Популярность бытовых тепловентиляторов, прежде всего, объясняется их относительной дешевизной и доступностью — начиная с осени, их можно купить в любом хозяйственном магазине. Однако модели из этой группы приборов для обогрева помещений различаются не только по марке, внешнему виду и цвету, именно от скрытых характеристик зависят их эксплуатационные качества и срок службы. Изучим устройство тепловентиляторов разных типов, чтобы не совершить досадной ошибки при их выборе.
Устройство, виды и принцип работы тепловентиляторов
Данный вид отопительных приборов работает по принципу тепловентиляции – поток холодного воздуха, создаваемый вентилятором, поступает к нагревательному элементу, его температура повышается и уже нагретый воздушный поток поступает в помещение. Стационарные модели тепловентиляторов оборудованы поворотным устройством, позволяющим более эффективно распределить нагретый воздух по комнате. Основные преимущества тепловентилятора заключаются в возможности быстрого прогрева воздуха в помещении до нужной температуры, при узконаправленном потоке — создать комфортные условия в отдельной зоне комнаты. В тёплый сезон тепловентиляторы можно использовать в качестве обычного вентилятора, т. е. без нагрева воздуха.
Любой тепловентилятор, независимо от мощности, размеров и способа установки, состоит из следующих основных деталей — корпуса, вентилятора и нагревательного элемента. Корпус тепловентиляторов выполнен из сочетания ударопрочного пластика и металла. Характеристики типов нагревательных элементов и вентиляторов, сообщающих прибору основные эксплуатационные качества, рассмотрим подробнее. Любой тепловентилятор оснащается нагревательным элементом одного из трёх типов — трубчатым (ТЭН), спиральным или керамическим.
Нагревательный элемент в виде спирали обычно выполняется из нихрома — проволока из этого сплава наматывается на негорючее основание, чаще керамическое. Нихромовый нагревательный элемент существует как в открытом виде, т. е. витки проволоки в нём ничем не защищены снаружи, так и в закрытом виде, будучи помещённым в стеклянную колбу (без заполнения посредником-теплоносителем). Главное достоинство тепловентилятора с нихромовым нагревательным элементом заключается в его низкой стоимости, однако комбинация высокой температуры нагрева (порядка 1000 °С) и отсутствие защиты или недостаточная защита поверхности спирали при опрокидывании обогревателя может вызвать пожар. Серьёзным недостатком служит запах, вызванный сгоранием частиц пыли, осаждающихся на раскалённом нагревательном элементе, площадь поверхности которого слишком мала для быстрого нагрева воздушного потока при меньшей температуре нагрева. Следует отметить, что распространённая информация о «сжигании кислорода» во время работы нихромового нагревательного элемента ложна, поскольку потребление кислорода происходит лишь при наличии открытого пламени, а нагрев нихромовой спирали вызван сопротивлением проходящему по ней электрическому току.
Нагревательный элемент, выполненный из стеклокерамики, является более современным, чем его аналог из нихромовой проволоки — температура его нагрева обычно не превышает 150 °С, а значит, он более безопасен. Существует несколько способов изготовления керамического нагревательного элемента, наиболее популярен метод прессования порошкообразной смеси с её последующим отжигом в высокотемпературной печи. Керамическая пластина нагревательного элемента содержит множество мельчайших отверстий, через которые проходит и нагревается при этом воздух, нагнетаемый вентилятором. Следует отметить, что площадь этой пластины значительно больше, чем у спиралевидного нагревательного элемента или у ТЭНа, благодаря чему воздух при прохождении через неё нагревается до более высокой температуры за короткое время. При ещё одной положительной черте — быстром нагреве пластины (на это уходит лишь несколько секунд, т. е. более быстро, чем нагрев спиралевидного элемента и многократно быстрее времени нагрева ТЭНа), тепловентиляторы с керамическим нагревательным элементом стоят раза в три дороже, чем оснащённые спиралью аналоги.
Помимо нагревательных элементов, выполненных из стеклокерамики, существуют внешне схожие с ними металлокерамические элементы для нагрева. По своей конструкции они являются чем-то средним между спиральным и керамическим элементом – нихромовая проволока помещена внутрь керамического корпуса. Характеристики металлокерамических и спиральных нагревательных элементов практически идентичны, за исключением меньшей пожарной опасности металлокерамических элементов.
Нагревательный элемент в виде ТЭНа представляет собой кварцевую или металлическую трубку, содержащую нагревательный элемент из графита или проволоки, с заполнением свободного пространства вокруг неё окисью марганца и кварцевым песком. В конструкции тепловентиляторов чаще всего используется металлический ТЭН с кварцевым наполнителем и проволочным нагревательным элементом из нихрома — наполнитель распределяет производимое тепло во всей площади ТЭНа, что позволяет снизить температуру нихромовой нити вдвое (до 500 °С). Благодаря этому тепловентилятор, оснащённый ТЭНом, может работать вдвое дольше, чем прибор со спиральным нагревательным элементом, однако его стоимость значительно вырастет. Поскольку использование ТЭНа позволяет значительно повысить мощность тепловентилятора, то такие приборы используются в основном для промышленных нужд и называются тепловыми пушками.
Тепловентиляторы оснащаются двумя типами вентиляторов, в зависимости от размеров выполненных из металла или пластика:
Осевыми, оснащёнными привычными нам лопастями, обычно имеющими небольшой размер и устанавливаемыми лишь на переносные модели приборов. Недостаток осевых вентиляторов — постоянный шум при работе.
Тангенциальными, внешне похожими на продолговатый конус, по длине которого установлено десятка два-три параллельных друг другу лопастей. Тангенциальные вентиляторы менее шумны и вырабатывают больший поток воздуха, чем осевые, однако имеют большую длину и поэтому устанавливаются лишь в колоннообразные настенные и напольные приборы.
По месту установки тепловентиляторы подразделяются на переносные (настольные) и стационарные, последние в свою очередь подразделяются на напольные и настенные модели.
Настольные тепловентиляторы небольшого размера и средней мощности (400–2000 Вт), что позволяет их легко транспортировать, хранить и устанавливать, оснащаются только осевыми вентиляторами, поэтому работают с заметным шумом.
Колоннообразные напольные приборы обычно оборудованы малошумным тангенциальным вентилятором, установленным по вертикали, чем и объясняется конструкция корпуса в виде колонны. Их мощность находится в диапазоне от 1800–2500 Вт, они более высокопроизводительны, чем переносные приборы, большинство напольных моделей оснащено устройством автоматического поворота.
Внешне настенные тепловентиляторы похожи на блок сплит-системы, устанавливаемый внутри помещения. Оснащённые тангенциальным вентилятором и имеющие мощность от 2000 до 2500 Вт, такие приборы используются как для обогрева помещений, так и для отсечения холодного воздуха — в качестве воздушной тепловой завесы на входах в кафе, магазины и офисные здания.
