Конвекторы, особенно их нагревательные элементы, всё ещё вызывают споры о безопасности в Сети. Некоторые считают, что монолитные нагреватели, такие как hedgehog, более безопасны и эффективны, чем проволочные элементы типа «стич». Однако многие блогеры распространяют неверные утверждения, что сбивает с толку.
Например, заявления о «промежуточных теплопотерях» не имеют смысла, так как электроэнергия, потребляемая прибором, преобразуется в тепло. Также утверждения о том, что воздух «не успевает нагреться из-за маленькой площади нагревателя», сбивают с толку. Энергопотребление здесь всегда пропорционально теплоотдаче, и эффективность зависит от конструкции обогревателя, а не от воздуха.
Открытый нагревательный элемент не «сжигает кислород», как утверждают некоторые, потому что для горения нужно что-то окислять, а проволока сама по себе не горит таким образом.
Чтобы разобраться в действительной эффективности и безопасности обогревателей, провели эксперименты с двумя моделями — одна с проволочным элементом «стич», другая с монолитным hedgehog. Результаты измерений исследования помогут понять, насколько оправданы эти дебаты и что на самом деле важно при выборе конвектора.
Тестовые приборы
Наши тесты мы проводили на двух обогревателях с заявленной мощностью 1500 Вт.
Первый из них — более современный электрический Electrolux ECH-A-1500 M.
Он оснащен нагревательным элементом типа hedgehog.
У нагревательного элемента внутри такого тэна находится в центральной оси, а тепло распределяется через X-образные «лопасти» с множеством «колючек», что делает его похожим на «ежика».
Производители и продавцы утверждают, что такие тэны имеют значительно более низкую температуру по сравнению с нагревательными элементами типа «стич». Это значит, что вероятность появления характерного запаха горящей пыли уменьшается, и возможность возгорания посторонних предметов внутри устройства также снижается.
Второй вариант — это классический конвектор Ресанта ОК-1500СН.
Он имеет проволочный нагревательный элемент типа стич.
Элемент «стич» представляет собой множество зигзагообразно уложенных «стежков» из металлической нити. Принцип работы прост: электрический ток пропускается через нить, она быстро нагревается и передает тепло в окружающую среду. Металлическая нить обладает низкой теплоемкостью, поэтому нагрев происходит быстро за считанные минуты, и также быстро остывает. Это может повысить температуру нагревающего элемента и, следовательно, увеличить риск возгорания окружающих предметов.
Перед началом тестирования мы установили максимальную мощность обогрева и дождались полного прогрева обоих обогревателей до режима ожидания.
Опасность возгорания на поверхности конвектора
Тестирование мы начали с проверки обогревателей в штатной комплектации: взяли прибор «как есть», прогрели до максимальной температуры и попытались что-нибудь поджечь с его помощью.
Бумажные салфетки
Для эксперимента мы взяли три бумажные салфетки: сухую, пропитанную растворителем уайт спирит и пропитанную спиртом.
Все три салфетки мы разместили в наиболее горячей части конвекторов — в месте выхода теплого воздуха. Измерили начальную температуру у решетки для выхода воздуха. В обоих обогревателях она оказалась примерно одинаковой: от 100 до 115 °C.
Известно, что температура горения бумаги обычно составляет около 451 градуса по Фаренгейту, что примерно равно 232 градусам Цельсия. Это подтверждается различными источниками, включая справочник «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения» авторства Корольченко А. Я. и Корольченко Д. А. (2004 г.).
Запасшись ведром воды на всякий случай, мы засекли время и начали ждать, готовясь к тестированию обогревателей.
Имеются все основания предполагать, что бумага не воспламенится, особенно учитывая, что современные конвекторы оборудованы термопредохранителем. Это означает, что даже при полном покрытии обогревателя плотной тканью мы не увидим высоких температур воздуха.
Например, в обогревателе Electrolux мы обнаружили термопредохранитель KSD301, способный отключить прибор при перегреве при достижении температуры 110 градусов. Это значительно ниже температуры воспламенения бумаги, которая около 232 градусов Цельсия.
Стоимость такой детали составляет менее ста рублей в розницу. Если ваш обогреватель не оборудован защитой от перегрева, это может вызвать опасения. Это свидетельствует о возможной экономии производителя, даже на таких малозначимых деталях. Это заставляет задуматься о качестве других компонентов в устройстве.
После часа ожидания мы обнаружили, что спирт и растворитель быстро испарились, после чего салфетки начали медленно нагреваться.
Однако, визуально салфетки остались без изменений. Не было обнаружено желтых пятен или других признаков возможного возгорания.
Это приводит к заключению, что поджечь что-либо с помощью исправного конвектора, не помещая предметы внутрь устройства, окажется не так просто. Особенно если прибор автоматически отключается при достижении температуры 110 градусов Цельсия (такой нагрев возможен, например, если конвектор полностью покрыт плотной тканью).
Переходим к следующему этапу тестирования: мы планируем разобрать наши обогреватели и попытаться разместить что-то напрямую на нагревательный элемент.
Горение на поверхности тэна
Итак, после проверки в собранном виде оба наших конвектора оказались безопасными. Но что произойдет, если легковоспламеняемый предмет попадет внутрь? Внутри обогревателя может накапливаться большое количество пыли, а также оказаться различные нежелательные предметы, такие как крупные куски бумаги, ткани, спички и тому подобное, которые естественным образом не должны там находиться. Например, их туда может поместить заигравшийся ребенок. Мы проведем ряд тестов с горючими материалами, чтобы оценить возможные риски. Начнем с бумажных салфеток.
Перед началом теста мы попытались точно измерить температуру на поверхности нагревательных элементов. Лазерный пирометр показал от 280 до 330 градусов Цельсия у «стича» и от 180 до 240 градусов Цельсия у «ежика» в разных точках. Разница в температуре оказалась довольно значительной!
Бумажные салфетки
Мы разобрали наши конвекторы, снова вооружились бумажными салфетками и начали бросать их на нагревательные элементы.
Обогреватель с тэном типа стич поджег бумагу практически мгновенно.
Что интересно, салфетки, пропитанные спиртом либо растворителем, загорались лишь через 3-5 секунд. Пламя при этом было куда выше.
Основная опасность такой ситуации заключается в том, что горящие кусочки бумаги, поднимаясь вверх из-за нагретого воздуха при горении, могут вылететь из корпуса прибора и попасть на легко воспламеняемые предметы в комнате. Также возможно, что огонь или горячие осколки бумаги, упав на пол через нижнюю решетку конвектора, могут попасть в щели между паркетными досками, где обычно скапливается пыль, что представляет риск возгорания.
Положив салфетку на тэн типа «ежик», прошло 30 секунд, но визуальных изменений почти не заметно.
Прошло 60 секунд. Бумага начала желтеть.
Две минуты. Желтизна увеличилась.
Три минуты. Еще больше желтизны.
Пять минут. Проявляются подпалины, отчетливо ощущается запах гари.
Десять минут. Подпалин стало больше, запах сильный и отчетливый.
И-и-и-и-и, наконец, прошел час. Целый час наша салфетка пролежала на работающем тэне и так и не загорелась!
Повторим эксперимент с салфетками, пропитанными спиртом и растворителем. Тут картина оказалась примерно та же самая.
Одна минута: нет изменений.
Две минуты: желтизна и начало обугливания, появление слабого запаха.
Пять минут: обугливание продолжается, отчетливый запах горения.
Десять минут: обуглившиеся края.
Тридцать минут: явные признаки обугливания, но никаких признаков появления огня.
Что ж, результаты говорят сами за себя. В одном случае мы получили открытое пламя за считанные секунды (или вообще мгновенно). Во втором огня так и не появилось. Продолжим эксперименты.
Вата
Кусочки не слишком плотной ваты очень похожи на комки пыли.
Попробуем поместить вату на нагревательный элемент и посмотрим, что с ней будет.
Проверяем стич: кладем кусочек ваты и засекаем время. Вот что мы увидели всего через две секунды:
А вот — через три:
Результат более чем красноречивый.
Что будет, если положить вату на нагреватель типа hedgehog?
Обугливаться вата начала уже через минуту. Запах гари появился почти сразу.
Вата продолжила обугливаться и через две минуты...
… и через пять.
Однако гореть так и не начала — ни через десять, ни через двадцать минут. Чего, на наш взгляд, более чем достаточно, чтобы унюхать запах гари и отключить конвектор. Хотя обуглилась снизу она довольно сильно.
Спички
Спички — детям не игрушка. Всем известная банальность. Что случится, если спичка попадет внутрь обогревателя? Для этого теста мы взяли две спички — одну целую, а вторую со срезанной головкой. Разместили их на тэне и начали ждать.
В случае со стичем спичка с зажигательной головкой воспламенилась мгновенно.
Спичка без зажигательной головки начала тлеть практически сразу, вот фото через 20 секунд.
Через 40 секунд...
Через одну минуту.
… через две минуты.
На этом этапе спичка порядком истлела. Еще минут пять — и она мало будет отличаться от полностью сгоревшей спички с зажигательной головкой.
Опасность пожара мы снова оцениваем как высокую: горящая спичка легко может провалиться сквозь решетку на дне конвектора.
Теперь положим две спички на тэн hedgehog. Зажигательная головка воспламенилась за пару секунд
Спичка без горящего вещества точно так же начала потихоньку тлеть. Правда, на этот раз гораздо быстрее. Видимо, причиной тому стала большая площадь контакта дерева и тэна.
Прошло 15 секунд...
Одна минута: спичка полностью почернела.
Наконец, две минуты: практически полностью истлевшая спичка.
Далее спичка продолжала тлеть медленно, но открытого пламени не возникло.
Из этого опыта можно сделать вывод, что при бросании спичек внутрь работающего обогревателя они загораются, но небольшие деревянные щепки скорее всего будут только тлеть и выделять запах гари, не вызывая открытого огня.
Также следует отметить, что сгоревшие или истлевшие кусочки бумаги, ваты, дерева, попавшие на тэн типа «ежик», вероятнее всего останутся внутри корпуса конвектора благодаря его X-образной форме, что способствует удержанию подобных материалов внутри устройства.
Выводы
Когда мы начинали исследовать эту тему, у нас было уверение, что обсуждения о пожарной безопасности разных конвекторов в значительной степени являются частью маркетинговой стратегии. Часто можно наткнуться на странные утверждения, выдвигаемые маркетологами о современной технике.
Обогреватель, по своей сути, является довольно консервативным устройством, и его производительность прямо зависит от одного параметра — мощности. Но продажи новых моделей требуют аргументации в пользу того, что новые конвекторы гораздо лучше старых.
Оказалось, что современные тэны, такие как hedgehog, действительно обладают рядом преимуществ по сравнению с более старыми типами, такими как стич.
Конечно, никакой речи о «повышенной теплоотдаче» или «экономии электричества» идти не может. Однако в плане пожарной безопасности «ежик» действительно может превзойти другие конвекторы, использующие стич.
Проще говоря, любой потенциально горючий предмет (бумага, спички, вата и т.п.), попавший на тэн стич-конвектора, вспыхнет моментально. При этом горящие частицы могут выбраться из корпуса вместе с потоком теплого воздуха или упасть через нижнюю решетку.
В отличие от этого, тэн hedgehog, вероятно, удержит такие предметы внутри корпуса. Его Х-образная форма способствует этому.
Когда мы провели эксперименты, мы увидели, что если спичка попадает на тэн стич-конвектора, она мгновенно загорается. Однако маленькие деревянные щепки начинают тлеть и выделять запах гари, но не вызывают открытого пламени.
Более того, потенциально горючие предметы (бумага, вата, ткань и т.п.), попавшие на тэн hedgehog, скорее всего будут тлеть длительное время и, вероятно, не воспламенятся. Даже если возгорание все-таки начнется, это произойдет не сразу, а спустя некоторое время. Это дает пользователю возможность почувствовать запах гари и своевременно отключить конвектор.
Кроме того, температура на нагревательном элементе hedgehog во время работы конвектора оказалась ниже, что, предположительно, должно уменьшить ощущение перегретого воздуха и запаха жгучей пыли, попадающей внутрь корпуса. Однако наши замеры показали, что температура в месте выхода нагретого воздуха из конвектора практически одинакова независимо от типа тэна.
Таким образом, если вы хотите приобрести максимально безопасный конвектор, то стоит отдать предпочтение устройствам с монолитным тэном, таким как hedgehog. Важно также убедиться, что конвектор оснащен защитой от перегрева и автоматически отключается при падении.
Все вышеперечисленные рекомендации могут показаться не слишком оригинальными, но после наших экспериментов мы точно убедились в существенных различиях между разными типами тэнов.