Как работает конвекторный обогреватель


Суровыми зимними морозами, в отопительное «межсезонье» поддерживать комфортную температуру жилых помещений помогают дополнительные отопительные приборы – конвекторы, масляные, инфракрасные обогреватели. Каждая разновидность обогревателей выказывает особенности, касающиеся принципов работы, уровня энергопотребления, специфики использования. Конвекторные обогреватели выходят гораздо экономичнее, других отопительных приборов. Чтобы сделать правильный выбор, стоит внимательнее рассмотреть принцип работы конвекторного обогревателя.

Базовые принципы работы конвектора

Работа конвекторного обогревателя базируется на простом физическом явлении, известном среднестатистическому человеку со школьного курса физики. Теплый воздух демонстрирует свойство подниматься вверх, холодный – опускаться вниз. За счет естественной циркуляции воздуха происходит обогрев объема помещения при использовании конвекторных обогревателей.



Чтобы понять как работает конвекторный обогреватель, не обладайте никакими специальными знаниями – настолько прост метод. В нижней части расположен нагревательный элемент, теплообменник. Чтобы увеличить площадь контакта нагревательного элемента с воздухом, снабжается плоскими металлическими ребрами, одновременно послужат для направления потока теплого воздуха. Нагревательный элемент закрывается металлическим кожухом. По виду потребляемой энергии и конструктивным особенностям конвекторы разделим на:

  • электрические;
  • водяные;
  • газовые.

В верхней и нижней части кожуха конвектора прорезаны отверстия, через которые холодный воздух попадает внутрь корпуса, горячий – выходит наружу. Кожух не соприкасается с нагревательным элементом, корпус конвектора не разогревается сильно, как корпус масляных или водяных радиаторов.

Инфракрасный обогревательВ бытовых условиях чаще встречаются электрические конвекторные обогреватели. Водяные конвекторы не слишком эффективны, из-за небольших габаритов приборы используют, где нет шанса установить традиционный водяной радиатор для отопления помещений с панорамными окнами. Газовые конвекторы, несмотря на простоту монтажа и экономичность ветки, не получили распространения на рынке.

Достоинства и недостатки конвекторных обогревателей


Речь касается распространенной разновидности конвекторов – электрических обогревателях. Если проанализировать, чем конвектор отличается от обогревателя с масляным заполнением, главным преимуществом назовем быстрое поднятие температуры воздуха помещения. В масляном радиаторе сначала нагревается теплоноситель, корпус прибора, после начинает прогреваться воздух. Нагревательный элемент конвектора греет воздух.

Поскольку кожух конвектора не доходит до высоких температур, приборы гораздо безопаснее в эксплуатации. Риск обжечься о горячий корпус сведен к минимуму. Особенность важна в случаях, когда доме заселен маленькими детьми, домашними животными. Пониженная температура корпуса дает конвектору одно преимущество – при опрокидывании не испортятся, не воспламенятся напольные покрытия. Правда, у большинства моделей бытовых электронагревателей одна ступень защиты предусматривает отключение нагревательного элемента при опрокидывании.

Длинный обогревательБазовый принцип работы конвекторного обогревателя определяет главный недостаток – неравномерный прогрев воздуха по высоте. Разница температур воздуха у пола, на высоте человеческого роста составляет 4 – 9 градусов Цельсия. Показатель определен расположением части прибора, снабженной зазорами выхода нагретого воздуха. При «классическом» расположении на верхнем торце обогревателя разница температур будет повыше. Зазоры расположены фронтально – теплый воздух распределяется равномернее.


Одна проблема конвекторных обогревателей – пыль, подхватываемая потоками циркулирующего воздуха. Понятно, постоянное вдыхание пыльного воздуха не слишком полезно для здоровья. Опускаясь, пыль оседает на нагревательном элементе, со временем приводит к появлению неприятного запаха при нагреве ТЭНа, снижению эффективности прибора. При выборе конвекторного обогревателя стоит отдать предпочтение современным моделям, отверстия выхода воздуха содержит фронтальная часть.

«Сердце» конвектора – нагревательный элемент

Особенности конструкции нагревательного элемента (ТЭНа) формируют показатели конвекторного обогревателя:

  1. долговечность;
  2. эффективность;
  3. уровень энергопотребления;
  4. стоимость.

Если цена прибора невысока, внутри установлен примитивный нагревательный элемент – открытая спираль. Упомянутые модели конвекторов выпускают отечественные, европейские производители. У приборов, снабженных открытой спиралью, низок класс защиты корпуса IP, нельзя применять для обогрева помещений с повышенной влажностью. Рабочая температура открытой спирали высокая (500 градусов), сгорающая пыль станет причиной появления неприятного запаха, выжигания кислорода, очагом возникновения пожара при падении крупных горючих тел на поверхность.


Безопаснее, надежнее в эксплуатации будут конвекторные обогреватели электрические с нагревателями закрытого типа. ТЭНы сформированы стальной трубкой, в которую помещена нить накаливания. Рабочая температура закрытого нагревательного элемента низка – не превышает +100 градусов. Чтобы передача тепла шла эффективнее, стальная трубка снабжается алюминиевым радиатором. Благодаря высокой теплопроводности алюминия, радиатор быстро нагревает циркулирующий воздух.

Стильный инфракрасный обогревательУ стальных ТЭНов с алюминиевым радиатором замечены определенные недостатки. Поскольку коэффициенты теплового расширения материалов различны, плотность контакта между радиатором и поверхностью стальной трубки со временем нарушается. Оборачивается снижением эффективности прибора. Возможен худший вариант – локальный перегрев ТЭНа. Приведет к перегоранию нагревательного элемента, возникновению пожароопасной ситуации.

Самые современные (дорогостоящие) модели электрических конвекторов оснащаются моноблочным нагревателем. Нагревательный элемент, радиатор представляют собой цельнолитую конструкцию. ТЭНы надежны в эксплуатации – срок службы изделия достигает 20 лет. Нагревательная нить цельнолитых ТЭНов помещается в специальную засыпку, которая состоит из мельчайших кристаллов кварца, некоторых других веществ. Для изготовления корпуса применяются сплавы алюминия. Например, конвекторные обогреватели (Франция) марки Noirot оснащаются литым силуминовым ТЭНом.


Наиболее эффективный обогрев при минимальном расходе электроэнергии обеспечат комбинированные модели, например, конвективно-инфракрасный обогреватель. Помимо ТЭНа установлена инфракрасная панель. Отличите от типичного конвектора агрегат по внешнему виду – передняя панель конвективного инфракрасного обогревателя снабжена перфорацией, поток ИК-излучения беспрепятственно освещает помещение.

Управление, ступени безопасности

Простые бытовые конвекторы оснащаются подсистемой регулировки энергопотребления. Переключение может быть двухступенчатым (полная, половинная мощность), трехступенчатым (50, 75, 100% мощности). Модели конвекторных обогревателей в большинстве оснащены ступенью терморегуляции. Возможности и точность регулировки дешевых, дорогих обогревателей различаются коренным образом.

Инфракрасный обогреватель на колёсикахРегулировка температуры осуществляется с помощью электромеханических или электронных термостатов. У электромеханических систем управления точность регулировки температуры не слишком высока – в пределах 1-3 градусов. Отключение прибора при достижении нужной температуры осуществляется посредством биметаллической пластины. Электронная схеме сформирована датчиками, соединенными с блоком управления, позволит регулировать температуру, выдерживая точность несколько десятых градуса.


Конечно, стоимость электронного блока управления, по сравнению с электромеханическим, будет в разы выше. Благодаря высокой точности регулировки температуры, энергопотребление прибора с электронным управлением уменьшается на 4-5%. Очередная схема регулировки позволит сделать потребление электроэнергии оптимальным – таймер. Часы дают человеку поддерживать нужные температурные режимы в зависимости по времени суток.

Подбирая лучший конвекторный обогреватель, уделяйте внимание показателям эффективности и ступени защиты. В паспорте конвекторного обогревателя указывается класс защищенности нагревательного элемента от внешних воздействий, высокой влажности. По международным стандартам класс защиты маркируется буками IP и цифрами. Если в паспорте конвектора указан IF24 и выше, прибор используют во влажных помещениях.

Конвекторы снабжаются ступенями защиты, снижающими уровень пожароопасности. Практически изделия оснащаются защитой от перегрева – если температура ТЭНа превысит допустимую норму, конвектор автоматически отключается. У мобильных нагревателей защита против опрокидывания. Специальный датчик контролирует вертикальность положения прибора. При отклонении от вертикального положения нагревательный элемент отключается.


Сравнивая многообразие видов обогревателей, однозначно определить, что лучше – обогреватель или конвектор, вряд ли удастся. У различных типов обогревательных приборов неодинаковые принципы действия, уровень энергопотребления, эффективность. При выборе обогревателя исходим из конкретных задач и особенностей помещения. Целям временного отопления дачного домика подходят инфракрасные обогреватели, а мобильные электрические конвекторы выгодно работают «в паре» с центральной веткой отопления как дополнительные обогревательные приборы.

Источник: VashTehnik.ru

Как устроены и как работают конвекторные обогреватели

Перед тем как мы расскажем обо всех плюсах и минусах конвекторных обогревателей, необходимо как следует изучить их устройство. Они состоят из следующих частей:

  • Нагревательный элемент – он оснащается оребрением большой площади, обеспечивая нагрев воздушных масс;
  • Система управления – она может быть электронной или механической, обеспечивая работу в тех или иных режимах и контролируя температуру;
  • Корпус – защищает все внутренности.

Конструкция оборудования предельно простая, и это скорее плюс, чем минус.

Давайте посмотрим, как работает конвекторный обогреватель. При включении его в сеть начинает работать нагревательный элемент. Он нагревает воздух, в результате чего его плотность уменьшается – становясь легче, он поднимается к потолку и вымещает оттуда холодные воздушные массы. Холодный воздух спускается вниз и засасывается в конвектор. Через некоторое время после включения техники в комнате создается устойчивый воздушный круговорот, обеспечивающий создание комфортной атмосферы.


За температурным режимом следит автоматика – она отключает конвекторный обогреватель при достижении заданной температуры, и включает его, как только в помещениях становится прохладнее. Автоматика может быть электронной или механической. Электроника более точная, она обеспечивает экономию электроэнергии и наделяет технику множеством дополнительных функций. Что касается «механики», то она более простая, но менее экономичная.

Основные плюсы и минусы

Теперь вы знаете, как устроен среднестатистический конвекторный обогреватель. Это оборудование отличается легкостью в монтаже и может полностью избавить от необходимости прокладывать в доме трубы и ставить радиаторы с котлом. Давайте рассмотрим основные плюсы конвекторных обогревателей.

Простота конструкции

Это действительно очень важный плюс. По мере развития прогресса любое оборудование становится все более сложным. Но только не конвекторные обогреватели – они по-прежнему остаются простыми отопительными приборами. Если не считать корпуса, внутри мы найдем только модуль управления, регуляторы/переключатели и нагревательный элемент. Чем меньше узлов в конструкции, тем выше надежность техники. Как показывает практика, ломаться тут практически нечему – разве что ТЭНу, который легко подвергается замене.


Низкая температура корпуса

Следующий плюс – это низкая температура корпуса. Некоторые инфракрасные обогреватели оснащаются излучающими элементами, имеющими высокую температуру. Прикосновение к ним неминуемо ведет к получению ожога. Да и находиться рядом с такими приборами совсем некомфортно. Что касается конвекторных обогревателей, то их корпуса редко нагреваются выше +60 градусов – прикосновение к такой поверхности не приведет к каким-либо последствиям.

Компактность

Главным плюсом любых конвекторных обогревателей является их компактность – они не больше и не толще, чем обычные алюминиевые или стальные радиаторы. Также в продаже присутствуют зауженные модификации, предназначенные для установки под низкими окнами. Отдельное внимание следует уделить стеклянным моделям – они характеризуются минимальной толщиной, так как здесь в роли нагревательного элемента выступает стекло с токопроводящим содержимым.

Легкость в монтаже

Любого потребителя порадует оборудование, легкое в плане монтажа. Классическое отопление подразумевает установку котла, прокладку труб, развешивание радиаторов, проверку системы на герметичность. Также здесь нужны группа безопасности и расширительный бачок. Монтажные работы по прокладке водяного отопления могут затянуться на несколько дней. Конвекторные обогреватели монтируются за считаные минуты и часы – это большой плюс. Монтажные работы сводятся к трем этапам:

  • Установка кронштейнов;
  • Размещение конвекторов;
  • Подвод электроэнергии (если поблизости нет розетки).

После этого остается лишь протестировать работоспособность созданного отопления – включаем аппараты, выставляем температуру, ждем получения тепла.

Настенная и напольная установка

Практически все представленные в продаже электрические конвекторы могут эксплуатироваться как в напольном, так и в настенном положении. Для этого в исходной комплектации могут поставляться съемные ножки с вращающимися колесиками. При необходимости, оборудование оперативно переносится в любое доступное место, что позволяет улучшить характеристики обогрева. Таким образом, конвекторы умеют работать как основное оборудование, так и как вспомогательное (к основному отоплению) – это солидный плюс.

Доступная цена

Финансовый плюс – это самый важный и жирный плюс. Доступная стоимость конвекторов позволяет сократить бюджет на создание автономной отопительной системы. Рассматривая цены на технику, мы можем обнаружить, что самыми доступными расценками отличаются агрегаты с механическими термостатами. Следующую ступеньку занимают электронные конвекторы, как более точные, экономичные и функциональные. Далее мы видим дизайнерские модели, а самую высокую ступеньку занимают стеклянные конвекторы – стоят они очень дорого.

Продолжительный срок службы

Средний ориентировочный срок службы одного конвекторного обогревателя составляет 10 лет. При этом потребителям не нужно мучиться с удалением воздуха из системы, менять теплоноситель, ликвидировать протечки – это солидные плюсы. Отдельные модели могут прослужить и более 10 лет, если вы выберите технику от надежного именитого производителя. Также некоторые бренды дают на свою технику продолжительную гарантию – вот вам дополнительный плюс.

Продвинутый функционал

Этот плюс относится к конвекторным обогревателям с электронным управлением. Здесь присутствуют следующие функции:

  • Работа по заданной программе;
  • Дистанционное управление;
  • Антизамерзание и многие другие.

Отдельные модели отличаются наличием встроенного термометра с выводом полученных показаний на жидкокристаллический или светодиодный дисплей.

Экологическая чистота

Многие люди боятся, что электрическое отопительное оборудование будет сжигать кислород. Но только не конвекторные обогреватели – они оснащаются низкотемпературными нагревательными элементами закрытого типа, поэтому они не оказывают никакого влияния на количество кислорода в воздухе. Может немного пострадать влажность, но она легко компенсируется увлажнителем. В целом этим можно пренебречь – заметного влияния нет.

Основные минусы конвекторных обогревателей

Рассматриваемые нами минусы представляют собой самые яркие недостатки, характерные для всей армии конвекторов. Некоторыми минусами можно пренебречь, с некоторыми можно бороться, но отдельные отрицательные черты очень серьезные.

Высокое энергопотребление

Из всех возможных минусов этот минус является самым важным. Электрическое отопительное оборудование действительно потребляет гигантское количество электроэнергии. И сделать с этим что-либо практически невозможно. Считайте сами:

  • На обогрев 10 кв. м. необходим 1 кВт электроэнергии;
  • Для обогрева домовладения площадью 50 кв. м. будет расходоваться 5 кВт электроэнергии в час или 120 кВт/сутки – при средней стоимости 1 кВт в 4 рубля (в зависимости от региона и применяемой тарифной сетки) это выйдет 480 руб./сутки;
  • За месяц, в котором было 30 дней, расход составит 14400 руб.

Итоговые результаты могут быть и меньшими – все зависит от количества тепловых потерь, выставленной температуры и типа применяемой системы управления. Но в целом отопление конвекторами остается дорогим – это минус.

Разница температур

Если вы плохо воспринимаете ощущение температуры воздуха, то этот минус будет для вас не самым критичным. Но если вы ощущаете изменения температуры буквально на градус, то схема с конвекторными обогревателями вам не понравится – между верхней и нижней частью помещения будет наблюдаться большая разница температур, что является явным минусом. Ощущение от разницы самое простое – у людей мерзнут ноги.

Низкая скорость нагрева

Ощутимый минус, но он будет заметен только в периоды запуска и при изменении температуры на регуляторах – конвекторные обогреватели обеспечивают медленный прогрев. Но с этим минусом можно бороться – для этого достаточно приобрести конвекторы со встроенными вентиляторами принудительной конвекции. Вентиляторы являются отключаемыми, поэтому дискомфорта в ночное время ощущаться не будет.

Низкая эффективность при высоких потолках

Не самый яркий минус, так как в большинстве домов высота потолков составляет до трех метров, и реже — 3 метра. При более высоких потолках конвекторы теряют свою эффективность – слишком высока разница температур между верхом и низом, наблюдается затрудненная конвекция. В таких помещениях лучше всего использовать инфракрасные приборы повышенной мощности. Что касается конвекторов, то их покупка будет пустой тратой денег.

Конвекторы пылят

Если вы устанавливаете в своем доме конвекторные обогреватели, будьте готовы к перемещающейся по помещениям пыли. Для здоровых людей это не критично, но от пыли лучше избавляться. Что касается аллергиков и маленьких детей, то для них пыльная атмосфера вредна. Если вы решились на обогрев конвекторами, не пренебрегайте регулярной влажной уборкой и удалением пыли из оборудования. Также можно обратить внимание на модели со встроенными пылевыми фильтрами.

Прочие минусы

В заключение рассмотрим еще несколько небольших минусов:

  • При работе конвекторных обогревателей образуются слабые сквозняки – их замечают некоторые чувствительные люди;
  • Конвекторы могут потрескивать – это эффект теплового расширения материалов, но он заметен не во всех приборах;
  • Возможно появление неприятного запаха – чаще всего он заметен при первом включении. Если запах слышен постоянно, проблема кроется в дешевизне материалов, из которых собрана техника – не экономьте на отоплении.

Таким образом, конвекторные обогреватели, несмотря на все их минусы, являются надежным и эффективным отопительным оборудованием – а это уже плюс.

Источник: remont-system.ru

Что это такое, плюсы и минусы

Как становится ясно из названия, основой для функционирования представленного бытового прибора, является процесс обмена тепла или конвекции. В процессе функционирования происходит создание конвективных потоков воздуха, которые разогреваются до необходимой температуры и распространяются по периметру помещения.

Как работает конвекторный обогреватель

Визуально устройства выглядят как передвижной прибор на колесиках или подвешенная на стену батарея. Конвектор электрический напольный или настенный, представляет собой плоский и длинный прибор. Изделие выполняется в металлическом корпусе и зачастую выделяется прямоугольными формами исполнения с небольшой шириной и увеличенной длиной. Подобное строение придает возможность получить принцип аэродинамической трубы, которая вырабатывает мощный и стабильный поток нагретого воздуха.

Воздушные массы проникают в устройство через нижнюю часть корпуса, которая имеет расположенный там тепловой компонент для нагрева. Нагревшись, воздух выходит через верхнюю часть, которая обладает отверстиями или специальными жалюзи. При помощи подобного строения, возможна регулировка направлений выхода. Самые ранние приборы имели игольчатый метод нагрева, который сейчас заменен более современным трубчатым.

Конвекторы, как приборы отопления, имеют в составе электрический трубчатый нагреватель, находящийся в алюминиевом корпусе, что увеличивает площадь теплового обмена.

Как работает конвекторный обогреватель

Достоинства:

  • быстрый обогрев помещения в связи с ускоренным перемещением воздуха;
  • корпус не подвергается нагреву, что повышает безопасность в эксплуатации;
  • регулятор температурного режима работает с большей точностью, в отличие от масляных радиаторов и других подобных устройств;
  • может использоваться в местах с увеличенной влажностью;
  • максимально привлекательное визуальное исполнение.

Недостатки:

  • на начальном этапе нагрева по комнате перемещаются холодные сквозняки;
  • чрезмерное содержание пыли при перемещении воздушных масс;
  • использование неэффективно и не имеет смысла в больших помещениях, обладающих высокими потолками.

Конструкция и принцип работы

Обладая данными об устройстве конвекционных обогревателей, можно выбрать оптимальное предложение на отечественном рынке. Главными конструктивными элементами прибора является компонент нагрева или теплообменник, а также термостат, который обладает специальным регулятором, расположенным на внешней панели. Большинство приборов имеют различные дополнительные возможности для улучшения комфорта и безопасности.

Основной процесс, который позволяет устройству работать, называется конвекцией. Это природная циркуляция воздушных масс. Прохладный воздух поступает внутрь прибора, так сталкивается с элементом нагрева, благодаря чему повышается его температура. После нагрева воздух направляется вверх и циркулирует по комнате.

Как работает конвекторный обогреватель

Такой принцип становится возможным при помощи стандартных физических процессов. Холодный воздух намного тяжелее чем теплый. Последний, остывая, снова спускается ближе к полу и заново поступает внутрь корпуса, благодаря чему, повторяется цикл.

При помощи процесса конвекции в комнатах выполняется постоянная циркуляция теплого воздуха и сохраняется достаточно комфортная и стабильная температура. Указанный эффект делает конвекторы электрические с терморегулятором незаменимыми для дачи, дома и квартиры.

На что обращать внимание при выборе

В процессе подбора устройства для различного типа помещений следует учитывать площадь комнаты, в которой планируется применение конвектора. В зависимости от площади, требуется выбрать максимально эффективный прибор по мощности, чтобы ее было достаточно для прогрева представленного помещения.

Далее, необходимо определиться с различными параметрами и характеристиками устройства, в зависимости от источника энергии, способа установки или монтажа, типа конвекции и вида управлением температурными режимами.

Согласно источника энергии, все изделия делятся на такие виды:

  • водяные;
  • электрические;
  • газовые.

Газовые конвекторы достаточно практичны и автономны. Их возможно применять в удаленных местах с отсутствием доступа к альтернативным источникам питания. Однако, наибольшей популярностью пользуются электрические устройства. Самые современные модели, которые обладают многочисленными функциями и дополнениями, на практике намного более дешевые, чем их газовые и водяные аналоги.

Согласно методу установки, различают такие устройства:

  • настенные;
  • напольные;
  • плинтусные;
  • встроенные, например, цокольные или внутрипольные.

Как работает конвекторный обогреватель

Что касается функциональности применения, максимально удобными являются именно те устройства, которые монтируются на стены. Пользователям, которым важен дизайн, подойдут лучше всего плинтусное и встроенное оборудование. Приборы на колесах, которые легко перемещаются по периметру квартиры отличаются высокой мобильностью. Его функциональность не ограничивается даже пределами квартиры, его можно легко отвезти в любое другое жилище. Выбирать следует в зависимости от личных потребностей.

По виду конвекции устройства делятся на:

  • принудительную конвекцию;
  • естественный процесс.

Первый вид обеспечивается благодаря вмонтированному вентилятору. Такое внутренний прибор позволяет конвектору более быстро прогреть воздушные массы. Однако, он достаточно шумен при эксплуатации.

Способы управления температурой

У конвекторных устройств присутствуют различия в управлении температурными режимами. Распространены такие способы:

  • электронное управление. Все переключения и регулировки выполняются при помощи специальной электроники. Кнопки могут быть расположены на дисплее, который находится на панели прибора. Распространены конвекторы с пультами дистанционного управления;
  • механическая регулировка. Все управление выполняет при помощи механических переключателей, которые также располагаются на панели.

Вторые механизмы переключения являются более распространенными, простыми в эксплуатации. Электронные — более прогрессивные и современные, однако, обладают большей стоимостью.

Виды

На отечественном рынке присутствуют три вида конвекторных устройств. Наиболее значительное деление выполняется по типу источника питания.

Электрические

Наиболее распространенная и популярная категория. Наиболее новые приборы вовсе не похожи на классические нагревательные, которые имели раскаленную красную спираль. Они являются очень технологичными и максимально безопасными.

Положительными качествами такого типа оборудования являются:

  • легкость в обслуживании и удобство эксплуатации;
  • максимальная экологичность, при которой не происходит горения кислорода;
  • симпатичный внешний вид;
  • не требуются никакие разрешения на применение, особенные условия.

Как работает конвекторный обогреватель

От пользователя требуется только выполнить расчет нужного количества электрических приборов, приобрести подходящий настенный или напольный электроконвектор и подключить его к источнику питания.

У электрических устройств различают несколько типов компонентов нагрева. В большинстве изделий применяется трубчатый элемент. Он выполнен в виде металлической трубки, которая включается в себя засыпку из жаростойкой керамики или кварца, внутри которой находится нихромовая нить.

Поверхность компонента нагрева имеет алюминиевое оребрение, которое придает максимальную передачу тепла и увеличивает конвекцию. Представленные ТЭНы имеют высокий уровень надежности. Однако, имеют место и минусы.

В связи с нарушением плотного контакта между алюминиевыми ребрами и металлической трубкой получаются трудности в обмене теплом, что является причиной раннего перегрева и перегорания теплового элемента.

В самых новейших моделях конвекторов используются монолитные нагревательные компоненты с низкой температурой. Нить накаливания у них запрессована наглухо при помощи изоляторов из керамики в оребренный корпус из алюминия или силумина.

Как работает конвекторный обогреватель

Материалы для такого ТЭНа выбираются так, что коэффициент теплового расширения имел идентичные величины. Получается абсолютно бесшумный процесс работы и продолжительный срок эксплуатации, потому что нет излишнего трения. Представленные элементы могут работать на протяжении двадцати лет.

Коэффициент полезного действия у всех устройств идентичен, независимо от вида ТЭНа. Пользователь может выбрать любой из представленных на основании личного бюджета.

Газовый

Конвекторы, топливом у которых выступает природный газ, достаточно мобильны и автономны. Газ может подаваться магистральным путем или из баллона. Электричество для работы не нужно. Существуют модели, у которых есть вентилятор для повышения циркуляции, тогда для его функционирования требуется электрическая энергия.

Как работает конвекторный обогреватель

Однако, если нет доступа к электричеству, то оборудование способно работать без вентилятора. Изделия применяются как основные устройства для отопления и обогрева, однако иногда применяются в качестве вспомогательного оборудования или резерва.

Водяные

Оборудование водяного типа представляет собой современные устройства, которые являются отличной альтернативой батареям централизованного отопления. Используются в автономных отопительных системах некоторых квартир, дач и домов. Отличаются высокой надежностью, экономичностью и продолжительностью эффективной работы. Коэффициент полезного действия превышает 95 процентов.

Разновидности

Распространены три вида устройств согласно их способам монтажа.

Напольные с колесами

Приборы представляют собой классические нагреватели повышенной мобильности. Отличаются компактными габаритами и возможностью просто и быстро установить в любом необходимом месте. Прибор можно перевезти на дачу, он легок. Необходимо только отключить его из розетки.

Настенные

Жестко монтируются на стену и подключаются к источнику питания. Не обладают мобильностью и автономностью, однако, предоставляют возможность качественного обогрева выбранного помещения.

Переносные

Такие приборы похожи на напольные с колесами.

Как работает конвекторный обогреватель

Только подключаются непосредственно к розетке всем корпусом и остаются в подвешенном состоянии. Имеют минимальные размеры и могут применяться в любом месте. Мощность и эффективность невысокие, подходят для маленьких комнат.

Hекомендации по применению

Распространены такие рекомендации от экспертов и пользователей:

  • не следует использовать конвекторы в больших комнатах с высокими потолками и большими пространствами;
  • прибор нельзя накрывать и сушить на нем вещи;
  • эффективность обогревателя выше при установке на стене или возле нее;

Обогреватели конвекторного типа активно применяются большинством пользователей в качестве резервного источника обогрева. Различаются устройства, работающие при помощи электроэнергии, газа и воды. Также существует три типа исполнения по способам установки.

Источник: www.tproekt.com

Принцип работы конвекторного обогревателя

Суровыми зимними морозами, в отопительное «межсезонье» поддерживать комфортную температуру жилых помещений помогают дополнительные отопительные приборы – конвекторы, масляные, инфракрасные обогреватели. Каждая разновидность обогревателей выказывает особенности, касающиеся принципов работы, уровня энергопотребления, специфики использования. Конвекторные обогреватели выходят гораздо экономичнее, других отопительных приборов. Чтобы сделать правильный выбор, стоит внимательнее рассмотреть принцип работы конвекторного обогревателя.

Базовые принципы работы конвектора

Работа конвекторного обогревателя базируется на простом физическом явлении, известном среднестатистическому человеку со школьного курса физики. Теплый воздух демонстрирует свойство подниматься вверх, холодный – опускаться вниз. За счет естественной циркуляции воздуха происходит обогрев объема помещения при использовании конвекторных обогревателей.

В верхней и нижней части кожуха конвектора прорезаны отверстия, через которые холодный воздух попадает внутрь корпуса, горячий – выходит наружу. Кожух не соприкасается с нагревательным элементом, корпус конвектора не разогревается сильно, как корпус масляных или водяных радиаторов.

Как работает конвекторный обогревательВ бытовых условиях чаще встречаются электрические конвекторные обогреватели. Водяные конвекторы не слишком эффективны, из-за небольших габаритов приборы используют, где нет шанса установить традиционный водяной радиатор для отопления помещений с панорамными окнами. Газовые конвекторы, несмотря на простоту монтажа и экономичность ветки, не получили распространения на рынке.

Достоинства и недостатки конвекторных обогревателей

Речь касается распространенной разновидности конвекторов – электрических обогревателях. Если проанализировать, чем конвектор отличается от обогревателя с масляным заполнением, главным преимуществом назовем быстрое поднятие температуры воздуха помещения. В масляном радиаторе сначала нагревается теплоноситель, корпус прибора, после начинает прогреваться воздух. Нагревательный элемент конвектора греет воздух.

Поскольку кожух конвектора не доходит до высоких температур, приборы гораздо безопаснее в эксплуатации. Риск обжечься о горячий корпус сведен к минимуму. Особенность важна в случаях, когда доме заселен маленькими детьми, домашними животными. Пониженная температура корпуса дает конвектору одно преимущество – при опрокидывании не испортятся, не воспламенятся напольные покрытия. Правда, у большинства моделей бытовых электронагревателей одна ступень защиты предусматривает отключение нагревательного элемента при опрокидывании.

Как работает конвекторный обогревательБазовый принцип работы конвекторного обогревателя определяет главный недостаток – неравномерный прогрев воздуха по высоте. Разница температур воздуха у пола, на высоте человеческого роста составляет 4 — 9 градусов Цельсия. Показатель определен расположением части прибора, снабженной зазорами выхода нагретого воздуха. При «классическом» расположении на верхнем торце обогревателя разница температур будет повыше. Зазоры расположены фронтально – теплый воздух распределяется равномернее.

Одна проблема конвекторных обогревателей – пыль, подхватываемая потоками циркулирующего воздуха. Понятно, постоянное вдыхание пыльного воздуха не слишком полезно для здоровья. Опускаясь, пыль оседает на нагревательном элементе, со временем приводит к появлению неприятного запаха при нагреве ТЭНа, снижению эффективности прибора. При выборе конвекторного обогревателя стоит отдать предпочтение современным моделям, отверстия выхода воздуха содержит фронтальная часть.

«Сердце» конвектора – нагревательный элемент

Особенности конструкции нагревательного элемента (ТЭНа) формируют показатели конвекторного обогревателя:

Если цена прибора невысока, внутри установлен примитивный нагревательный элемент – открытая спираль. Упомянутые модели конвекторов выпускают отечественные, европейские производители. У приборов, снабженных открытой спиралью, низок класс защиты корпуса IP, нельзя применять для обогрева помещений с повышенной влажностью. Рабочая температура открытой спирали высокая (500 градусов), сгорающая пыль станет причиной появления неприятного запаха, выжигания кислорода, очагом возникновения пожара при падении крупных горючих тел на поверхность.

Безопаснее, надежнее в эксплуатации будут конвекторные обогреватели электрические с нагревателями закрытого типа. ТЭНы сформированы стальной трубкой, в которую помещена нить накаливания. Рабочая температура закрытого нагревательного элемента низка – не превышает +100 градусов. Чтобы передача тепла шла эффективнее, стальная трубка снабжается алюминиевым радиатором. Благодаря высокой теплопроводности алюминия, радиатор быстро нагревает циркулирующий воздух.

Как работает конвекторный обогревательУ стальных ТЭНов с алюминиевым радиатором замечены определенные недостатки. Поскольку коэффициенты теплового расширения материалов различны, плотность контакта между радиатором и поверхностью стальной трубки со временем нарушается. Оборачивается снижением эффективности прибора. Возможен худший вариант – локальный перегрев ТЭНа. Приведет к перегоранию нагревательного элемента, возникновению пожароопасной ситуации.

Самые современные (дорогостоящие) модели электрических конвекторов оснащаются моноблочным нагревателем. Нагревательный элемент, радиатор представляют собой цельнолитую конструкцию. ТЭНы надежны в эксплуатации – срок службы изделия достигает 20 лет. Нагревательная нить цельнолитых ТЭНов помещается в специальную засыпку, которая состоит из мельчайших кристаллов кварца, некоторых других веществ. Для изготовления корпуса применяются сплавы алюминия. Например, конвекторные обогреватели (Франция) марки Noirot оснащаются литым силуминовым ТЭНом.

Наиболее эффективный обогрев при минимальном расходе электроэнергии обеспечат комбинированные модели, например, конвективно-инфракрасный обогреватель. Помимо ТЭНа установлена инфракрасная панель. Отличите от типичного конвектора агрегат по внешнему виду – передняя панель конвективного инфракрасного обогревателя снабжена перфорацией, поток ИК-излучения беспрепятственно освещает помещение.

Управление, ступени безопасности

Простые бытовые конвекторы оснащаются подсистемой регулировки энергопотребления. Переключение может быть двухступенчатым (полная, половинная мощность), трехступенчатым (50, 75, 100% мощности). Модели конвекторных обогревателей в большинстве оснащены ступенью терморегуляции. Возможности и точность регулировки дешевых, дорогих обогревателей различаются коренным образом.

Как работает конвекторный обогревательРегулировка температуры осуществляется с помощью электромеханических или электронных термостатов. У электромеханических систем управления точность регулировки температуры не слишком высока – в пределах 1-3 градусов. Отключение прибора при достижении нужной температуры осуществляется посредством биметаллической пластины. Электронная схеме сформирована датчиками, соединенными с блоком управления, позволит регулировать температуру, выдерживая точность несколько десятых градуса.

Конечно, стоимость электронного блока управления, по сравнению с электромеханическим, будет в разы выше. Благодаря высокой точности регулировки температуры, энергопотребление прибора с электронным управлением уменьшается на 4-5%. Очередная схема регулировки позволит сделать потребление электроэнергии оптимальным – таймер. Часы дают человеку поддерживать нужные температурные режимы в зависимости по времени суток.

Подбирая лучший конвекторный обогреватель, уделяйте внимание показателям эффективности и ступени защиты. В паспорте конвекторного обогревателя указывается класс защищенности нагревательного элемента от внешних воздействий, высокой влажности. По международным стандартам класс защиты маркируется буками IP и цифрами. Если в паспорте конвектора указан IF24 и выше, прибор используют во влажных помещениях.

Конвекторы снабжаются ступенями защиты, снижающими уровень пожароопасности. Практически изделия оснащаются защитой от перегрева – если температура ТЭНа превысит допустимую норму, конвектор автоматически отключается. У мобильных нагревателей защита против опрокидывания. Специальный датчик контролирует вертикальность положения прибора. При отклонении от вертикального положения нагревательный элемент отключается.

Сравнивая многообразие видов обогревателей, однозначно определить, что лучше – обогреватель или конвектор, вряд ли удастся. У различных типов обогревательных приборов неодинаковые принципы действия, уровень энергопотребления, эффективность. При выборе обогревателя исходим из конкретных задач и особенностей помещения. Целям временного отопления дачного домика подходят инфракрасные обогреватели, а мобильные электрические конвекторы выгодно работают «в паре» с центральной веткой отопления как дополнительные обогревательные приборы.

Источник: lucheeotoplenie.ru

Как устроен конвектор

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

Как работает конвекторный обогреватель

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.
    Как работает конвекторный обогреватель
  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.
    Как работает конвекторный обогреватель
  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.
    Как работает конвекторный обогреватель

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.
      Как работает конвекторный обогреватель
    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.
      Как работает конвекторный обогреватель

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.

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.

Обогреватели также имеют различие по способу монтажа. Они бывают настенными, встроенными, плинтусными, напольными.

Как работает конвекторный обогреватель

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 м2 площади.

Например, если взять для расчета комнату с площадью 10 м2, 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 м3 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 м3 (площадь 10 м2, 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 м3 требуется 0,015-0,02 кВт.

Достоинства и недостатки электрических конвекторов

Положительные моменты:

  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%.

Отрицательные моменты:

  • 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.

Источник: Tehnika.expert


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.