Circolazione del calore in casa: un’indagine sui moderni convettori elettrici

I convettori sono oggi il tipo di riscaldamento più “avanzato” per una casa. Che cos’è questo apparecchio, quali sono i suoi vantaggi, come scegliere un convettore elettrico??

Negli ultimi anni si è prestata molta attenzione all’aria interna ecocompatibile. Le ultime ricerche dimostrano che le superfici riscaldate a temperature superiori a 150°C non solo inceneriscono l’ossigeno dell’aria e la deumidificano, ma producono anche polvere, dannosa per la salute. Tale temperatura di superficie, ad esempio, nei radiatori ad olio e nei riscaldatori a spirale, è diverse volte più alta.

Un po’ di fisica

Tutti si ricordano dal corso di fisica della scuola che l’aria riscaldata sale. L’espansione riduce la sua densità, quindi viene spinta fuori da strati d’aria più fredda. È così che si generano i venti e i cicloni nell’atmosfera terrestre: l’aria riscaldata sale su alcune aree superficiali e viene sostituita da masse d’aria provenienti da regioni più fredde.

La stessa cosa può accadere nello spazio ristretto di un ufficio o di un appartamento, ma in misura molto minore. Il processo si chiama convezione e i convettori sono disponibili per creare e gestire la convezione per riscaldare appartamenti e altre aree.

Tutto è brillantemente semplice

Il design di qualsiasi convettore è estremamente semplice. In realtà si compone di due sole parti: il corpo, solitamente di forma piatta e rettangolare, e l’elemento riscaldante. Ingresso dell’aria fredda nella parte inferiore dell’involucro cavo e uscita dell’aria riscaldata nella parte superiore. L’elemento riscaldante si trova all’interno del corpo, di solito nella parte inferiore della cassa. Riscalda l’aria tra le pareti, che poi risale.

Le pareti dell’alloggiamento fungono da guida aerodinamica per il flusso, creando lo stesso tiraggio del camino. L’aria riscaldata esce dalle bocchette, solitamente orientate con un leggero angolo rispetto alla verticale, e sale lungo un percorso parabolico sotto il soffitto, dove si raffredda gradualmente e scende verso il pavimento. Successivamente, il ciclo si ripete.

Caldo e sicuro

La convezione diffonde l’aria riscaldata in modo uniforme e silenzioso nell’intero volume della stanza. Alcuni convettori sono dotati di una ventola per accelerare il processo, ma si consiglia di accenderla solo nella fase iniziale del riscaldamento, perché quando è in funzione non è più possibile essere completamente silenziosi. Oltre alla convezione, anche le pareti del corpo del convettore, che normalmente non superano i 60° C, svolgono un ruolo di riscaldamento.

Questo è molto vantaggioso rispetto ai radiatori a olio e alle tradizionali stufe a spirale: bambini e animali domestici non rischiano di scottarsi. Alcuni produttori, come Timberk e Ballu, utilizzano il vetro nero temperato per la parte anteriore dell’alloggiamento in alcuni modelli, che si riscalda in modo più morbido e uniforme rispetto al metallo ed è anche molto estetico e moderno.

Al posto del cuore, una fiamma? No, non è una fiamma!

Il “cuore” di qualsiasi dispositivo di riscaldamento è costituito dagli elementi riscaldanti. Spieghiamoli in dettaglio.

Gli elementi riscaldanti elettrici utilizzati nei convettori sono di tre tipi: a fascia ad aghi , tubolari e monolitici. L’elemento riscaldante a nastro è una piastra dielettrica stretta con anelli di filo di cromo-nichel su ciascun lato. Grazie al loro basso costo, alla quasi totale mancanza di inerzia termica l’elemento riscaldante impiega pochi secondi per riscaldarsi e raffreddarsi e all’elevata temperatura di riscaldamento, le spire dei fili sono troppo fragili, per cui gli elementi riscaldanti a nastro sono raramente utilizzati nei moderni modelli di convettori.

Gli elementi riscaldanti sono filamenti di nichelcromo all’interno di un tubo con alette di alluminio lungo tutta la lunghezza del tubo. L’efficienza del trasferimento di calore dal riscaldatore all’aria dipende dal numero, dalla posizione e dalla superficie delle piastre che riscaldano l’aria. La temperatura superficiale del tubo è molto più bassa di quella del filamento di nichelcromo, il che rappresenta un importante vantaggio dei riscaldatori. Esiste anche uno svantaggio: la differenza di dilatazione termica tra il tubo e le piastre, a causa della quale si può sentire un rumore di crepitii durante il funzionamento.

Gli elementi riscaldanti monolitici non presentano questo inconveniente, in quanto il filamento di nichelcromo e il riempimento dielettrico sono alloggiati in un involucro di alluminio fuso, di cui le piastre alettate sono parte integrante. Il funzionamento degli elementi riscaldanti in ghisa è impercettibile grazie all’assenza di differenze di espansione termica, le perdite di calore intermedie sono minime e la temperatura di riscaldamento della piastra, relativamente bassa, riduce la temperatura del corpo del convettore. La superficie dei moderni elementi monolitici è ruvida, il che aumenta l’efficienza dell’emissione di calore.

Scelta del consumatore:

“Sì: elementi riscaldanti monolitici.

“Possibile”: riscaldatori tubolari crepitio

.

“Non ne vale la pena”: elementi riscaldanti con ago a nastro troppo fragili .

Ali, gambe… è il cervello che conta!

Nonostante la semplicità della loro struttura, i dispositivi ausiliari dei convettori sono tutt’altro che semplici e molteplici. L’apparecchio deve mantenere la temperatura dell’aria necessaria, scegliere la modalità di funzionamento ottimale per il risparmio energetico, spegnersi a un determinato orario, essere protetto dagli sbalzi di tensione, dal surriscaldamento e dalla formazione di ghiaccio, dalla caduta per le versioni a pavimento e dalla penetrazione dell’umidità.

Esistono due tipi di termostati per mantenere la temperatura desiderata: quelli a controllo meccanico e quelli a controllo elettronico. I termostati meccanici sono meno costosi, ma hanno una tolleranza di temperatura inferiore +/- 1°C e consumano più elettricità. Un termostato meccanico emette anche un caratteristico “clic” quando si accende/spegne, cosa che non si vuole fare di notte.

I termostati elettronici, invece, sono silenziosi, mantengono una determinata temperatura entro 0,1°C e di conseguenza rendono il convettore più economico. È inoltre facile controllare il convettore con il termostato elettronico tramite il telecomando.

In alcuni modelli di convettori è possibile selezionare una serie di modalità di funzionamento come “Economy”, “Maximum”, ecc. d. Ciò consente di risparmiare energia con i modelli più semplici ma, con i moderni termostati elettronici programmabili, il consumo di elettricità viene ottimizzato automaticamente.

I moderni convettori, indipendentemente dal modello e dal produttore, sono necessariamente dotati di protezione da surriscaldamento, protezione dall’umidità e protezione dell’involucro elettrico delle rispettive classi.

Scelta del consumatore:

“Sì: termostati elettronici: silenziosi ed economici

.

“Forse”: termostati meccanici.

Sulla parete o sul pavimento?

La forma rettangolare piatta della maggior parte dei convettori è stata letteralmente progettata per essere collocata sulle pareti, nello stesso punto in cui di solito si trovano le batterie di riscaldamento centralizzate. L’aspetto positivo è che la bassa temperatura del corpo dell’apparecchio consente di posizionarli sulle pareti: non possono danneggiarne la superficie. Il convettore occupa quindi poco spazio nella stanza e garantisce una convezione dell’aria più efficiente. Pertanto, molti modelli di convettori sono progettati esclusivamente per il fissaggio a parete Stiebel Eltron CNS, AEG VKL, Noirot .

Tuttavia, ciò non è sempre possibile, ad esempio se non è possibile accedere alle pareti o se il convettore è una fonte di riscaldamento aggiuntiva. Per questo motivo esistono anche convettori a pavimento che possono essere facilmente spostati o arrotolati in posizione. Attualmente, i principali produttori sono passati a produrre convettori con due tipi di installazione: oltre alle staffe per il montaggio a parete, il kit comprende gambe rimovibili con rotelle, che ampliano notevolmente le possibilità di utilizzo.

Cosa considerare quando si sceglie un convettore

Dopo aver letto tutto questo, potete scegliere i convettori in base alle vostre esigenze. Pertanto, è necessario dotarsi di un moderno convettore di alta qualità, indipendentemente dall’azienda produttrice:

Obbligatorio:

– Un elemento riscaldante monolitico a stato solido .

– Termostato elettronico.

– Un sistema di protezione contro il surriscaldamento.

– Con sistema antigelo importante alle nostre latitudini .

– Un sensore di inclinazione per le versioni a pavimento .

– Protezione elettrica IP-24.

– Classe di protezione dall’acqua I.

Preferibilmente:

– Timer per lo spegnimento.

– Con telecomando

.

– Possibilità di montaggio a parete e a pavimento.

– Visualizzazione della temperatura e delle modalità

.

– Modalità programmabili mantenimento di una temperatura più bassa durante il giorno, quando non c’è nessuno in casa, e di una temperatura confortevole in altri momenti

.

La potenza del convettore viene scelta in base alle dimensioni dell’ambiente da riscaldare e si calcola semplicemente come 100 watt per 1 m². Cioè, per riscaldare una stanza di 10 metri quadrati è necessario un riscaldatore con una potenza di 1000 watt, per 15 metri quadrati rispettivamente 1500 watt e così via. d. Questa opzione di calcolo è appropriata se il convettore è il riscaldatore principale. Se si tratta solo di un complemento a uno esistente, è possibile dividere l’indicatore di potenza per due.

La preferenza nella scelta dovrebbe dare marchi noti produttori, dopo tutto, la garanzia e l’affidabilità – non sono parole vuote. Vale la pena notare che le aziende europee Timberk, Nobo, Noirot dotano i convettori di un sistema obbligatorio di protezione contro il congelamento e di un sensore di spegnimento in caso di ribaltamento, mentre le aziende cinesi e di altri paesi asiatici, con un design uguale o migliore e apparecchiature elettroniche più sofisticate, spesso ignorano questa funzione. Anche il periodo di garanzia degli “europei” è più elevato, ma non è così importante: quasi tutti i convettori possono funzionare per 15-20 anni, ed è possibile che durante questo periodo appaia sul mercato qualcosa di più perfetto.

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Perché un convettore??

In realtà, esistono anche radiatori a olio, stufe, radiatori a infrarossi… La questione è che i convettori sono semplicemente migliori per i loro vantaggi e svantaggi complessivi. I radiatori a olio sono ingombranti, la temperatura della loro superficie di lavoro è elevata ci si può scottare , a causa della convezione non diretta l’aria viene riscaldata lentamente. I termoventilatori riscaldano l’aria più velocemente degli altri, ma creano rumore e i loro elementi riscaldanti aperti bruciano senza pietà l’ossigeno insieme alla polvere e seccano l’aria. Questa soluzione è adatta, ad esempio, a un cantiere dove gli operai vengono a dormire al freddo, ma non è consigliata per gli appartamenti.

I radiatori a infrarossi presentano numerosi vantaggi, ma la loro funzione principale è il riscaldamento di spazi aperti e semiaperti, come ad esempio le pergole in vetro. Non c’è circolazione d’aria, cosa importante per gli appartamenti. I convettori sono il risultato: riscaldamento rapido grazie alla convezione, temperatura superficiale sicura, rispetto dell’ambiente e possibilità di utilizzo come riscaldamento primario.

Esistono anche versioni combinate in cui l’irraggiatore a infrarossi si trova nel corpo del convettore, come i modelli Polaris, Ballu, Electrolux riportati nella tabella. Hanno molti vantaggi, come il tempo di riscaldamento rapido e le basse temperature superficiali, ma la convezione è solo di secondaria importanza e rappresenta circa il 20% del calore generato. La scelta corretta dipende dal tipo e dalla destinazione d’uso dell’ambiente da riscaldare.

Tabella delle caratteristiche dei convettori elettrici più diffusi e venduti recentemente.