Тепловой конвектор принцип работы

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.

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.

Тепловой конвектор

Среди многообразных видов приборов обогрева тепловой конвектор отличается простотой устройства и малым потреблением энергии. Одним из основных преимуществ устройств такого типа является их низкая стоимость.

Что такое тепловой конвектор

ТК – это прибор, который в основном не использует принудительное движение воздушных потоков. Агрегаты обладают высоким показателем КПД – 95%.

Конвекционный принцип передачи тепла

Обогреватели построены на использовании такого физического явления, как конвекция. Название этого термина в переводе с латыни означает «перенос». ТК нагревает нижние слои воздуха, которые становятся легче и поднимаются вверх.

В свою очередь, холодные слои опускаются вниз. Восходящий поток теряет тепловую энергию на обогрев окружающей атмосферы. В результате происходит беспрерывный воздухообмен, и внутри помещения поднимается температура.

Устройство конвектора

Прибор имеет внутри себя нагревательные элементы. Как правило, это электрические ТЭНы. Обогреватели имеют отверстия внизу и вверху корпусов. Такое устройство конвекторов необходимо для обеспечения естественной тяги прогретых воздушных потоков.

Принцип работы конвектора

Принцип работы конвектора заключается в том, чтобы холодный воздух попадал на поверхность нагревательных элементов через нижние пазы корпуса. Затем прогретые воздушные массы уходят ввысь через верхние проёмы прибора.

Важно! ТК способны прогонять через себя весь объём воздуха помещения в течение 1-2 часов работы.

Основные отличия и функционал

Об отличительных особенностях обогревателя можно судить по тому, как работает конвектор. Самым достойным преимуществом прибора считается его бесшумность. Универсальность принципа работы электрического конвектора позволяет изготавливать обогреватели в нескольких исполнениях:

  • настенные;
  • напольные;
  • встраиваемые.

Настенные ТК

Приборы имеют небольшие размеры. С тыльной стороны корпуса имеются кронштейны для крепления их на вертикальных ограждениях внутри помещения. Для крепежа на стене обычно применяют дюбельные крючки.

Монтаж обогревателя несложен, выполнить его можно самостоятельно. Для этого потребуется дрель-перфоратор. Чтобы не вести шнур питания через всю комнату, ТК подвешивают на доступном расстоянии от розетки.

Настенные тепловые конвекторы обладают красивым внешним видом. Модель можно подобрать под любой интерьер помещения. Самое лучшее местоположение прибора находится под окном, если этому не помешает радиаторная батарея центрального отопления.

Напольные ТК

Наряду с настенными моделями, существуют напольные варианты конвекторов. Принципиального различия между этими моделями нет. Напольный обогреватель мобилен. Корпус установлен на 4-х колёсных опорах. Существуют модели со съёмными опорами, которые можно использовать в настенном варианте крепления.

Его легко передвигать по комнате. Неудобство представляет шнур питания. Нужно внимательно относиться к положению провода, чтобы он не препятствовал свободному передвижению человека. Также его надо убирать подальше от домашних животных. Однако эти неудобства с лихвой компенсирует мобильность обогревателя.

Встраиваемые ТК

Третья модификация ТК представляет собой отопительное оборудование, которое монтируется в полу помещения. Обычно решётки конвертера располагают под остеклённым внешним ограждением дома индивидуальной застройки.

Встраиваемые обогреватели зачастую монтируют в полах прихожих и оранжерей. Также такие обогреватели можно встретить на входах в здания общественного пользования. Новые внутрипольные системы отопления представляют собой вытянутые в длину корпуса. Габариты по высоте позволяют помещать ТК в неглубоких нишах напольного покрытия.

Обратите внимание! Проёмы для выхода тёплых потоков воздуха закрывают стальными или пластиковыми решётками. Они представляют собой быстросъёмные конструкции. Это делается для того, чтобы детали конвектора были доступными в случае ремонтных работ и для очистки полости от мусора, попавшего через пазы решётки.

Различие по типу системы управления

Простые дешёвые тепловые конвекторы оснащены механическим управлением в виде поворотных рычагов. Температура прогрева устанавливается не точно, а приблизительно по шкале от 1 до 9 степени нагрева.

Дорогие модели оснащены электронным управлением автоматикой. Сенсорными переключателями устанавливают уровень температуры через термостат. Устройство при достижении заданного показателя нагрева воздуха отключает агрегат, при понижении температурного порога срабатывает термопара, снова включающая ТК.

На верхней панели располагаются кнопки управления автоматикой и дисплей, отражающий цифры заданных режимов работы обогревателя. Существуют такие системы, которыми можно управлять по смартфону через интернет. Во время отсутствия людей в доме электрические конвекторы переходят в низкотемпературный режим, в течение определённого времени перед приездом хозяев система прогревает воздух до заданного уровня. Таким образом, достигается существенная экономия электроэнергии.

Различие по типу конвекции

Наряду с аппаратами, использующими принцип естественной конвекции, существуют модели тепловых конвекторов с принудительной вентиляцией. Для быстрого прогрева помещения автоматика включает бесшумный вентилятор.

В связи с тем, что конвекторы обладают большой инерцией нагрева, встроенный вентилятор начинает активно прогонять воздушный поток внутри корпуса агрегата. По достижении нужного результата устройство отключается. Принудительная вентиляция встречается во всех видах тепловых конвекторов.

Выбор по мощности

Мощность прибора указывает способность конвектора «справиться» с определённым объёмом помещения. При выборе ТК исходят из простого расчёта. Он заключается в том, что для обогрева 10 м2 полезной площади потребуется 1 кВт тепловой энергии обогревателя. При этом учитывается высота потолка до 3-х метров.

Если дом не имеет хорошей теплоизоляции внешних ограждений, то выбранная мощность прибора на основании вышеуказанной нормы не будет приносить пользы. Поэтому расчёт верен при хорошей качественной теплоизоляции помещения.

К примеру, для обогрева комнаты площадью 20 кв.м. и высотой потолка 2,7 м потребуется конвектор мощностью 2 кВт.

Что лучше: тепловая пушка или конвектор

В принципе такой вопрос не очень корректен. Тепловая пушка предназначена для быстрого прогрева внутренней атмосферы помещения. Это достигается с помощью мощного вентилятора, который «прогоняет» воздушный поток через раскалённые сегменты нагревательной системы.

Электрические нагревательные элементы пушек могут питаться, как от бытовой сети 220 в, так и использовать 3-х фазный ток.

Также тепловые пушки используют энергию от сгорания газа, дизельного топлива или бензина. ТП – очень затратные устройства. Их эффективно применять для прогрева больших объёмов помещений. Например, на строительстве пушки применяют для быстрой просушки наливных бетонных полов и оштукатуренных стен.

Отопительный конвектор применяют в основном для обогрева жилых, административных и общегражданских помещений. ТК потребляют значительно меньше электрической энергии. Одна из причин экономичности приборов – отсутствие энергозатратного вентилятора. Нагревательный элемент для конвектора не имеет открытых раскалённых поверхностей. ТЭНы не «пожирают» кислород, сохраняя здоровую атмосферу в комнате.

Дополнительная информация. Маленькой тепловой пушкой можно назвать керамический тепловентилятор. Их используют для кратковременной работы. В небольших комнатах недостаток кислорода будет наблюдаться через полчаса после включения вентилятора обогревателя.

Преимущества и недостатки ТК

К достоинствам тепловых конвекторов следует отнести их экономичность, привлекательный дизайн, мобильность приборов, кроме встраиваемых конструкций. Большими преимуществами обогревателей считаются невысокая стоимость простых моделей и их доступность на рынке теплотехники.

Недостатком ТК можно считать большую инерцию прогрева помещений. Высокая чувствительность к качеству теплоизоляции ограждений комнаты иногда сводит на нет производительность конвекторов.

Обзор популярных тепловых конвекторов для дома

В результате неоднократных исследований спроса на тепловые электрические конвекторы на рынке теплотехники следует выделить три группы лучших обогревателей:

  1. Недорогие модели.
  2. Мощные ТК с механическим термостатом.
  3. Электроконвекторы премиум-класса.

Недорогие модели

Из дешёвых тепловых конвекторов лучшими моделями считают следующие.

NeoClima Comforte 1.5 (1500)

Модель производства Германии обладает приятным внешним видом. Мощность прибора небольшая – 1,5 кВт. Уровень нагрева регулируется механическим термостатом. Можно устанавливать режим работы в пределах 750 Вт. Тепловой конвектор оснащён нагревателем, состоящим из диэлектрической пластины, прошитой нихромовой нитью.

РЕСАНТА ОК-2000С

Латвийский обогреватель используется в напольном и настенном вариантах. Прибор способен обогреть помещение площадью до 20 кв.м. Имеет три режима мощности: 0,75, 1,25 и 2кВт. Постоянная поддержка температуры окружающего воздуха обеспечивается механическим термостатом. Применяется игольчатый нагревательный элемент.

Мощные ТК с механическим термостатом

ADAX VP 1020 KT

Норвежский конвектор обладает мощностью 2 кВт. Диапазон температурного режима находится в пределах от 50 до 350С. Встроенная защита от перегрева значительно продлевает срок службы агрегата.

Timberk TEC.PF10N DG 2000 IN

Фасад обогревателя выполнен из зеркального ударопрочного термостойкого стекла. Эффективно работает в помещениях площадью до 25 кв.м. Мощность – 2 кВт.

Электроконвекторы премиум-класса

Noirot CNX-4 1500

Французский конвектор занимает ведущие места в рейтингах теплотехники. Внутри корпуса помещён Х-образный нагревательный элемент. Корпус из нержавеющей стали выкрашен в белый цвет. Автоматика позволяет устанавливать температурный режим с точностью до 0,10С. Гарантия – 10 лет.

Nobo NFС 4S 20

2-х ваттный прибор оснащён электронным термостатом с точностью регулировки до 0,10С. В отличие от многих моделей, конвектор имеет защиту от перепадов напряжения, производится в Норвегии.

Рынок теплотехники насыщен большим ассортиментом тепловых конвекторов. Потребитель может выбрать подходящую модель по своему карману и с нужными техническими характеристиками.

Видео

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.

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.

  • 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.

В 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.

Базовый 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.

У 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.

Регулировка 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.

Принцип работы конвектора электрического, правила выбора и эксплуатации

В жилых и производственных помещениях для поддержания комфортной температуры в холодное время года применяют разные типы обогревательных приборов. В качестве эффективного и простого прибора для быстрого прогрева помещения используют электрический конвектор.

Естественного перемещения воздушной массы, прогретой с помощью этого устройства достаточно для того, чтобы почувствовать в помещении тепло. Этот простой принцип работы электрического конвектора позволяет получить комфортный микроклимат в помещении.

Устройство конвектора: три типа нагревательных элементов

Как работает конвектор отопления? По своей конструкции он не сложный. Основной деталью прибора является нагревательный элемент.

Различают три типа:

  • Игольчатые нагреватели, в корпусах которых смонтированы петли из сплава никеля и хрома, имеющие вид иголок. Обладают способностью моментального разогрева и так же быстро охлаждаются. Удобный вариант регулировки заданной температуры в квартире или офисе. По цене они недорогие, и в этом заключается одно из достоинств. Большой минус игольчатых элементов в том, что их нельзя устанавливать в сырых местах. Кроме того, выжигают кислород и высушивают воздух.

  • Трубчатые электрические нагреватели — ТЭНы. Это полая трубка с нихромовой спиралью внутри. Пространство между корпусом и спиралью заполнено диэлектриком. Чтобы увеличить теплоотдачу, корпус нагревателя оснащён рёбрами. Основное преимущество ТЭНов — его можно ставить в сырых местах, так как корпус герметичный. Недостатки следующие: долго разогревается до рабочей температуры, низкая теплоотдача, потрескивание при работе.
  • Третий тип — монолитные нагреватели, представляют собой ребристый корпус, в который впаяна нихромовая нить. Эти устройства бесшумные, работают с максимальной теплоотдачей, корпус прогревается равномерно. Но такой нагреватель — один из лучших, но стоит дорого.

Как осуществляется управление конвектором

Что бы понять, как работает конвектор, следует разобраться в способах управления прибором.

В конвекторы встраивают механические или электронные терморегуляторы:

  1. В недорогих моделях встроены механические термостаты. Достигая определённого температурного показателя, они размыкают электрическую цепь. После остывания устройства, цепь замыкает вновь и конвектор опять нагревается. Температура воздушного пространства здесь не учитывается, термостат срабатывает путём прогрева биметаллической пластины. Это считается недостатком такого типа управления.
  2. Если в конвекторе применяется электронный тип управления, то здесь идёт взаимодействие нескольких датчиков. Они отслеживают степень прогрева самого конвектора и температуры в помещении. Микропроцессор обрабатывает поступившие в него данные и таким образом корректируется работа конвектора. Ещё одно преимущество — на корпусе есть панель, с помощью которой можно выставлять нужную температуру. Иногда к нагревателям прилагаются пульты с дистанционным управлением, это ещё удобнее. Наиболее дорогие модели оснащаются модулями, в которых можно запрограммировать температурный режим в квартире или доме на несколько дней вперёд. Например, когда в рабочее время о=дома никого нет, температуру можно существенно снизить. К приходу хозяев конвектор уже успеет вновь прогреть помещение. В корпусе устройства предусмотрены щели для поступления воздуха.

Принцип работы электрического конвектора

В основе принципа работы теплового конвектора используется свойство воздуха, которое заставляет его при нагреве подниматься, при остывании вновь опускаться. Нагревательный элемент конвектора заставляет двигаться воздушную массу вокруг себя. Прогретые потоки устремляются к потолку, там остывают и опускаются. Цикл повторяется.

Термостаты позволяют поддерживать нужный температурный режим. Механический либо электронный датчики в системе управления регулируют работу конвектора. При механическом блоке контакты замыкаются при охлаждении контактной пластины, тем самым прогрев идёт дальше. Электронный управляющий блок включает и выключает устройство в зависимости от заданного температурного режима в определённый период времени.

Нагреватели различаются по способу монтажа. В продаже имеются настенные, встроенные, плинтусные и напольные модели.

Как правильно рассчитать мощность

Прежде чем приобретать конвектор, надо выяснить, какой мощности будет достаточно для того, чтобы обогреть помещение. Если мощность не рассчитать, то энергопотребление будет уходить впустую. Можно воспользоваться двумя видами расчётов: по площади или по объёму.

Мощность конвектора рассчитывают следующим образом:

  1. Расчёт по площади приблизительный и нужно иметь в виду, что поправки необходимы. Но зато это делается легко и оперативно. Берётся для расчёта следующая норма: 0,1 кВт/ч на 1 кв. м площади помещения, у которого условно есть одна дверь и одно окно при высоте потолка в 2,5 м. Так, например, нужно рассчитать мощностностые характеристики конвектора для комнаты площадью в 18 кв. м. Получим результат: 18х0,1=1,8 кВт. Если комната угловая, то применяется коэффициент 1,1. Может быть и такое, что в комнате имеется хорошая теплоизоляция и качественное пластиковое окно (с энергосберегающим стеклопакетом), тогда можно применить коэффициент 0,8.
  2. Расчёт по объёму более точный, но коэффициенты применять тоже надо. Для расчёта берутся следующие размеры: ширина, длина комнаты и высота потолка. Так же следует учесть, что 0,04 кВт тепловой мощности идёт для обогрева 1 кв. м помещения. Длина, ширина и высота перемножаются и полученную цифру умножают на 0,04. Так, для комнаты, где площадь составляет 15 кв. м с высотой потолка в 2,5 метра необходим нагреватель мощностью в1,5 кВт.

Важно. Если в комнате более одного окна, то на каждое следующее окно нужно добавить ещё 10 процентов. При хорошей теплоизоляции процент можно уменьшить.

Несколько отличается расчёт мощности конвектора, если прибор используется при сильных холодах в качестве вспомогательного источника тепла. Здесь берётся такой параметр, как 30-50 Вт на 1 кв. метр, если расчёт идёт исходя из площади, и 0,015-002 кВт на 1 куб. метр при расчётах по объёму.

Плюсы и минусы оборудования

Достоинств у нагревательных конвекторов немало, которые говорят в пользу такого вида обогрева:

  1. Простой монтаж и нехитрая работа. Приобретают прибор, устанавливают его на ножки, либо вешают на стену, подключают к электрической сети, и всё готово к работе. Остаётся немного подождать, пока прогреется воздух.
  2. Длительный эксплуатационный срок, рассчитан на 15 лет и более. Какого-то особого обслуживания не требуется. Нужно только вовремя вытирать пыль, чтобы она не понималась с воздушным потоком вверх.
  3. Несомненное достоинство — это сравнительно невысокая цена.
  4. Вмешательство для поддержания температурного режима не требуется, он выставляется один раз, при включении и меняется по желанию.
  5. Бесшумность в работе. Механические модели издают характерное пощёлкивание при срабатывании термостата, но электронные модели работают совершенно без звуков.
  6. Простой принцип работы, при этом КПД доходит до 95 процентов.

Есть у приборов и недостатки, которые нужно учитывать:

  1. Ощутимый расход электроэнергии;
  2. Большие площади отапливать не целесообразно, в данном случае использовать принцип работы электрического конвектора отопления можно как дополнительный источник тепла.
  3. Если вовремя не протереть пыль, то игольчатые нагреватели её сожгут с выделением характерного неприятного запаха.

Техника безопасности

Электрические конвекторы требует к себе осторожного отношения, как и любые электрические приборы. При их использовании нужно помнить о технике безопасного использования таких агрегатов.

Например, большой ошибкой считается сушка белья непосредственно на корпусе. Лучший исход — перегрев аппарата и его выключение, если сработает защита. Худшее развитие событий — пожар.

Электрическая розетка, в которую включается конвектор, должна находиться сбоку от прибора, на расстоянии от 10 см и дальше. Расположение розетки сверху категорически запрещено.

Если учитывать все эти моменты, эксплуатация будет безопасной, прибор прослужит долго, а помещение благодаря ему будет тёплым и уютным.

Добавить комментарий