Тепловой конвектор принцип работы

Что такое конвектор и как он работает

Для кого-то заморозки означают сладкую рябину, предстоящие новогодние праздники и снежные битвы в сугробах. Но для многих это повод заклеить окна, закутаться в теплый шарф и надеть шерстяные носки.

Если Вы не хотите кутаться в теплые вещи всю зиму, предлагаем надежный способ согреть свой дом.

Конвектор – это обогреватель, состоящий из корпуса и нагревательного элемента (ТЭНа). Холодный воздух нагревается внутри прибора и выходит через решетки-жалюзи. Снизу поднимается следующая порция холодного воздуха. Таким образом обеспечивается циркуляция тепла по помещению.

Стоит заметить, что раньше для нагрева устанавливали просто раскаленную спираль, а в современных моделях – оребренные трубки, в которые герметично запаян нагревательный элемент. Благодаря такой изоляции, корпус конвектора нагревается намного меньше, чем у его предшественников-обогревателей, и не сжигается кислород в воздухе.

Причин для покупки конвектора множество. Результат работы можно почувствовать уже через несколько минут после включения обогревателя в розетку: тепло равномерно распределяется по комнате. Работает он бесшумно. При этом прибор абсолютно безопасен, так как оборудован защитой от перегрева, и может функционировать длительное время без перерыва. К тому же современные модели этих обогревателей выполнены с учетом эстетических требований покупателей – они отлично выглядят в любом интерьере.

Важным для правильного выбора конвектора является учет его параметров, а так же размеров помещения, которое ему предстоит обогревать. Поэтому разберемся с классификацией этих приборов.

Выделяют два типа конвекторов с разным типом обогрева:

  • традиционные,
  • конвекционно-инфракрасные.

Стандартные конвекционные обогреватели наиболее популярны, так как надежны в работе и относительно недороги. Их работа заключается в движении воздуха (собственно, конвекции): холодный воздух попадает в корпус обогревателя через нижние решетки, и уже горячим выходит через верхние. Второй вид соединяет в себе две технологии нагрева, что позволят наиболее эффективно обогревать помещение. То есть теплым становится не только воздух, но и поверхность пола и предметов (под воздействием инфракрасного излучения).

Различие состоит также в покрытии конвектора: существуют приборы из металла с пластиковыми деталями и даже стеклянные обогреватели. Конечно, металлические конвекторы проверены временем, отлично проводят тепло, но если хочется чего-нибудь «эдакого», то обогреватель из стекла станет очень интересной деталью интерьера, его изюминкой.

Покрытые светлой эмалью конвекторы не будут притягивать к себе лишнего внимания, но будут уместны в любом интерьере. Сегодня многие производители используют миметическое покрытие «хамелеон», с помощью которого обогреватель принимает тот оттенок, что доминирует в интерьере.

Проблем с тем, где разместить конвектор, уже давно не возникает. Ведь выпускают различные по форме обогреватели: горизонтальные, вертикальные, разные по габаритам (некоторые модели всего 8 сантиметров в высоту). То есть подобрать конвектор можно для абсолютно любого помещения.

Также отличны эти обогреватели и по способу установки. Выделяют три типа:

  • Настенные можно разместить в любом удобном для пользователя месте на специальные кронштейны. Такой обогреватель аккуратно выглядит, его шнур не мешается под ногами, да и ломать голову с тем. Куда его поставить не возникает.
  • Напольные устанавливаются с помощью ножек. Зачастую они оснащены колесиками для транспортировки обогревателя.
  • Плинтусные располагаются вдоль стен у самого пола. Используются они чаще всего в помещениях с широкими оконными проемами.
  • Универсальные могут быть установлены как на пол, так и на стену. Для этого в комплекте к обогревателю поставляются ножки, но иногда их приходится покупать отдельно.
  • Встраиваемые конвекторы могут быть расположены как в стене, так и в полу. Но их установка дело довольно хлопотное и длительное. Доверять ее нужно только профессионалам. Наиболее часто их использую в помещениях с панорамными окнами, так как холодного воздуха они пропускают намного больше, нежели обычные.

Кроме того, различают конвекторы и по типу терморегулятора:

Механическое управление позволяет точно поддерживать заданную температуру, а электронное предупреждает скачки напряжения, позволяет легко переключать режимы работы, а также сохранять заданный режим в случае перезапуска конвектора. Иногда электронные терморегуляторы называют «интеллектуальными системами управления». Встречаются такие системы чаще всего у обогревателей производства компании Nobo. Использование такой системы здорово облегчает процесс регулировки параметров работы обогревателя. Можно запрограммировать автоматическое изменение температуры через определенные период времени, тогда не нужно будет задумываться над переключением вручную, аппарат сделает все сам.

Читайте также:
Шторы сетка в интерьере

Один конвектор может не справиться с обогревом большого помещения. Многие пользователи решили эту проблему объединением нескольких обогревателей в систему. Управлять ими можно с одного пульта, что позволяет точно регулировать работу всех приборов сразу.

Электрические конвекторы можно приобрести на сайте интернет-магазина «ВсеИнструменты.ру». Выбирая обогреватель по мощности, учитывайте размеры комнаты, в которой он будет работать. Самое маленькое помещение, в котором еще можно устанавливать конвектор любого типа – 4 м.

Как работает электрический конвектор

Для отопления жилых и нежилых помещений используется масса различных видов обогревателей. Но наиболее простыми, эффективными и не сложными в монтаже вариантами являются электрические конвекторы. Принцип их работы основан на конвекции – естественном движении воздушных масс (нагретый воздух поднимается, охлаждается и опускается вниз).

Как устроен конвектор

Устройство конвектора довольно простое. Общая схема прибора показана на рисунке ниже. Рассмотрим основные детали более подробно.

Нагревательный элемент

В электрических обогревателях конвективного типа устанавливают нагреватели 3-х типов.

  1. Игольчатые состоят из корпуса, на котором монтируются петли из нихрома (сплав никеля и хрома) в виде иголок. Петли располагаются с двух сторон и имеют свойство быстро разогреваться и остывать. За счет этого удобно регулировать требуемую температуру в помещении. Еще одним достоинством агрегатов с игольчатым нагревателем является их невысокая цена. Но у этих нагревателей есть и недостатки: игольчатые элементы нельзя использовать в помещениях с повышенной влажностью, и они могут пережигать кислород, а также высушивать воздух.
  2. ТЭН (трубчатый электрический нагреватель) представляет собой полую трубку с расположенной в ней нихромовой спиралью. Область между корпусом и спиралью заполняется диэлектриком. Для лучшей теплоотдачи на корпусе ТЭН устанавливают ребра. Достоинство ТЭН в том, что у него корпус герметично запаян, поэтому устройства с таким нагревателем можно использовать в сырых помещениях. Недостатками нагревателя можно назвать: низкий КПД, длительное время разогрева для выхода в рабочий режим, работающий ТЭН издает несильное потрескивание.
  3. Монолитные состоят из ребристого корпуса с впаянной в него нитью из нихрома. Такие нагреватели имеют максимальную теплоотдачу, бесшумны, все части корпуса прогреваются равномерно. Устройства с монолитными нагревателями самые дорогие, в сравнении с вышеописанными, и считаются лучшими. Подробнее об особенностях каждого типа читайте в статье типы нагревательных элементов в конвекторах.

Блок управления или термостат

Управление отопительным агрегатом происходит при помощи механического или электронного термостата:

    1. Более дешевые модели агрегатов имеют механический термостат, который при достижении определенной температуры нагревателя разрывает электрическую цепь. Когда аппарат остынет, цепь замыкается снова, и работа калорифера продолжается. Недостатком является то, что с таким регулятором не получается поддерживать нужную температуру в комнате, так как срабатывание термостата происходит от нагрева биметаллической пластины, и температура воздуха не берется во внимание.
    2. При электронном управлении взаимодействуют несколько датчиков. Принцип действия их заключается в отслеживании нагрева самого агрегата, а также температуры окружающего воздуха. После обработки данных микропроцессором, корректируется работа калорифера. Режимы работы можно задавать с панели, расположенной на корпусе, либо с дистанционного пульта (если он предусмотрен). Существуют модели аппаратов с программируемыми модулями. С их помощью можно устанавливать программу отопления помещения на неделю. Это удобно, например, если в будние дни с 8:00 до 17:00 дома никого нет. Поэтому на приборе устанавливается поддерживающая температура, а к приходу домочадцев устройство включается на полную мощность и быстро прогревает комнату до нужных показателей.

Сверху аппарат закрыт корпусом с отверстиями для забора воздуха. Они размещаются в нижней и в верхней части.

Принцип работы электрического конвектора

Итак, как работает конвектор? Принцип работы любого вида конвектора, газового или электрического, основан на использовании свойства воздуха при нагревании подниматься, а при охлаждении опускаться. Поскольку в аппарате встроен нагревательный элемент, то при его нагревании, воздух начинает циркулировать, проходя через устройство снизу вверх. Нагретый воздух поднимается под потолок, отдает тепловую энергию комнате, охлаждается и опускается вниз. Таким образом возникает циркуляция воздушных масс в помещении.

Читайте также:
Это поможет вам совершить выбор рулонных штор на кухню

При достижении определенной температуры в комнате срабатывает термостат или температурный датчик (зависит от вида управления – механического или электронного), которые отключают калорифер. Через какое-то время, после остывания контактной пластины (в случае с механическим управлением) контакты замыкаются, и нагрев продолжается. При электронном управляющем модуле температурный датчик сработает и включит агрегат, только когда температура воздуха в помещении достигнет показателей ниже тех, что были запрограммированы.

Расчет мощности электрообогревателя

Существует два способа, как рассчитать мощность аппарата.

По площади помещения

Следует учитывать, что расчет мощности агрегата отопления по площади дает приблизительные показатели и требует поправок. Но он отличается простотой и может применяться для быстрого, приблизительного расчета. Итак, исходя из установленных норм, для комнаты, имеющей одну дверь, одно окно и высоту стен 2,5 метра, требуется мощность 0,1 кВт/ч на 1 м 2 площади.

Например, если взять для расчета комнату с площадью 10 м 2 , то требуемая мощность агрегата будет равна 10 * 0,1 = 1 кВт. Но стоит учитывать некоторые факторы. В случае угловой комнаты, коэффициент поправки будет 1,1. На это число следует умножать найденный результат. При условии, что комната имеет хорошую теплоизоляцию, в ней установлены пластиковые окна (энергосберегающие), то результат вычисления следует умножить на 0,8.

По объему

Чтобы рассчитать мощность конвектора отопления по объему, требуется:

      • вычислить объем комнаты (ширина*длина*высота);
      • найденное число необходимо умножить на 0,04 (именно 0,04 кВт тепла нужно для того, чтобы прогреть 1 м 3 помещения);
      • применяя коэффициенты, произвести уточнение результата.

Вследствие того, что при расчете используется и высота комнаты, расчет мощности будет более точным. Например, если объем комнаты 30 м 3 (площадь 10 м 2 , высота потолка 3 м), то 30 * 0,04 = 1,2 кВт. Получается, что для данного помещения потребуется нагреватель приблизительно с мощностью чуть выше найденной.

Для более точного результата, мощность следует высчитывать, с применением коэффициента. Если в помещении имеется не одно окно, то на каждое следующее, к результату добавляется 10%. Этот показатель может быть уменьшен, если произведена хорошая теплоизоляция стен (пола в частном доме).

Как дополнительного источника отопления

Если основного отопления при сильных морозах не достаточно, то часто электрический конвектор используют в качестве дополнительного источника тепловой энергии. Расчет, в таком случае производится так:

      • при расчете показателя по площади, на каждый квадратный метр требуется 30-50 Вт;
      • при расчете по объему, на 1 м 3 требуется 0,015-0,02 кВт.

Достоинства и недостатки электрических конвекторов

  1. Простая установка и использование. Достаточно повесить на стену или установить на ножки, подключить шнур к розетке, и прибор готов к эксплуатации.
  2. Срок службы рассчитан на срок более 15 лет. Обслуживания агрегат не требует, кроме периодического убирания пыли.
  3. Стоимость аппарата относительно невысока.
  4. Не требуется контроль со стороны человека, для поддержания требуемой температуры. Все это сделает автоматика и электроника.
  5. Отсутствие шума. Разве что, обогреватели с механическим управлением, могут издавать при включении и отключении термостата негромкий щелчок. Устройства с электронным модулем, работают бесшумно.
  6. Электрический конвектор отличается простым принципом работы.
  7. КПД калориферов может достигать значения 95%.
  • существенный расход электричества;
  • отопление больших площадей с помощью только электрических конвекторов неэффективно, в больших комнатах их можно использовать только в качестве дополнительного обогрева;
  • устройства с открытыми (игольчатыми) нагревательными элементами могут издавать неприятный запах при включении от сгораемой пыли, осевшей на нагреватель.

Следует помнить, что электрические отопительные агрегаты – это техника, которая не терпит нарушения правил безопасности. Не следует накрывать прибор или сушить на нем белье. Произойдет перегрев аппарата, и, в лучшем случае, сработает защита.

Розетка должна располагаться сбоку агрегата (сверху запрещается) на расстоянии не меньше 100 мм от корпуса.

Только при правильной эксплуатации конвектора может гарантироваться комфортная и уютная атмосфера в доме.

Читайте также:
Холодильник, встроенный в шкаф

Отопление загородного дома электрическими конвекторами – теория, опыт умельцев портала

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Один из вариантов организации отопительной системы загородного дома – использование автономных источников тепла, не связанных общей магистралью. Если раньше это были, в основном, масляные радиаторы, то сегодня все большее распространение получают электрические конвекторы. Среди участников FORUMHOUSE такой способ обогрева тоже достаточно популярен не только на дачах, куда заглядывают по выходным, но и в домах постоянного проживания.

Что собой представляют конвекторы

В отличие от масляных радиаторов и подобных приборов, конвекторы нагревают воздух не только непосредственно вокруг себя, а во всем помещении за счет конвекции – цикличного перемещения холодных и теплых воздушных масс. Холодный воздух снизу поступает в прибор через нижнюю решетку, нагревается, проходя через ТЭН, выходит через верхнюю решетку и поднимается к потолку, остыв, опять опускается и попадает в нагреватель. В некоторых моделях также установлен вентилятор, принудительно ускоряющий процесс циркуляции.

Устройство

В основе конвектора – нагревательный элемент (ТЭН) трубчатого, игольчатого или монолитного типа, расположенный в нижней части алюминиевого или стального корпуса. Несмотря на то, что сам ТЭН может раскаляться и выше 100⁰ С, максимальная температура корпуса 60⁰С – горячо, но ожогами не грозит. Такая особенность значительно расширяет сферу применения: даже стены из бруса или бревна – не препятствие для монтажа обогревателя. Настройка прибора и управление осуществляется посредством механического регулятора или электронного дисплея, механический вариант менее надежен, но дешевле, электроника дороже, но совершеннее.

Для конвекторов характерен максимальный коэффициент полезного действия (около 100 %), что объясняется прямым нагревом воздуха без промежуточной траты энергии на нагрев теплоносителя.

Все приборы имеют КПД, раз уж вы остановились на электрическом обогреве, то учтите потери:

  • Электрокотел -> теплоноситель -> разводка -> радиаторы -> обогрев воздуха.
  • Масляный радиатор -> теплоноситель -> радиатор -> обогрев воздуха.
  • Конвектор -> обогрев воздуха.

Кроме того, нагреватель тоже можно настроить на поддержание определенной температуры, и он будет работать в заданном режиме, включаясь по мере необходимости, что существенно снижает энергопотребление. При периодических наездах на дачу конвекторы ставят на режим «незамерзайки» (поддержание минимальной температуры воздуха) и «кочегарят» по приезду. Если речь о брендовых моделях с программаторами, то можно задать повышение температуры в определенный день накануне приезда. Также существует возможность дистанционного управления, она подробно обсуждается в соответствующей теме на форуме.

Мощность приборов варьируется в широком диапазоне, что позволяет подобрать подходящий агрегат, исходя из возможностей сети и квадратуры или объема помещения. Как и в ситуации с любыми другими источниками тепла, на 10 м² желательно получить 1 кВт тепла, при условии, что дом качественно утеплен.

Разновидности

Еще одним достоинством приборов является универсальность – они бывают настенные, напольные и даже встраиваемые. Последние менее популярны и используются чаще всего для создания тепловой завесы над входом или панорамными окнами. Некоторые модели настенных конвекторов могут функционировать как напольные, если докупить и смонтировать ножки. Выпускают и миниатюрные, плинтусные обогреватели, высота которых в районе 15 см. Независимо от разновидности, все современные конвекторы имеют презентабельный внешний вид, встречаются даже оригинальные, черные устройства, но основная масса все же белого цвета. Самая распространенная форма – тонкая, гладкая панель в виде прямоугольника с прямыми, скошенными или закругленными углами. Расположение механического реле или дисплея зависит от производителя.

Как выбрать конвектор для обогрева

Многим, думаю, знакома ситуация, когда центральное отопление отключили (или еще не включили), а на улице еще пока не наступила летняя жара. Хочется забраться под плед с кружечкой чего-нибудь горячего, и до наступления потепления не высовывать оттуда носа… Но не отчаивайтесь, похолодания вам поможет пережить тепловой электрический конвектор.

Хотя конвекторы зачастую используют не только в межсезонье, но и для постоянного обогрева помещений – там, где нет центрального отопления: на дачах, в частных домах, в офисах, в гаражах.

Читайте также:
Утепление пола керамзитом под стяжку: достоинства и подробное описание методики, секреты правильного выполнения работ

Но вначале разговора об этой климатической технике, попробуем понять, что же такое тепловой электрический конвектор, и чем он отличается от остальных согревающих электроустановок: обогревателей, тепловентиляторов, тепловых пушек и прочего.

КОНСТРУКЦИЯ

Конвектор состоит из:

  • корпуса с решетчатыми отверстиями снизу и сверху. Через отверстия снизу заходит холодный воздух, через отверстия сверху выходит теплый;
  • низкотемпературного нагревательного элемента, «спрятанного» в радиатор, установленный внутри корпуса. Низкотемпературным нагревательный элемент называют потому, что он разогревается только до 75 0 С. Низкий температурный режим и изоляция греющего элемента предприняты, чтобы греющий элемент не контактировал с воздухом напрямую – что с одной стороны, могло бы снижать рабочий ресурс нагревателя (из-за окисления металла), а с другой стороны, способствовало бы выгоранию пыли, попадающей вместе с воздухом. Радиатор способствует лучшей теплоотдаче нагревательного элемента;
  • терморегулятора с термодатчиками.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Принцип работы конвектора построен на простейших законах физики по воздухообмену. Холодный воздух заходит в конвектор через нижние отверстия корпуса, там он нагревается от радиатора, расширяется, и выходит потоком через верхние отверстия корпуса. Часть тепла излучается через корпус конвектора. Термодатчик измеряет температуру входящего воздуха, и как только зафиксируется температура, заданная на терморегуляторе (к примеру, 26 0 С), нагрев прекращается. При снижении температуры входящего воздуха ниже заданной отметки (к примеру, до 24 0 С при выставленных 26 0 С), нагрев возобновляется.

За счет такого режима работы конвектор в краткие сроки нагревает помещение и поддерживает необходимую температуру в нем, в энергосберегающем режиме.

ОТЛИЧИЯ ОТ ДРУГОЙ ТЕПЛОВОЙ ТЕХНИКИ

Тепловые конвекторы не зря пользуются любовью среди покупателей – за экономичность, тишину работы, безопасность, компактность.

Они более экономичны, чем масляные нагреватели – и не потому, что конвектор мощностью 1000 Вт нагреет помещение лучше, чем масляный обогреватель одноименной мощности. Просто пока масляный нагреватель повторит цикл «нагреть ТЭН – нагреть ТЭНом масло – излучить тепловую энергию – нагреть помещение» конвектор несколько раз нагреется и отключится. При этом нагрев помещения конвектором происходит равномерно, за счет циркуляции воздуха. Нагреватель же подогревает воздух комнаты неравномерно – в большей степени рядом с собой. Такому же недостатку подвержены и инфракрасные обогреватели – они обеспечивают по большей части локальный нагрев.

Масляные нагреватели проигрывают конвекторам и в безопасности – наверняка вы слышали истории об утечках масла из нагревателей.

Корпус конвектора не нагревается чрезмерно – можно не бояться ожогов. От перегрева прибор защищает датчик защиты.

Доступ к нагревательному элементу исключен, что обеспечивает высокую пожаробезопасность и позволяет не беспокоиться за детей.

Тепловентиляторы тоже уступают конвекторам – из-за шумности. В тепловентиляторах для ускоренного воздухообмена установлены вентиляторы, которые, увы, работать бесшумно не могут. Постоянное гудение, пусть и негромкое, начнет в конце концов раздражать.

Также к безусловным плюсам тепловых электрических конвекторов можно отнести мобильность. Большинство устройств рассчитано как для напольной установки, так и для настенной. Благодаря этому они полностью могут заменить батареи центрального отопления. О привлекательности таких отопительных приборов можно не беспокоиться – производители позаботились об этом моменте, и разработали много дизайнерских моделей, которые не ухудшат интерьер, а гармонично дополнят.

ПАРАМЕТРЫ

Одним из главных параметров конвектора является рекомендуемая площадь нагрева. Бывают устройства как для небольших помещений – 5-15 м 2 , так и для помещений побольше – 15-20 м 2 . Максимальная мощность энергопотребления устройств от 500 до 2000 Вт.

Вцелом при выборе мощности конвектора рекомендуется придерживаться формулы: для нагрева каждого квадратного метра помещения, при потолках не выше 3 м, потребуется 100 Вт мощности. Поэтому для помещения 10 м 2 оптимально подойдет конвектор мощностью 1000 Вт. Не стоит экономить и занижать мощность прибора для обогрева, лучше наоборот, брать прибор с запасом мощности. Ведь все равно при достижении необходимой температуры он будет отключаться. А вот если его мощности не будет хватать для поддержания комфортного температурного режима, вам придется докупать дополнительные устройства.

Читайте также:
Установка стартовой планки сайдинга. Стартовая, финишная, цокольная и другие планки для сайдинга

Но следует заметить, что в обязательном порядке этой формулы стоит придерживаться, когда конвектор – основной и единственный источник отопления. Если же конвектор вам нужен как дополнительный подогреватель, помимо центрального отопления, то можно выбрать менее мощный прибор, исходя из соображений, сколько вы готовы потратить на электрообогрев.

Некоторые модели конвекторов обладают регулировкой мощности нагрева – экономичная функция, позволяющая, при необходимости, использовать прибор не на полной мощности.

Управление бывает как механическим – поворотным выключателем, так и электронным – кнопками. В комплектации может быть пульт дистанционного управления, позволяющий управлять прибором на расстоянии.

Некоторыми моделями можно управлять с дистанционно не только с пульта, но и со своего телефона (ну а куда уж без этого, в наше время мобильных приложений), установив необходимое программное обеспечение.

Наличие таймера поможет запрограммировать работу конвектора по времени, или задать время автоматического отключения.

Также удобной функцией окажется наличие панели управления с дисплеем. При использовании такой модели нет нужды ломать голову, вспоминая параметры и настройки – их можно просмотреть на экране, и, в случае необходимости, изменить.

В продаже можно встретить низкие длинные конвекторы высотой до 22 см. Такие модели предназначены для нестандартных условий монтажа – например, под панорамное окно.

СТОИМОСТЬ

В недорогом ценовом сегменте от 1550 до 3000 рублей вы найдете модели различной мощности от 500 до 2000 Вт и рекомендуемой площади обогрева – от 5 до 20 м 2 , с возможностью как напольной, так и настенной установки. Некоторые модели оборудованы регулировкой мощности нагрева и дисплеем.

В среднем ценовом сегменте от 3000 до 5000 рублей устройства более широкого функционального диапазона – с пультом дистанционного управления, электронным управлением, высокими эстетическими характеристиками.

В дорогом ценовом диапазоне от 5000 рублей и выше вам встретятся модели, обладающие кроме всех необходимых качеств еще и возможностью управления со смартфона. Также модели этого ценового диапазона отличаются компактностью и привлекательным внешним видом.

Устройство и принцип работы конвекторного обогревателя

В основу принципа работы конвектора положено явление конвекции — циркуляционного движения воздушных масс при обтекании нагретых поверхностей. Энергоэффективные, безопасные и простые в монтаже, учитывающие новинки дизайна и технологий, эти приборы служат альтернативой традиционным отопительным котлам с громоздкими трубами.

  • 1. Немного физики и теплотехники
  • 2. Основные виды конвекторов
  • 3. Типы нагревателей
  • 4. Конструктивные особенности
  • 5. Общие принципы работы

Теплопередачей называется физический процесс перехода тепловой энергии от более горячего тела к менее горячему. Это совершается при непосредственном контакте или через разделительную перегородку и является следствием второго закона термодинамики. Когда объекты одной системы имеют разную степень нагрева, они самопроизвольно обмениваются теплом и стремятся к термодинамическому равновесию. Такая передача энергии осуществляется несколькими способами:

  1. 1. Теплопроводность. Происходит при непосредственном соприкосновении неподвижных предметов. Бытовое применение — электрические плиты. В основе процесса лежит броуновское тепловое движение частиц жидкости или газа. Наибольшую теплопроводность имеют металлы, потом следуют жидкости и газы. Чем дальше молекулы вещества отстоят друг от друга, тем хуже они передают энергию.
  2. 2. Лучистый теплообмен. Является формой электромагнитного возмущения и происходит за счёт внутренней энергии, испускаемой нагретым объектом. Используется в инфракрасных обогревателях. Когда излучение от тела-источника достигает других поверхностей, происходит его частичное поглощение. Тепловое излучение превращается во внутреннюю энергию предметов, и они нагреваются. Чем выше будет температура, тем активнее процесс поглощения. Отличительной чертой служит то, что греются лишь предметы, на которые попадают лучи, а воздух остаётся холодным.
  3. 3. Конвекция. Применяется для нужд отопления и отличается высоким КПД. Внутренняя энергия неравномерно нагретого вещества самопроизвольно передаётся в виде струй или потоков. Нижние слои согреваются, делаясь более лёгкими, и всплывают, а верхние — остывают, становясь тяжелее, и опускаются, а процесс повторяется многократно.
Читайте также:
Фасадный декор из пенополистирола: детали декоративной отделки

Конвектор, благодаря небольшой толщине и настенной установке, позволяет экономить свободное пространство помещений. Корпус такого прибора всегда остаётся чуть тёплым, в отличие от масляных аналогов, функционирующих на основе явления теплопередачи нагревающимся кожухом.

Существует множество модификаций конвекторных обогревателей. Они представляют собой плоские панели с большой боковой поверхностью и малой толщиной. Различные варианты окраски корпуса (оттенки серого и белого цвета, дизайнерские находки вариаций угольно-чёрного) способствуют тому, что прибор вписывается в любой интерьер.

Конвекторы могут отличаться по дизайну, габаритам, конфигурации, способам монтажа, но главным является тип источника тепла. Все приборы относятся к трём основным группам:

  1. 1. Водяные. Подключаются к магистралям отопления, куда горячая вода поставляется с ТЭЦ или котельной. Внутри конвектора находится медная труба с пластинами из меди, латуни или алюминия, и чем больше расстояние между рёбрами — тем выше теплоотдача. Труба упакована в защитный кожух, закрытый специальной решёткой. Для регулировки температуры водяной конвектор имеет клапан и термостат, для удаления воздуха — клапан. Выпускаются в настенном, напольном и внутрипольном встраиваемом варианте. Существует исполнение в виде тёплого плинтуса или дополнительное усиление конвекции вентилятором.
  2. 2. Газовые. В качестве источника энергии используется природный или сжиженный газ. Под съёмным кожухом находятся: горелка, камера сгорания, теплообменник. Для установки потребуется коаксиальный дымоход, выводимый наружу через заднюю панель конвектора. Он производит забор свежего воздуха, поддерживающего горение, и удаление отработанных газов. Отсутствует необходимость подачи воды, что удобно в местах временного пребывания.
  3. 3. Электрические. Наиболее распространённый вариант отличается простотой установки и обслуживания. Конвекторы имеют электрический нагревательный элемент, а их КПД достигает 95%. Практически вся полученная энергия сразу поступает в помещение.

Утверждение о том, что обогреватели сжигают кислород, не распространяется на электрический конвектор. Низкая рабочая температура корпуса позволяет устанавливать приборы практически в любых местах, в т. ч. рядом с пожароопасными деревянными стенами.

Конвекторный обогреватель устроен достаточно просто. Его поверхность закрыта корпусом с воздухозаборными отверстиями, которые размещены в его нижней и верхней частях. Сердце прибора — нагревательный элемент, питающийся от сети переменного напряжения 220 вольт. Холодный воздух обтекает его, нагревается, через жалюзи выходит наружу, а на смену поступает новая порция.

В электрических конвекторах применяются три типа нагревателей:

  1. 1. Игольчатые. Петли в виде иголок из сплава никеля с хромом (нихрома) крепятся на корпусе с двух сторон. Это обуславливает быстрый разогрев и остывание, удобную регулировку требуемых параметров температуры и невысокую стоимость изделий. Отрицательный момент — запрет на использование во влажных помещениях.
  2. 2. Трубчатые (ТЭН). Нихромовая спираль заключается в полую трубку, а свободное пространство заполняется диэлектриком. Для улучшения теплоотдачи на корпусе ТЭНа монтируют добавочные рёбра. Герметичность позволяет использовать приборы во влажной среде. Недостатки — увеличение времени выхода на заданную мощность и потрескивание при работе.
  3. 3. Монолитные. Нихромовая нить запаивается в ребристый корпус, что приносит максимальную теплоотдачу, бесшумность, равномерный прогрев всех частей прибора, и увеличивает стоимость. Это наиболее популярный тип, широко используемый различными производителями.

Управляет конвектором механический или электронный термостат. Первый вариант — более дешёвый, и при достижении заданной температуры нагревательного элемента электрическая цепь размыкается. Нагреватель остывает, цепь замыкается снова, и функционирование прибора возобновляется. Такая регуляция не позволяет поддерживать определённые параметры, т. к. термостат срабатывает только от датчика температуры биметаллической пластины, а состояние воздуха не учитывает.

Блок электронного управления подразумевает наличие комплекта датчиков. Кроме температуры нагревателя конвектора, они отслеживают параметры окружающего воздуха. Все данные обрабатываются микропроцессором и посылают корректирующий сигнал калориферу. Условия задаются со специальной панели на корпусе, а продвинутые дорогие модели комплектуются дистанционными пультами и программируемыми модулями.

При необходимости отопительный режим устанавливается на определённый период. Если в рабочие дни с 9−00 до 18−00 в комнате никого нет, то на это время назначают поддерживающие значения температуры. К моменту возвращения обитателей дома устройство само включится на заданную мощность и быстро прогреет помещение.

Принцип работы конвекторного обогревателя вне зависимости от типа источника тепла заключается в использовании свойства газообразной среды при нагревании расширяться и подниматься, а при охлаждении опускаться.

Читайте также:
Чистка стула от пятен

Встроенный нагревательный элемент инициирует процесс циркуляции и двигает поток через устройство от низа кверху. Пустотелый корпус конвектора работает аэродинамической трубой, где тяга вызвана нагревом воздуха. Поток поднимается до самого потолка, отдаёт тепловую энергию окружающему пространству комнаты, охлаждается и опускается.

Расположение прорезей вверху и внизу кожуха специфично: они не параллельны друг другу, а верхние образуют угол с плоскостью пола. Газ движется к потолку не вертикально, а по параболе, что повышает теплообмен. Воздух в комнате, где работает конвекторный обогреватель, достигает оптимальной температуры за 20 минут, если мощность подобрана правильно, а на улице не ниже минус 5 °C.

При достижении заданной температуры срабатывают термостаты или температурные датчики (это зависит от системы управления — механической или электронной), которые отключают нагрев. В первом случае процесс возобновляется после замыкания контактов остывшей пластины. Во втором датчик сработает, когда значение температуры воздуха в комнате станет ниже того, что задаётся программой.

По способу монтажа конвекторы делятся на встроенные, плинтусные, настенные и напольные. Серии премиум-класса содержат полезную функцию: «защита от детей», которая позволяет блокировать кнопки управления, или способны ионизировать воздух и восстанавливать экологический баланс в жилище.

Характеристикой каждого электроконвектора служит площадь обогрева, которая заявлена производителем и указывается в соответствующих документах. При желании подсчёты выполняют самостоятельно. Подбор конвектора по площади для конкретного помещения осуществляется приблизительно и достаточно прост. Для основного обогрева на 1 кв. м комнаты с одним окном, одной дверью и высотой стен до 2,5 метров, необходима мощность 0,1 кВт, для дополнительного — 0,07 кВт. Например, для площади 10 кв. м потребуется конвектор мощностью 1 кВт.

Расчёт станет более точным, если учитывать и высоту помещения. Когда прибор планируют использовать для дополнительного обогрева в холодное время года или в межсезонье, мощность рассчитывается умножением объёма комнаты на 0,025 кВт. Если конвектор станет единственным источником тепла, то умножать объём нужно на 0,04 кВт, то есть для площади 10 кв. м и высоте потолков 3 метра потребуется мощность 1,2 кВт. Если комната угловая, результат умножается на поправочный коэффициент 1,1, а при хорошей теплоизоляции и энергосберегающих пластиковых окнах — на 0,8.

Размещают конвекторы в тех же местах, что и обычные радиаторы водяного отопления. Не стоит устанавливать их на сквозняке или загораживать. Предпочтение желательно отдать известным маркам, имеющим длительные гарантийные сроки и высокие эксплуатационные характеристики. Хорошо, если прибор будет оснащён датчиком перегрева и функцией отключения при опрокидывании.

Для помещений с повышенной влажностью (ванная комната, кухня) потребуются брызгозащищённые модели с классом защиты IP 24 и II классом электрозащиты. Они не требуют заземления, хотя прямой контакт с водой запрещён. Напольная конструкция прибора имеет преимущества перемещения по комнате: нагревательная панель устанавливается на ножки с колесиками.

Электрические конвекторы — современные отопительные приборы, способные обеспечить предельно комфортные параметры температуры. При правильном расчёте мощности и грамотном монтаже преимущества вполне очевидны:

  1. 1. Простота и безопасность установки и эксплуатации. Достаточно прикрепить в любом месте к стене или поставить на специальные ножки, подключить к электросети, и устройство готово к эксплуатации. Низкая температура корпуса предохраняет от ожогов.
  2. 2. Крупные производители конвекторов дают гарантию безотказной работы до 42 месяцев, а срок службы — до 20 лет. Приборы не требуют специфического обслуживания, кроме периодического удаления пыли внутри с помощью пылесоса и протирания поверхности влажной тряпкой.
  3. 3. Относительно невысокая стоимость устройства и широкий диапазон моделей и функциональных особенностей. Каждый покупатель легко подберёт конвектор на свой вкус и кошелёк.
  4. 4. Для поддержания стабильной температуры не требуется постоянное участие человека. Автоматика и электроника функционируют в автономном режиме, выдерживают скачки напряжения и полностью исключают температурные перепады.
  5. 5. Бесшумная работа. Только у конвекторов с механическим управлением включение и отключение термостата сопровождается негромким щелчком, а вся электроника абсолютно бесшумна.
  6. 6. Экономичность, здоровый микроклимат, высокие значения скорости нагрева и КПД.
Читайте также:
Строительство дома из опилкобетона своими руками и видео

Главным отрицательным моментом является существенное потребление электричества, что особенно неприятно при постоянно растущих ценах. Отопление больших помещений с помощью электроконвекторов становится малоэффективным и дорогостоящим удовольствием, оставляя возможности для использования только для нужд дополнительного обогрева. Необходимо ещё раз подчеркнуть важность удаления пыли, т. к. устройства с открытыми нагревателями начинают издавать неприятный запах при её выгорании.

Не рекомендуется накрывать конвектор и использовать в качестве сушилки для белья — перегрев приведёт к срабатыванию защиты. Расстояние до пола, стен и ближайших предметов интерьера составляет до 20 см, а свободное пространство вокруг не менее 50 см. Минимальное расстояние до розетки — 10 см, она должна находиться обязательно сбоку, а не сверху. Только при соблюдении этих несложных правил эксплуатации конвектора, можно гарантировать уют и комфорт в отапливаемом доме.

Конвектор – современное тепло

Электрический конвектор — тепловой прибор, который используется в городских квартирах осенью, перед началом отопительного сезона, и зимой, как дополнительный или основной источник тепла.
С помощью электрических конвекторов можно создать эффективную и безопасную систему отопления или обогреть отдельную комнату. Конвектор пригодится в квартире, в частном доме, в строительной бытовке, в торговом павильоне: любом жилом или рабочем помещении.
Рассмотрим преимущества этого теплого прибора и узнаем почему он эффективнее старого доброго масляного обогревателя.

Принцип работы

Электрический конвектор работает за счет естественной циркуляции воздуха в помещении: холодный воздух проникает в корпус прибора снизу, нагревается проходя через ТЭН, затем выходит наружу через отверстия в верхней части прибора. При естественном движении потоков воздуха: холодных вниз, а теплых вверх, происходит равномерный обогрев всего помещения. Для нормальной циркуляции воздуха нужно, чтобы конвектор был установлен на полу на специальных подставках, шасси или на высоте не превышающей 20 см от пола, главное, не вплотную к полу, чтобы обеспечить доступ воздуха к отверстиям в нижней части корпуса прибора.

Конвектор не имеет теплоносителя, а значит не тратится время на его нагрев и последующий нагрев корпуса прибора.

В современных конвекторах применяются трубчатые и монолитные нагревательные элементы.

ТЭН трубчатого типа исполнен из нихромовой нити встроенной в кварцевую трубку с алюминиевым оребрением. Эти ребра и выполняют роль теплообменивающего элемента. Форма и количество пластин в оребрении трубчатого ТЭНа отличаются у разных производителей, но принцип их работы одинаков.

Монолитный нагревательный элемент отличается литым алюминиевым корпусом в который интегрированы нихромовая нить с элементами диэлектрических материалов. Монолитный элемент надежен и долговечен, сводит к минимуму промежуточные теплопотери.

Преимущества конвекторов

Чтобы понять почему для обогрева стоит выбрать конвектор, а не масленку, приведем несколько доводов в пользу первого:

    В конвекторе отсутствует теплоноситель, как в масленом обогревателе, а это значит что:

  • прибор быстрее может начать работу, не тратя время на прогрев масла;
  • прибор в несколько раз легче;
  • конвектор безопаснее, в случае если нарушится целостность корпуса масленки, раскаленное масло окажется у вас в помещении;
  • корпус конвектора нагревается до 50-60 C°, тогда как корпус масленого радиатора нагревается свыше 100 C°.
  • Экономичность — конструкция прибора способствует естественному движению воздушных потоков, нет необходимости в вентиляторе для принудительной циркуляции воздуха.

    Комфорт в помещении — конвекторы работают бесшумно. Нагревательные элементы электрических конвекторов не сжигают кислород и не сушат воздух.

    Простой монтаж — конвекторы устанавливаются на пол, Для начала работы нужно только расположить конвектор в требуемом месте: на полу, для этого прибор оснащается комплектом колес или ножек, или прикрепить к стене, для этого в комплекте, как правило, присутствует набор кронштейнов и крепежа.

    Читайте также:
    Стоит ли строить дом из лиственницы: плюсы и минусы материала

    Уточняйте у консультантов наличие в комплектации конвектора дополнительных элементов, таких как: комплект колес, комплект для настенного монтажа.

    Долговечность — если продолжить сравнение, срок службы масленого обогревателя 5-6 лет, а указанный производителями конвекторов срок эксплуатации составляет 20 лет и более.

    Конвектор не пересушит и не деформирует отделочные материалы, паркет или ламинат, в непосредственной близости которых будет расположен.

    Мощность электрических конвекторов

    Мощность обогрева — главная техническая характеристика отопительного прибора.
    Среднее значение мощности равно 100 Вт на квадратный метр. Для комнаты площадью 10 кв метров, с высотой потолков до 3 метров, как основной источник тепла понадобится прибор с тепловой мощностью 1 кВт, а в случае если конвектор будет использоваться для вспомогательного нагрева, подойдет прибор меньшей мощности.
    Большинство современных конвекторов оборудовано переключателем ступеней нагрева, поэтому если сомневаетесь, приобретайте более мощный прибор, с мелким шагом регулировки.

    Конвекторы как правило, представлены сериями, которые схожи внешним видом, дизайном, и различаются мощностью и габаритами: при одинаковой высоте и толщине имеют различную ширину. Чем больше мощность, тем шире прибор.

      Расчет необходимой тепловой мощности в зависимости от размеров помещения:
  • Для обогрева помещения площадью до 7 кв. м потребуется мощность до 500 Вт.
  • Комната площадью от 7 до 9 кв. м потребуется 750 Вт.
  • От 10 до 12 кв м — 1000 Вт.
  • От 12 до 14 кв м — 1250 Вт.
  • От 15 до 17 кв м — 1500 Вт.
  • От 20 до 23 кв м — 2000 Вт.
  • От 24 до 27 кв м — 2500 Вт.
  • Управление

    Для установки требуемого температурного режима конвектор оснащен термостатом.
    Существует два вида термостатов: механические и электронные.
    Механический термостат понятен в использовании, чтобы установить необходимую температуру работы прибора, достаточно лишь повернуть круглый переключатель в нужное положение.
    Точность регулировки и возможности поддержания температуры у конвекторов равна 1 C°.

    Существуют конвекторы не комплектующиеся термостатом, так называемые модульные конвекторы. Такое название может трактоваться по-разному: вы можете приобрести отдельно конвектор и выбрать для него необходимый тип термостата;

    или купить несколько приборов без термостата и объединить их в тепловую сеть управляемую одним терморегулятором.

    Параметры выбора

      Определившись с необходимой тепловой мощностью, обратите внимание на дополнительные функции и особенности конвектора:

  • Автоматическое отключение при перегреве или падении — исключит пожароопасные ситуации.
  • Экономичный режим — при котором конвектор работает на тепловой мощности немного ниже комфортного уровня, но когда в заданное время вы возвращаетесь в помещение, прибор автоматически поднимает температуру до комфортного уровня.
  • Блокировка клавиатуры — обезопасит эксплуатацию прибора, если в доме есть дети.
  • Антизамерзание. Принцип работы прибора в данном режиме заключен в поддержании в зимний период температуры 5-7 C°, тем самым защищая от промерзание помещение, не оснащенное центральным отоплением.
  • Дизайн прибора играет далеко не последнюю роль. Дизайнерские модели тепловых приборов впишутся во множество современных интерьеров.
  • Монтаж греющего кабеля для обогрева труб внутри и снаружи.

    Проживая в загородном доме и имея внешние коммуникации водоснабжения и канализации, трубы прокладывают ниже точки промерзания.

    На большей части нашей страны эта отметка находится на уровне не более 2,5м.

    Либо протяженный кусок водопровода проходит в неотапливаемой цокольной части дома, где есть риск промерзания. Можно конечно использовать спец.трубы, но это обойдется вам в копеечку.

    Поэтому гораздо выгоднее согреть трубу недорогим греющим кабелем.

    Наибольшее распространение получили греющие кабеля двух видов:

      резистивные
      саморегулирующиеся

    Чем они отличаются между собой и какой лучше для водопровода? Резистивные могут быть одножильными и двухжильными.

    Принцип работы этой марки очень простой. Внутри кабеля проходит жила из спецсплава с большим сопротивлением.

    При прохождении тока жила нагревается. Можно закупить как готовые к монтажу комплекты, так и заказать нужный метраж.

    С двухжильным все гораздо проще. Отмеряете нужное расстояние, в начале КЛ на одну жилу подаете фазу, на другую ноль, а в конце просто закорачиваете их между собой, устанавливая концевую муфту.

    Читайте также:
    Цветомузыка на светодиодах

    Для такого вида нагрева потребуются датчики температуры и терморегулятор, наподобие того, что применяется в теплых полах.

    Иначе он банально может расплавить и прожечь трубу.

    У саморегулирующегося, замкнутого контура или петли нет.

    Между ними на всем протяжении идет хитрый полимер, который при остывании до определенной температуры образует разные мостики проводимости.

    То есть, в точке охлаждения петля из двух жил самостоятельно замыкается, между ними начинает протекать ток и кабель греется. При этом по всей длине кабеля у вас будет разная температура.

    Самая горячая точка будет в самом холодном месте. Но ни в одной точке температура не превысит 85С. Номинальный же нагрев составляет 65 градусов.

    Такой кабель полностью пожаробезопасен. Даже если он будет наложен внахлест сам на себя, он от этого все равно не сгорит.

    Он просто снижает свое потребление в несколько раз. Такого варианта, чтобы во включенном состоянии его потребление было нулевым, не происходит.

    Самореги разных производителей отличаются между собой качеством, так называемой матрицы. Этот тот самый чудо полимер, который пропускает через себя электричество.

    Подавляющее большинство специалистов для обогрева труб используют именно саморегулирующиеся разновидности кабеля. Объясняется это их более простой эксплуатацией и упрощенным монтажом.

    Вам не придется покупать и подключать термостат.

    Достаточно будет воткнуть его в розетку, и он тут же начнет работать как надо.

    Саморегулирующиеся кабеля подразделяются на пищевые, которые можно закладывать непосредственно в трубу, и не пищевые, накладываемые поверх.

    Чем они отличаются между собой конструктивно? Во-первых, размером.

    Пищевые при достаточно схожих характеристиках, имеют меньшее сечение, дабы не занимать полезную площадь внутри водопровода. Сравните, самые распространенные габариты у наружных 7*14мм, 7*15мм, и у внутренних – 5*7мм.

    При этом не забывайте про концевую муфту, которая имеет сечение в 1,5-2 раза большее, чем сам провод.

    Второе отличие – обязательное наличие экрана. У наружных его может и не быть.

    Ну и третье, самое главное – материал внешней изоляции.

    Вот, например, пищевой вариант.

    Снаружи мы имеем:

      фторполимерную оболочку

    Эта оболочка химически инертна к агрессивной среде и не разлагается внутри водопровода.

      бронированный, защитный экран или оплетка
      слой изоляции
      две медные жилы с полимером между ними

    У не пищевой модели оболочка состоит из полиолефина устойчивого к ультрафиолету.

    Первостепенной задачей греющего кабеля является предотвращение замерзания воды в трубе. А этого можно добиться только при достаточной мощности.

    Какую выбрать в вашем случае? В условиях бытовых объектов обычно обогревается водопроводная труба диаметром максимум 32мм.

    Если вы экстремал и трубу нисколечко не утепляете, то такой водопровод придется обматывать кабелем минимум 32Вт/м.

    При отсутствии требуемой мощности потребуется намотать сразу два кабеля.

    Все греющие кабеля нормально работают только при соответствии напряжения номинальным значениям, прописанным в паспорте изделия. Если у вас дома проблемы с напругой, и она редко когда поднимается выше 180-190В, то не удивляйтесь, что выбранной мощности может не хватить, и в один прекрасный день труба все же перемерзнет.

    А почему иногда умирает сам кабель? Самореги боятся частых включений выключений. Обычно у них конечное число таких коммутаций.

    Также они выходят из строя из-за неправильного подключения к питающему кабелю 220В. Некачественная концевая заделка и попадание влаги во внутрь оболочки, еще одна причина.

    Для герметичного ввода пищевого кабеля внутрь трубы применяют сальники. При их выборе обращайте внимание на форму кабеля. Они бывают круглыми или плоскими.

    Под определенную марку используют свой сальник. Неправильно подберете, получите течь.

    Для монтажа по наружной стороне вам понадобятся:

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: