Как работает керамический нагревательный элемент

Керамический обогреватель является прекрасной альтернативой самодельным ТЭНам и масляным радиаторам, которые были широко распространены еще сравнительно недавно. Этот тип климатической техники подходит для помещений любого размера. Керамические типы аппаратов для обогрева отличаются длительным сроком эксплуатации, так как почти не подвергаются коррозии.

Принцип работы

Большинство керамических обогревателей являются электрическими и работают от сети. Имеются и газовые варианты, но принцип действия таких агрегатов отличается лишь незначительно. На этот момент необходимо обратить особое внимание при планировании использования таких аппаратов для организации дополнительного отопления.

Подобные аппараты представляют собой керамический корпус, в котором заключен нагревательный элемент, представленный спиралью, проволокой или специальным кабелем. Помимо керамического нагревательного элемента могут присутствовать и другие конструкционные элементы, в том числе защитный пластиковый корпус, сетка, разные типы контроллеров и т. д.

Такая конструкция делает обогреватель для дома крайне эффективным: благодаря расположению внутри керамической оболочки металлический нагревательный элемент не контактирует с кислородом, поэтому не окисляется и не может быть деформирован при физическом воздействии. В процессе работы прибора постепенно прогревается вся плита, которая в дальнейшем отдает тепло воздуху. После этого требуется немного энергии для поддержания его температуры.

Плюсы и минусы

Керамический нагреватель имеет больше достоинств, чем недостатков. К преимуществам использования электрических обогревателей такого типа относятся:

• стабильность повышения температуры;
• быстрое нагревание;
• экологичность;
• отсутствие сжигания кислорода;
• возможность снятия и самостоятельной очистки фильтра;
• наличие аппаратов различной мощности;
• невозможность перегрева нагревательных элементов;
• длительная отдача тепла после отключения из-за медленного остывания.

Такие аппараты отличаются высокой степенью безопасности. В керамических обогревателях все элементы скрываются защитными сетками или экранами. Подобные аппараты удобны в использовании, т. к. оснащены пультом дистанционного управления.

К преимуществам аппаратов, работающих на газе, относятся:

• возможность применения любых типов баллонов;
• при наличии переходника можно к одному баллону подключить несколько аппаратов;
• защита от опрокидывания;
• высокая эффективность;
• небольшой расход газа.

Во многих аппаратах предусмотрено автоматическое отключение при повышении концентрации угарного и углекислого газа. Это делает керамические обогреватели полностью безопасными.

Агрегаты имеют и недостатки, которые необходимо учитывать при планировании их использования. Приборы, оснащенные вентилятором, издают шум, что делает неудобным их применение в ночное время. Электрические аппараты отличаются высоким расходом электроэнергии. Приборы при поломке почти не поддаются ремонту. Газовые электронагреватели нельзя оставлять без присмотра, т. к. они меняют химический состав воздуха, способствуя снижению уровня кислорода и повышению углекислого газа.

Керамический обогреватель может быть с вентилятором и без него. Такие приборы делятся на 3 большие группы: настенные, напольные и настольные. Каждый вариант имеет свои особенности и преимущества использования. На этот параметр следует обратить особое внимание.

Настенные

Такие приборы являются наиболее габаритными. Нередко внешним видом они напоминают сплит-системы кондиционирования, но их внутренняя пластина отличается большей толщиной. Подобные аппараты могут использоваться как главный источник отопления в небольших помещениях. В большинстве случаев они предназначены для установки на стену под потолком. Керамические обогреватели позволяют избежать потери полезной площади.

Напольные

Большинство напольных керамических приборов для обогрева обладают высокой мощностью и эффективностью, поэтому могут применяться в качестве главного способа отопления. Приборы оснащены автоматической системой отключения при перегреве и переворачивании. Многие аппараты имеют таймеры регулировки работы устройства. В напольных агрегатах часто присутствуют антибактериальные лампы, способствующие уничтожению патогенных микроорганизмов.

Настольные

Такие керамические обогреватели отличаются малой мощностью, поэтому подходят в качестве дополнительного источника тепла. Они имеют компактные размеры и небольшой вес, поэтому их легко можно перемещать. Нередко приборы оснащены системой автоповорота, позволяющей менять направление потока теплого воздуха, в результате чего помещение прогревается быстрее. Настольные обогреватели в большинстве случаев оснащены тумблером смены режима работы.

Керамические электронагревательные панели

Большое распространение получили керамические панели – особый тип приборов, предназначенных для обогрева. Они представляют собой плиты, толщина которых не превышает 5 см. Эффективность подобных аппаратов обусловлена их строением. Их конструкция включает в себя крепление, толстый металлический корпус, нагревательный элемент и плотную керамическую плиту.

В большинстве случаев это электрические керамические обогреватели, однако присутствуют и газовые варианты таких аппаратов. Приборы выглядят аккуратно и стильно, поэтому нередко используются в качестве декоративного элемента. Плиты отличаются бесшумной работой, просты в уходе и не занимают много места, поэтому многие отдают предпочтение такой модификации.

Конвекционный принцип

Большинство видов таких аппаратов имеют конверторный принцип действия. Благодаря этому керамический обогреватель быстро прогревает воздух. Конвекционный тип прибора для обогрева содержит одну широкую или несколько узких пластин, которые в процессе работы нагреваются. При этом благодаря установленному вентилятору происходит обдувание керамических элементов, что способствует более эффективному теплообмену.

Инфракрасный принцип

Менее распространенными являются керамические инфракрасные обогреватели. Такие аппараты могут быть автономными и работать от источников электропитания, поэтому их можно использовать в полевых условиях.

Эти агрегаты нередко работают от газа. Заправляются с помощью специального газового баллончика. Приборы вне зависимости от типа питания являются источниками особого инфракрасного излучения, нагревающего предметы, находящиеся в непосредственной близости, которые затем отдают тепло воздуху.

Длина волны, излучаемой ИК керамическим прибором, составляет от 3 до 10 мкм. При работе аппарата не появляется свечение, которое свойственно другим инфракрасным приборам. Излучение, исходящее от инфракрасного керамического аппарата для обогрева дома, является безопасным для человека и домашних животных.

Как выбрать керамический обогреватель

Чтобы выбрать лучший керамический обогреватель, важно правильно определить необходимую мощность аппарата, исходя из габаритов помещения. Тепловая мощность модели должна быть не менее 1 кВт/ч на 10 м². В то же время необходимо учитывать, что даже хорошие агрегаты, обладающие этой мощностью, могут не справиться с задачей, если в помещении есть несколько окон. Для обогрева комнат, имеющих подобные особенности, следует использовать более мощные агрегаты.

При выборе напольных и настольных аппаратов следует отдавать предпочтение приборам, имеющим несколько пластин из керамики. В этом случае они более эффективно обдуваются вентилятором, что способствует скорейшему прогреву.

Кроме того, при выборе хорошего обогревателя нужно обратить внимание на наличие дополнительных функций, которые будут облегчать управление прибором. Желательно, чтобы присутствовал регулятор мощности и датчик контроля температуры. Должна присутствовать функция автоматического выключения и включения термостата – это позволяет поддерживать необходимую температуру без отключения самого прибора.

Также необходимо обращать внимание на вес и габариты прибора. Желательно заранее оценить уровень шума, который появляется при работе обогревателя. Нужно обращать внимание на эстетические качества и наличие дополнительных функций, в том числе таймера отключения, увлажнителя воздуха, ионизатора, фильтра и т. д.

Один из способов быстрого обустройства отопления в помещении предусматривает установку обогревателя. Широкий ассортимент, представленной на рынке техники, усложняет решение данного вопроса. Чтобы покупка оказалась максимально полезной, стоит более подробно ознакомиться с техническими характеристиками устройства и принципом его работы. В статье рассказывается об особенностях конструкции керамических обогревателей, критериях выбора и правилах монтажа настенных моделей.

Содержание:

Устройство и принцип работы

Керамика давно используется людьми в строительстве и быту. Такая популярность обусловлена способностью материала к продолжительному удерживанию тепла. Прогретая до определённой температуры поверхность, излучает тепловые лучи. Длина их волн определяется интервалом от 9,0 до 10,3 мкм. Находящиеся в данном радиусе предметы нагреваются, создавая в помещении комфортный микроклимат.

Керамика при нагревании имеет довольно широкий диапазон распределения излучения

Изначально конструкция прибора отопления была разработана на основе пластины с размещёнными на ней керамическими элементами. Вентилятор, направленный на разогретую керамику, в принудительном порядке приводит в движение тёплый поток по помещению. Такое решение позволяет предотвратить высушивание воздуха. Сам процесс нагревания происходит постепенно без резких скачков температурного режима.

Современные модели надёжно защищены от перегрева и падения. Они не выжигают кислород, не сушат воздух. Наличие нескольких нагревательных элементов позволяет осуществлять при необходимости регулировку мощности. Основные узлы конструкции:

• металлический корпус;
• профилированный теплообменник;
• основной нагревательный элемент;
• керамическая плита.

Специальные воздушные фильтры обеспечивают чистку воздушных масс, что предотвращает воспламенение частиц пыли на керамическом покрытии. Все обогреватели данного типа оборудованы температурными датчиками и регуляторами микроклимата.

Принцип работы керамического отопительного прибора схож на эффект естественного солнечного теплового излучения. Под воздействием вентилятора тепловые волны распределяются по помещению, нагревая стены, пол и другие предметы обстановки.

Плюсы и минусы

Популярность керамических источников тепла объясняется следующими преимуществами.

• Керамика – материал природного происхождения. При рабочей температуре 800–1000°С вредные для человеческого организма вещества не выделяются. Альтернативные варианты при неправильном использовании могут причинять вред здоровью (пересыхание кожных покровов, патологии хрусталика и пр.).
• Высокий показатель КПД (в пределах 90-99%). Такие данные считаются нормой для большинства устройств, работающих от электросети.
• В процессе эксплуатации рабочие элементы не подвергаются окислению, что увеличивает срок службы отопительного устройства. Металлические теплообменники быстрее выходят из строя из-за коррозийных процессов.
• Оснащение конструкции вентилятором способствует быстрому и равномерному прогреву помещения. Эффект сравним с тепловыми вентиляторами, но в остальном вторые существенно проигрывают.
• Благодаря физическим свойствам керамика длительное время удерживает тепло. Это помогает сокращать расход энергии (газ или электричество), в отличие от других устройств, оснащённых ТЭНами или спиралью. Обогрев инфракрасными приборами также обходится недёшево.
• Компактные параметры керамических обогревателей и небольшой вес дают возможность использовать отопительный прибор в малогабаритных помещениях, не отбирая полезной площади. Даже в небольшой комнатке найдётся место для установки настенной модели. Таким преимуществом не могут похвастать инфракрасные приборы и радиаторы, работающие на масле.
• Современные модели керамических приборов имеют защиту от пожаров и ожогов. Лицевая панель не нагревается свыше 65°. В тепловых вентиляторах спираль открытая, по мере накопления пыли и других загрязнений повышается риск самовоспламенения. Поверхности масляных радиаторов нагреваются так сильно, что могут причинить ожог.
• Некоторые модели оснащены лампой, которая очищает поверхности и воздух от вредных микроорганизмов. Ассортиментный ряд пополнен устройствами со строенной ионизацией, что важно для людей с ослабленным организмом.
• Обогреватель работает абсолютно бесшумно.
• Лаконичный дизайн корпуса и компактность гармонично вписываются в дизайн любой стилистики.
• Некоторые модели укомплектованы пультом ДУ. Это даёт возможность менять режим обогрева, не вставая с дивана или кресла.

Существенных недостатков у приборов керамического типа не наблюдается, за исключением цены. Она в сравнении с альтернативным оборудованием высокая.

Керамические обогреватели бывают двух видов, в зависимости от типа энергии, используемой для питания.

Электрические приборы

Это самые распространённые отопительные устройства, которые быстро и просто устанавливаются в помещения разного назначения. Модели данного вида имеют определённую мощность, что позволяет подобрать наиболее подходящий вариант.

Изначально керамика наносилась на поверхность нагревательных элементов (спирали). Современные устройства характеризуются экономичностью и безопасностью. Посредством изменения конструкции был разработан обогреватель, совмещающий инфракрасный вид обогрева с конвекционным. Керамическая панель вначале нагревается, затем длительное время удерживает тепло, постепенно отдавая его предметам обстановки, расположенным в зоне действия тепловой волны.

Газовые приборы

Обогреватель с инфракрасным излучением работает на газу. Тепло в панели генерируется посредством прогрева открытым пламенем, размещённым над горелкой. Мощность оборудования данного вида выше электрического, рабочая температура достигает 900°.

Конструкция прибора включает:

• корпус из металла (внутри отводится место под газовый баллон);
• керамические пластины;
• горелку.

Модели данного вида оснащаются следующими узлами:

• регулятором мощности;
• датчик контроля газа с автоматическим отключением оборудования в случае угасания пламени;
• пьезоэлектрический поджиг горелки;
• системой контроля содержания СО в помещении (если концентрация превышает нормы, обогреватель автоматически отключается);
• ролики (устанавливаются на нижнюю часть корпуса, обеспечивают удобное перемещение оборудования).

Все керамические приборы отопления делятся на разновидности, которые отличаются способом размещения.

Плюсы и минусы газовых керамических обогревателей:

Настенные

Внешне обогреватель схож на кондиционер, но монтируется в нижней части стены. Это обусловлено физическими процессами, а именно, способностью тёплого воздуха подниматься наверх. Модели для дома имеют компактные габариты, полезное пространство после установки не уменьшается.

Настенный керамический обогреватель с терморегулятором

Напольные

Это преимущественно мощные приборы, в отличие от настенных конструкций. Все модели оснащены защитой от опрокидывания. В аварийном режиме кнопка автоматически отключает устройство от питания. Единственный недостаток данной разновидности – потеря полезной площади.

Настольные

Это маломощные обогреватели, которые используются для дополнительного обогрева отдельной зоны помещения. Модели оснащаются защитой на опрокидывание и автоматическим поворотным механизмом, что даёт возможность равномерно распределять топок тёплого воздуха во всех направлениях.

Критерии выбора

Перед тем, как принять решение о покупке той или иной модели, нужно составить список подходящих технических параметров с учётом следующих факторов:

• мощность прибора (подбирается в соответствии с площадью помещения);
• вид энергоресурсов, расход (кВт);
• вид монтажа обогревателя;
• вес и параметры конструкции (при выборе нужно учесть особенности помещения, место под монтаж отопительного устройства);
• наличие системы защиты и регулятора мощности.

Популярные модели

В рейтинговые списки производителей входят:

Среди популярных моделей выделяется следующая климатическая техника.

Stadler Form Anna

Производитель: швейцарская компания Stadler Form.

Высокоэффективный прибор при небольших размерах корпуса. Размеры источника тепла: 183 х 367 х 150 мм при весе 2 кг. Оборудование подходит для обогрева помещения площадью 25 м2 или объёма 63 м3. Оснащение: терморегулятор, моющийся фильтр съёмного типа, 2 скорости, автоматическое отключение на опрокидывание. Показатель мощности: 1200 – 2000 Вт (модификации Anna и Anna little). Способ размещения – напольный.

Цена – 9 990 рублей.

Opal Hybrid

Производитель: украинская компания HYBRID.

Революционная модель, способная отапливать труднодоступные места в жилых помещениях. Мощность агрегата – 375 Вт. Предельный нагрев лицевой поверхности панели — 65°. Среди преимуществ: экономичность, автономный режим работы, пожаробезопасность. Прибор походит для обогрева небольшой площади до 7 м2 при высоте потолков 3 м.

Цена – 4 200 рублей.

Polaris PCSH 0520

Производитель: POLARIS (налажено производство в Китае, России, Италии, Израиле).

Модель напольного типа с автоматическим вращающим механизмом. Габариты корпуса: 610х295х465 мм при весе 3,4 кг. Тепловая мощность – 2000 Вт. Оснащение: электронный термостат, таймер, защитная автоматика, 2 режима работы. Отапливаемая площадь – 24 м2.

Цена – 3800 рублей.

КАМ-ИН Picasso black 475 Вт

Производитель: украинская компания КАМ-ИН.

Керамический отопительный прибор конвекционного типа подключается к электросети 220 В. Мощность – 475 Вт. Лицевая сторона панели прогревается до 74°. Параметры корпуса – 600х600х12 мм. Обогреваемая площадь – 5-10 м2.

Цена – 6 120 рублей.

Bartolini Pullover I

Производитель – итальянская компания Bartolini Pullover.

Газовый обогреватель оснащён датчиками и защитной автоматикой, что делает эксплуатацию безопасной. Устройство работает, не сжигая кислорода. Компактные размеры и внешний вид, напоминающий камин, позволяют гармонично вписать оборудование в дизайн жилого помещения или подсобки. Площадь обогрева – 60 м2. Тепловая мощность – 4,2 кВт. Корпус оснащён крышкой, которая искусно маскирует баллон. Работает агрегат в 3-х режимах.

Расчет прибора обогрева на площадь

Керамические приборы имеют одинаковую производительность тепла в разрезе определённой мощности. При выборе обогревателя для организации основного отопления помещения предпочтение стоит отдавать таким параметрам.

• Для хорошо утеплённых построек с высотой потолков до 270 см – 50-60 Вт/м2. В эту категорию входят: коттеджи, дачные дома и строения средней этажности.
• Для помещений средней утеплённости, имеющих высоту потолков до 270 см – 60-70 Вт/м2. Данный ориентир мощности применим к угловым квартирам, расположенным на первом или последнем этаже, комнатам в панельном доме, коттеджам и пр.

Более точный расчёт производится под конкретное помещение с учётом следующих данных:

• уровень теплопотерь;
• высота потолков;
• желаемый интервал температуры в помещении при уличном показателе -10°С.

Если обогреватель выбирается для дополнительного отопления, принимается во внимание уровень тепловых потерь для конкретного помещения, а также разница между существующей и желаемой температурой воздуха.

Расчёт производится приблизительный, но для практичности следует заложить прибавку для возможности использования прибора в комнатах большей площади, или при сильных заморозках, когда разница между уличной и комнатной температурой резко увеличивается.

Порядок установки обогревателя на стену

С монтажом настенного обогревателя вполне можно справиться своими силами, вооружившись измерительными инструментами и дрелью. Начинать работу нужно с выбора места крепления прибора. Настенные модели крепятся на уровне 15 см от пола (относительно нижнего края корпуса). Отступ от стены должен быть не менее 25 см. Сверху корпуса следует оставлять свободное пространство (на уровне 45 см относительно верхнего края корпуса).

Если планируется замаскировать отопительное устройство под окном, лучше отдать предпочтение невысокому плинтусному прибору. Корпус больших размеров имеет закрытый верх, размещение под подоконником может спровоцировать перегрев оборудования, в результате чего сработает автоматическое отключение.

В комплекте с обогревателем идут специальные кронштейны. После определения места расположения источника тепла приступают к их установке.

При выполнении данного объёма работ рекомендуется ориентироваться на схему, которая прилагается к каждой модели.

На установленные кронштейны остаётся только зафиксировать корпус отопительного прибора и подключить его к ближайшей точке питания.

Из чего состоят керамические панели и какую модель выбрать — смотрите в нашем видеосюжете:

К сожалению, центральные источники тепла не всегда в полной мере могут выполнять возложенные на них задачи. Поэтому зачастую приходиться прибегать к дополнительному способу обогрева. Решить проблему помогают обогреватели, которые на рынке представлены в широчайшем ассортименте. Одним из таких приборов является керамический нагреватель.

Особенности конструкции и принцип работы

В основе отопительной техники данного типа лежит керамический нагревательный элемент. Причем он может быть задействован в абсолютно разных отопительных приборах, отличающихся не только внешним видом, но и принципом действия.

Исходя из способа подачи тепла, приборы делятся:

• На инфракрасные керамические нагреватели — нагревают предметы путем инфракрасного излучения;

• Керамические конвекторы — работают по принципу принудительной конвекции.

Керамические ИК-нагреватели оснащены нагревательной керамической трубкой с никель-хромированной спиралью внутри. Они могут быть полые, объемные или газовые. Такие приборы хотя и считаются лучшими среди аналогов, но используются не столь активно, потому как способны обогреть лишь определенный участок, находящийся в зоне действия инфракрасных лучей.

На сегодняшний день большой интерес вызывают керамические панели (плиты), которые позволяют обеспечить теплом значительную площадь. Особенность обогрева заключается в том, что плита керамическая действует в двух направлениях одновременно: как конвектор и как инфракрасный обогреватель. Внутри конструкции находятся небольшие вентиляторы, которые прогоняют воздушные массы через теплообменник из керамики и равномерно выпускают в помещение уже прогретый поток воздуха. Плита керамическая имеет встроенный термостат, позволяющий устанавливать оптимальную температуру и предохраняющий само устройство.

Классификация по источнику энергии

Обогреватели могут работать не только от электричества, но и на сжиженном газе.
В зависимости от энергоносителя керамические нагреватели бывают:

• Электрические. Наиболее практичные и распространенные. Из-за простоты и удобства в эксплуатации электрические керамические обогреватели часто используют для обогрева детских комнат. Они не сушат воздух и не съедают кислород. К тому же их можно использовать в местах с высокой влажностью воздуха.

• Газовые. Работают за счет энергии, получаемой при сжигании высококалорийного пропана-бутана и по эффективности несколько уступают электрическим, хотя являются более дешевыми. Основная составляющая часть устройства — керамическая панель, внутри которой происходит беспламенное сгорание топлива. Газовый керамический нагреватель воздуха предполагает использование газового баллона, из которого топливо через шланг поступает к горелке. Чаще всего такие агрегаты применяют для отопления веранд, летних кафе, гаражей и складских помещений.

Классификация по типу размещения

По типу установки керамические обогреватели бывают:

• Настольные — это компактные по размеру приборы, которые, как правило, имеют небольшую мощность и предназначаются для быстрого обогрева небольших комнат.

• Настенные обогреватели снаружи напоминают кондиционер и устанавливаются на любой высоте. Такой керамический нагреватель не занимает полезное пространство и больше всего подходит для прогрева средней площади.

• Напольные варианты являются самыми мощными и способны обогреть помещения с различной квадратурой.

Преимущества

К плюсам нагревателей с керамическими элементами можно отнести высокую эффективность, безопасность и надежность использования, создание оптимально комфортного микроклимата, быстрый прогрев помещения. Кроме того, по сравнению с традиционными масляными обогревателями они потребляют на треть меньше электроэнергии.

Керамические нагреватели имеют высокий уровень пожаробезопасности. Благодаря встроенному термостату обеспечивается защита от перегрева. Помимо всего прочего такие нагревательные приборы единственные, которые можно использовать в помещениях с повышенной влажностью. Многие модели оснащены антибактериальной защитой и ионизатором.

Дополнительное преимущество керамических обогревателей заключается в возможности их использования в жаркое время года в качестве вентилятора.

Недостатки

Как и все остальные нагревательные приборы, керамический нагреватель имеет свои недостатки. К ним относятся локальность действия ряда моделей, а также быстрое остывание помещения после отключения устройства. Многих покупателей смущает тот факт, что цена керамических обогревателей существенно выше остальных отопительных приборов. На самом деле при наличии стольких преимуществ это вполне оправдано.

Рекомендации по выбору

Многие задаются вопросом: в каких случаях стоит покупать керамические нагреватели? Отзывы свидетельствуют, что данная климатическая техника отлично подходит для обогрева спален и детских комнат, так как практически не сушит воздух. Некоторые предпочитают использовать керамические приборы в ванной из-за их устойчивости к влаге.

Однако важно понимать, что керамический нагреватель ввиду мощносных характеристик не может полностью заменить основную систему отопления. Он способен лишь ее дополнить.

Выбирая прибор для дополнительного обогрева, прежде всего необходимо учитывать площадь помещения. Исходя из этого подбирается оптимальный тип климатической техники и ее мощность. Так, идеальным вариантом для маленькой комнаты будет настенный обогреватель, который сэкономит пространство и эффективно его прогреет. Кроме того, следует принимать во внимание степень закрытости помещения: электрические керамические приборы подходят для внутреннего обогрева, а газовые — для открытых площадок.