика с выступающими по сторонам петлями из хром-никелевой проволоки. При низкой себестоимости, практически полном отсутствии тепловой инерции (на нагрев и охлаждение теплоэлемента уходит несколько секунд) и высокой температуре нагрева их проволочные петли слишком хрупкие, поэтому в современных моделях конвекторов ленточные нагревательные элементы используются редко.

Трубчатые нагревательные элементы (тэны) представляют собой нихромовую нить внутри трубки, по всей длине которой расположены алюминиевые пластины-ребра. Эффективность теплопередачи от тэна к воздуху зависит от количества, расположения и площади этих пластин, поскольку именно они обеспечивают нагрев воздуха. Температура поверхности трубки намного ниже температуры нихромовой нити, и это является важным достоинством тэнов. Недостаток тоже имеется: это разница в тепловом расширении трубки и пластин, из-за чего в процессе работы слышно потрескивание.

Монолитные тэны лишены этого минуса, поскольку нихромовая нить с диэлектрической засыпкой помещены в литой алюминиевый корпус, а пластины-ребра составляют его неотъемлемую часть. Работа цельнолитых тэнов бесшумна из-за отсутствия разницы в температурном расширении, промежуточные теплопотери минимальны, а относительно невысокая температура нагрева пластин позволяет снизить температуру корпуса конвектора. Поверхность современных монолитных тэнов шероховатая, что повышает эффективность теплоотдачи.

Выбор «Потребителя»: «Да»: монолитные тэны. «Возможно»: трубчатые тэны (потрескивают). «Не стоит»: ленточно-игольчатые нагревательные элементы (слишком хрупкие).

Крылья, ноги… Главное — мозги!

При общей простоте конструкции автоматика, которой начинены конвекторы, отнюдь не проста и весьма разнообразна. Ведь прибор должен поддерживать нужную температуру воздуха, выбирать оптимальный режим работы для энергосбережения, отключаться в заданное время, обладать защитой от скачков напряжения в сети, от перегрева и обледенения, от падения (для напольных вариантов) и от попадания влаги.

Для поддержки нужной температуры используются термостаты двух видов — с механическим и электронным управлением. Механические термостаты дешевле, но хуже выдерживают температурный режим (+/- 1°С), и в результате прибор потребляет больше электричества. Кроме того, при включении/выключении механического термостата происходит характерный щелчок, что вряд ли может понравиться в ночное время.

Электронные же термостаты бесшумны, выдерживают заданную температуру с погрешностью 0,1°С и соответственно прибавляют конвектору экономичности. Удобства добавляет и возможность управления конвектором с электронным термостатом при помощи пульта ДУ.

На ряде моделей конвекторов предусмотрены несколько режимов работы — «экономичный», «максимальный» и т. д. Это позволяет экономить электроэнергию на более простых моделях, но при использовании современных программируемых электронных термостатов оптимизация потребления электричества происходит автоматически.

Современные конвекторы независимо от модели и производителя в обязательном порядке оснащаются защитой от перегрева, влагозащитой и электрозащитой корпуса соответствующих классов.

Выбор «Потребителя»: «Да»: электронные термостаты: бесшумны и экономичны. «Возможно»: механические термостаты.

На стену или на пол?

Плоская прямоугольная форма большинства конвекторов буквально рождена, чтобы располагаться на стенах — там же, где обычно расположены и батареи центрального отопления. Благо, невысокая температура корпуса прибора позволяет размещать их на стенах: они не могут испортить их поверхность. Таким образом, конвектор практически не занимает места в помещении и обеспечивает наиболее эффективную конвекцию воздуха. Поэтому многие модели конвекторов предназначены исключительно для крепления к стенам (Stiebel Eltron CNS, AEG VKL, Noirot).

Однако это не всегда возможно, например, если нет доступа к стенам или конвектор является дополнительным источником обогрева. Поэтому существуют и напольные конвекторы, которые легко перенести или перекатить в нужное место. В настоящий момент ведущие производители перешли на выпуск конвекторов с двумя видами установки — помимо кронштейнов для крепления к стене в комплект входят съемные ножки с колесиками, что значительно расширяет варианты их использования.

На что обратить внимание при выборе конвектора

Прочитав все вышенаписанное, можно во всеоружии подойти к выбору конвектора. Итак, современный качественный конвектор независимо от фирмы-производителя должен быть оснащен:

Обязательно:

• Монолитным (цельнолитым) нагревательным элементом.

• Электронным термостатом.

• Системой защиты от перегрева.

• Системой защиты от замерзания (для наших широт это немаловажно).

• Датчиком отключения при опрокидывании (для напольных вариантов).

• Классом электрозащиты IP-24.

• Классом влагозащиты I.

Желательно:

• Таймером для отключения.

• Пультом ДУ.

• Возможностью установки как на стены, так и на пол.

• Дисплеем с индикацией температуры и режимов.

• Возможностью программирования режимов (днем, когда дома никого нет, поддерживается пониженная температура, а в остальное время — комфортная).

Мощность конвектора выбирается в зависимости от площади обогреваемого помещения и рассчитывается довольно просто — 100 Вт на 1 м². То есть для обогрева помещения площадью 10 м² нужен обогреватель мощностью 1000 Вт, для 15 м² — соответственно 1500 Вт и т. д. Этот вариант расчета подходит, когда конвектор является основным средством обогрева. Если он только дополняет существующие, то можно делить показатель мощности на два.

Предпочтение при выборе стоит отдавать маркам известных производителей, все-таки гарантия и надежность — это не пустые слова. Стоит отметить, что европейские фирмы (Timberk, Nobo, Noirot) в обязательном порядке оснащают конвекторы системой защиты от замерзания и датчиком отключения при опрокидывании, а чисто китайские и другие азиатские при равном или лучшем дизайне и более навороченной электронной начинке часто эту функцию игнорируют. Срок гарантии у «европейцев» тоже выше, хотя это не столь существенно — почти все конвекторы могут работать 15–20 лет, а за этот срок, возможно, на рынке появится нечто еще более совершенное.

А ВЫ ЗНАЕТЕ, ЧТО…

Почему именно конвектор?

Действительно, ведь есть же еще масляные радиаторы, тепловентиляторы, инфракрасные излучатели… А дело в том, что по совокупности достоинств и недостатков конвекторы просто лучше. Масляные радиаторы громоздки, температура их рабочей поверхности высока (можно обжечься), из-за ненаправленной конвекции воздух прогревается медленно. Тепловентиляторы прогревают воздух быстрее всех, но они создают шум, их открытые нагревательные элементы безжалостно сжигают кислород вместе с пылью и сушат воздух. Это приемлемо, например, для рабочей бытовки, куда пришли погреться с мороза строители, но для квартиры такой обогрев не рекомендуется.

Инфракрасные излучатели обладают целым рядом достоинств, но все-таки их основное предназначение — обогрев открытых и полуоткрытых помещений, например застекленных беседок. При их работе отсутствует циркуляция воздуха, которая столь важна для квартиры. В итоге остаются конвекторы — быстрый обогрев за счет конвекции, безопасная температура поверхности, экологичность, возможность использования в качестве основного отопления.

Существуют также и комбинированные варианты, когда инфракрасный излучатель находится в корпусе конвектора, например, представленные в таблице модели Polaris, Ballu, Electrolux. Они обладают рядом преимуществ, например быстротой нагрева, низкой температурой поверхностей прибора, однако сама конвекция в этом случае имеет второстепенное значение и на нее приходится примерно 20% от объема получаемого тепла. Правильный выбор зависит от типа и назначения обогреваемого помещения.

Таблица характеристик наиболее популярных и недавно поступивших в продажу электрических конвекторов.