Обогреватели конвекторного типа


konvektorОбогреватели конвекторного типа — это отопительные приборы, принцип работы которых основан на законах циркуляции воздушных потоков. Конвекторы обладают рядом достоинств, одно из которых — абсолютно бесшумная работа.

Работает конвектор по такому же принципу, как и масляный радиатор: нагревает воздух вокруг себя, воздух становится легче и поднимается вверх, на его место поступает холодный воздух, и т. д. Основное отличие конвекторов от масляных радиаторов — возможность установки на стене.

Конвекторы называют альтернативой масляному радиатору. Их можно использовать в качестве основной, а также в качестве дополнительной системы обогрева помещения.

Температура нагревательного элемента не превышает 100°С, благодаря чему не сжигается кислород. При этом температура поверхности конвектора не превышает 70°С, что позволяет использовать их даже в детских комнатах.

Конвекторы обычно крепятся на стену или устанавливаются на полу при помощи специальных ножек. Конвекторы автоматически поддерживают температуру, экономят электроэнергию за счет встроенного термостата и не сжигают кислород.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Выпускают:

  • напольные (мобильные) обогреватели конвекторного типа;
  • настенные (стационарные) обогреватели конвекторного типа.

По виду теплоносителя конвекторы бывают:

  • Газовые конвекторы — тепловая энергия, выделяющаяся при горении газа в камере сгорания, передаётся непосредственно циркулирующему комнатному воздуху.
  • Электрические конвекторы — воздух греет электрический ТЭН.
  • Водяные конвекторы — работают аналогично газовым, только носителем тепла здесь является вода.

Все конвекторы отличаются надежной автоматикой, которая обеспечивает безопасность детей и животных, а также отсутствием необходимости заземлять прибор, что позволяет эксплуатировать конвекторы в помещениях с повышенной влажностью. Конвекторы просты и удобны в применении, отличаются простотой и легкостью монтажа.

Электрические конвекторы обладают рядом преимуществ, среди которых и высокая скорость прогрева, и эффективная конвекция, и компактность, и удобство в применении. КПД работы электрического кон-вектора близок к 99%. Электрические конвекторы обеспечивают равномерный обогрев всего объема помещения. Отопительные конвекторы очень надежны и обладают повышенной пожароустойчивостью. Газовые конвекторы также отличаются высоким КПД. За счёт излучения тепла достигается дополнительный эффект обогрева.

ПРИНЦИП УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ

Конвектор — полый прямоугольный металлический корпус, в нижней части которого расположен электрический нагревательный элемент, управляемый встроенным термостатом.

Корпус сделан таким образом, что холодный воздух, проходя через отверстия в нижней части конвектора, контактирует с ребрами нагревательного элемента и, нагреваясь, выходит наружу через отверстия в верхней части. За счет направленного движения теплого воздуха происходит быстрый и равномерный обогрев помещения.

Любой современный электроконвектор имеет полый прямоугольный металлический корпус, способствующий образованию естественной тяги. В нижней части корпуса установлен низкотемпературный нагревательный элемент (ТЭН) с пластинчатым радиатором. В процессе работы панель постепенно пропускает холодный воздух, поступающий из нижних входных отверстий, и он обтекает ТЭН. Нагретый воздушный поток поднимается вверх и выходит через верхние проемы панели, распределяясь по объему помещения. Таким образом, перенос тепла осуществляется с помощью естественной циркуляции воздуха, что в физике называется конвекцией. Отсюда и название самого отопительного прибора.

ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ

По своим геометрическим размерам конвекторные панели делятся на три основные группы:

  • Высокие (высота 460-650 мм).
  • Средние (не более 330 мм).
  • Узкие или плинтусные (высота 150-200 мм).

Длина может колебаться в зависимости от мощности и исполнения прибора от 295 до 1035 мм, а вот глубина практически постоянна — не более 90 мм.

Как правило, производители выпускают модели мощностью от 0,5 до 3 кВт с шагом 250 Вт и массой от 3 до 9 кг. Мощность и масса зависят от габаритов панелей.

Высокие панели создают тягу как в обычной печной трубе, значительно увеличивая теплообмен, поэтому их длина незначительна. Плинтусные конвекторы предназначены для установки под низкие окна или витражи. Температура нагревательного элемента в моделях этого типа несколько ниже, чем у высоких приборов, и для сохранения уровня тепловыделения конвектора его делают длиннее (иногда до 2,5 м). В результате низкие нагреватели работают столь же эффективно, как и высокие. Кстати, плинтусные конвекторы создают меньшие конвекционные потоки, обеспечивая более равномерный прогрев воздуха, особенно в нижней части пространства помещения.

МОЩНОСТЬ

При выборе мощности конвектора пользуются следующим правилом: для зданий с нормальной теплоизоляцией потребуется примерно 70 Вт на 1 м2; для зданий с плохой теплоизоляцией — 100-130 Вт/м2. Суммарную мощность обогрева помещений можно рассчитать по приводимой таблице.

Выбор мощности электроконвектора:

868585858

Можно также отталкиваться от объема помещения, исходя из расчета 40Вт на 1м3. Следует также учитывать дополнительные теплопотери за счет внешних стен. Если комната угловая или имеет большую площадь остекления, то желательно подбирать оборудование с запасом мощности.

Это просто улучшит скорость прогрева пространства до заданной температуры. Если взять модель с заведомо низкой мощностью, то прибор просто может не выйти на нужный температурный режим и будет все время работать.
Для самой мощной панели (не менее 2 кВт) следует подбирать электропроводку с сечением проводника 2,5 мм2.

Все электроконвекторы оснащены надежной системой безопасности и отключаются, если на ТЭН попадет посторонний предмет или появилось препятствие для выхода горячего воздуха. Также обязательно предусматривается защита и от скачкообразного повышения напряжения.

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ

Главная особенность и отличительная черта конвекторов — низкотемпературный ТЭН, который не нагревается выше 100°С, при этом поверхность корпуса конвектора не превышает 70°С. Результатом такого «низкотемпературного режима» является сохранение влажности и почти полное отсутствие запаха гари.

Все системы отопления, использующие принцип конвекции, имеют общий существенный недостаток: они прогревают помещение неравномерно, особенно по высоте. Теплые воздушные потоки, имея меньшую плотность, скапливаются под потолком, а у пола температура воздуха остается сравнительно низкой. Кроме того, циркулирующие потоки увлекают за собой пыль, и она со временем оседает на стенах возле обогревательных приборов в виде темных полос. Поэтому у подавляющего большинства конвекторов последнего поколения воздушные решетки, пропускающие нагретый воздух, находятся не в верхней части панели, а на ее фронтальной поверхности. Воздухоотклоняющие жалюзи располагаются под определенным углом наклона, за счет чего поток воздуха направляется не вверх, а в центральную часть помещения. В результате теплые и холодные потоки перемешиваются наиболее оптимальным образом, обеспечивая равномерный прогрев отапливаемых комнат, а переносимая пыль не оседает на стенах. Если помещение велико, для ускорения прогрева устанавливается дополнительный вентилятор.
КОНСТРУКЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Самые недорогие конверторные обогреватели оснащаются открытой нагревательной спиралью, работающей при температуре около 160°С. Из-за низкой надежности и степени защиты конвекторы такого типа нельзя использовать в помещениях с высокой влажностью. Воздух и пыль сгорают достаточно интенсивно, но зато помещение воздух нагревается быстро. Некоторые модели этого класса оснащаются вентиляторами, что делает их похожими на тепловентиляторы.

Более дорогие приборы оснащаются низкотемпературным нагревательным элементом, состоящим из стальной трубки с помещенной в нее нагревательной спиралью. К нагревателю плотно прилегает радиа-торная решетка, являющаяся, по сути, частью нагревательного элемента.

Радиаторная решетка обычно алюминиевая, так как этот металл обладает большей теплоемкостью, чем сталь. При нагреве сталь ТЭНа и алюминий расширяются по-разному. С течением времени контакт между нагревателем и радиатором начинает стираться. При работе появляется характерный треск, появляющийся из-за трения между алюминием и сталью. При ухудшении контакта между деталями эффективность работы прибора снижается, ТЭН начинает перегреваться, защита от перегрева отключает подачу электричества и прибор выходит из строя.

От подобных проблем полностью избавлены наиболее современные модели обогревателей, в которых функции ТЭНа и радиаторной решетки реализовываются в монолитном устройстве — моноблочном нагревательном элементе.

Каждый производитель имеет собственную конструкцию моноблочного нагревателя, но принцип его построения одинаков во всех моделях:

Тепло нагревательной спирали передается какой-либо минеральной засыпке (например, кварцевой). Порошок вместе со спиралью наглухо запрессовывается в ребристый металлический корпус (очень похоже на масляный радиатор, только в роли масла выступает минерал).

Моноблочные нагреватели практически вечны, они служат гораздо дольше корпуса нагревателя (15-20 лет), гарантируют безопасность и стабильную производительность.

 

ТЕРМОСТАТ

Наличие термостата позволяет электроконвектору с большой точностью поддерживать в помещении заданную температуру. Благодаря этому устройству конвекторная панель обретает способность самостоя-тельно включаться и выключаться при нагреве воздуха до заданной температуры. Таким образом, прибор работает не постоянно, а в режиме коротких включений, что приводит к небольшой экономии электро-энергии.

В электроконвекторах используются как электромеханические, так и электронные комбинированные термостаты (с датчиком температуры воздуха).

Недостатки термостатов первого типа — сравнительно низкая точность измерения температуры воздуха (±0,5-2°С) и шумность (металлические датчики при срабатывании щелкают, что вызывает у пользователей определенный дискомфорт, особенно ночью). В электронных системах датчики замеряют температуру входящего холодного воздуха примерно каждые 40 секунд и подают сигнал на термостат, который поддерживает заданный режим с точностью ±0,1 °С. Такие блоки управления в 2-3 раза дороже, зато более надежны и абсолютно бесшумны. Если задать один и тот же уровень температуры в термостатах обоих типов, электронное устройство за счет большей точности даст экономию 3-4% электроэнергии по сравнению с электромеханическим. Кроме того, конвекторы могут снабжаться электронными термостатами с таймерами, позволяющими выбрать разный температурный режим в дневное время, вечером и ночью, а также в каждый день недели и существенно сэкономить энергию.

Компании, которые специализируются на выпуске конвекторов, производят модели как со встроенным термостатом, так и без термостата.
Во встроенном термостате датчик будет заведомо менее точным, ведь на него влияет температура корпуса конвектора. В отопительных модулях этого типа регулятор обычно отградуирован в относительных единицах и требует индивидуальной калибровки, что позволяет добиться соответствия между реальной температурой в помещении и положением регулятора. Регулятор же выносного термостата размечен в гра-дусах и учитывает температуру той точки пространства, в которой установлен.

Как правило, комбинированный термостат крепится к стене на высоте 1 -1,5 м от пола, желательно без сквозняков. При этом надо иметь в виду, что на высоте 50 см и 1,5 м от пола, а также вблизи от входной двери или окна, температура будет разная.
Тот же эффект наблюдается, если в помещении устанавливается несколько конвекторов. Целесообразнее использовать один термостат (лучше электронный) для всей группы обогревателей. Это существенно снижает общую стоимость оборудования, обеспечивается гибкость управления и точное поддержание требуемой температуры в помещении в любой момент времени.

 

ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР

Регулируемый диапазон температур в современных конвекторах -от 5-7°С до 28-ЗСГС. С помощью программирования можно задавать любые режимы работы. Скажем, если человек приезжает в свой заго-родный дом исключительно на выходные, можно настроить систему таким образом, чтобы в рабочие дни поддерживалась минимальная температура (+7°С) при минимальном же энергопотреблении, а к его приезду конвекторы нагревали здание до комфортного уровня. Самое ценное, что поддержание плюсовой температуры в отсутствие человека (это называется режимом «антизамерзания») позволяет избегать аварийных ситуаций в помещениях, где есть водяные затворы (кухня, ванная комната, туалет), и благоприятно скажется на долговечности несущих конструкций. В наших условиях нередко случаются аварийные отключения подачи энергии. Как правило, запасенного домом тепла хватает на 20-30 часов. По существующим нормативам электропитание должно быть восстановлено значительно раньше. Как только работа сети возобновится, электроконвекторы начнут работать.

 

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНВЕКТОРОВ

Достоинства:

  • Невысокая стоимость самого оборудования.
  • Современные конвекторы не сжигают кислород. У них невысокая температура поверхности и нет открытой нагревающей спирали, поэтому Вы не почувствуете сухости и нехватки кислорода.
  • Точное поддержание температуры в помещении, на которое не способны обычные радиаторы.
  • Абсолютная бесшумность, чего нельзя сказать, например, о тепловентиляторах. В электрическом конвекторе нет движущихся частей, а теплоносителем является воздух. Именно поэтому никаких звуков он при работе не издает. Небольшое уточнение стоит сделать по поводу конвекторов с механическими термостатами – при срабатывании такого термостата слышен тихий щелчок. Это может быть критично при использовании конвектора с механическим термостатом в спальне. Совет один – выбирать конвекторы с электронными блоками управления. Они надежны, бесшумны и точны.
  • Максимальный КПД. Эффективность электрического конвектора составляет около 95%. Это означает, что практически вся потребленная из сети электроэнергия преобразуется в тепло. Другими словами, конвекторы являются наиболее экономичными приборами электрического отопления.
  • Быстрый первоначальный прогрев помещения. Связано это с тем, что конвектору нет необходимости тратить время на прогрев теплоносителя, как в масляных радиаторах.

Недостатки:

  • Основным недостатком конвекторов выступает то, что они зачастую уступают по скорости обогрева тепловентиляторам. Помимо этого, они малоэффективны в крупных помещениях, где требуются более мощные устройства.