Принцип работы конвекторного обогревателя

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.

Чтобы понять как работает конвекторный обогреватель, не обладайте никакими специальными знаниями — настолько прост метод.

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.

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.

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.

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.

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.

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/obogrevateli/princip-raboty-konvektornogo-obogrevatelya.html

Конвекторные обогреватели: особенности устройства, принцип работы, критерии выбора

Отопление

14.09.2023

2.6 тыс.

1.8 тыс.

8 мин.

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

Теплопередачей называется физический процесс перехода тепловой энергии от более горячего тела к менее горячему.

Это совершается при непосредственном контакте или через разделительную перегородку и является следствием второго закона термодинамики.

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

Обогреватель воздуха конвектор Saturn ST-HT0466

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

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

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

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

Принцип работы электрического конвектора. Часть 1

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

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

В электрических конвекторах применяются три типа нагревателей:

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

Преимущества и недостатки конвекторов

Управляет конвектором механический или электронный термостат. Первый вариант — более дешёвый, и при достижении заданной температуры нагревательного элемента электрическая цепь размыкается.

Нагреватель остывает, цепь замыкается снова, и функционирование прибора возобновляется. Такая регуляция не позволяет поддерживать определённые параметры, т. к.

термостат срабатывает только от датчика температуры биметаллической пластины, а состояние воздуха не учитывает.

Все данные обрабатываются микропроцессором и посылают корректирующий сигнал калориферу.

Условия задаются со специальной панели на корпусе, а продвинутые дорогие модели комплектуются дистанционными пультами и программируемыми модулями.

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

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

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

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

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

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

Устройство электрического конвектора. Часть 2

Подбор конвектора по площади для конкретного помещения осуществляется приблизительно и достаточно прост. Для основного обогрева на 1 кв. м комнаты с одним окном, одной дверью и высотой стен до 2,5 метров, необходима мощность 0,1 кВт, для дополнительного — 0,07 кВт.

Например, для площади 10 кв. м потребуется конвектор мощностью 1 кВт.

Расчёт станет более точным, если учитывать и высоту помещения. Когда прибор планируют использовать для дополнительного обогрева в холодное время года или в межсезонье, мощность рассчитывается умножением объёма комнаты на 0,025 кВт.

Если конвектор станет единственным источником тепла, то умножать объём нужно на 0,04 кВт, то есть для площади 10 кв. м и высоте потолков 3 метра потребуется мощность 1,2 кВт.

Если комната угловая, результат умножается на поправочный коэффициент 1,1, а при хорошей теплоизоляции и энергосберегающих пластиковых окнах — на 0,8.

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

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

Устройство и монтаж внутрипольных конвекторов

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

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

Главным отрицательным моментом является существенное потребление электричества, что особенно неприятно при постоянно растущих ценах.

Отопление больших помещений с помощью электроконвекторов становится малоэффективным и дорогостоящим удовольствием, оставляя возможности для использования только для нужд дополнительного обогрева.

Необходимо ещё раз подчеркнуть важность удаления пыли, т. к. устройства с открытыми нагревателями начинают издавать неприятный запах при её выгорании.

Устройство и монтаж внутрипольных электрических конвекторов REGULUS system

Расстояние до пола, стен и ближайших предметов интерьера составляет до 20 см, а свободное пространство вокруг не менее 50 см. Минимальное расстояние до розетки — 10 см, она должна находиться обязательно сбоку, а не сверху.

Только при соблюдении этих несложных правил эксплуатации конвектора, можно гарантировать уют и комфорт в отапливаемом доме.

Источник: /oventilyacii.ru/otoplenie/ustrojstvo-i-printsip-raboty-konvektornogo-obogrevatelya.html

Конвекторный обогреватель: принцип работы и устройство

Обогрев жилых помещений становится одной из самых приоритетных задач в холодное время года, и для её решения люди всегда старались изобрести различные обогреватели, принцип действия которых многократно изменялся и преобразовывался. В данной статье мы рассмотрим принцип работы конвекторного обогревателя как одного из лидеров сферы обеспечения домашнего уюта и комфорта.

Если вы задумали приобрести такое устройство, но всё ещё не понимаете, чем оно отличается, например, от масляного обогревателя, информация ниже — для вас.

Принцип работы

Конвекторный обогреватель работает, используя простое физическое явление, известное всем ещё из школьных учебников физики — конвекцию.

Оно объясняется тем, что, в зависимости от температуры, воздух имеет разную плотность, что заставляет «тяжёлый» (холодный) воздух «выдавливать» более лёгкий (тёплый) наверх.

Грамотный подход к управлению данным процессом как раз и позволяет конвекторным обогревателям успешно производить равномерный прогрев всего помещения.

В нижней части устройства находится теплообменник (нагретый элемент), к которому, через специальные прорези в корпусе обогревателя, подводится воздушный поток.

Наверху имеются отверстия, через которые нагретый воздух покидает устройство, устремляясь под потолок, «раздавая» тепло всем слоям воздушных масс в помещении и постепенно «выталкивая» более холодные ближе к полу (либо те, которые успели остыть), где они возвращаются в обогреватель, и цикл повторяется снова.

Для большей теплоотдачи и повышения КПД обогревателя, теплообменник оснащается множеством плоских металлических рёбер (для увеличения площади поверхности соприкосновения нагретых частей с воздухом), которые заодно помогают правильно направить воздушный поток. Чаще всего в роли материала для пластин выступает алюминий из-за его высокой (по сравнению с другими металлами) теплопроводности.

Вся тепловая установка закрывается защитным кожухом, выполненным из листового металла (обычно до 1 мм в толщину), что превращает устройство в безопасный, отлично дополняющий интерьер квартиры, агрегат. Для контроля над температурным режимом в помещении предусмотрен специальный регулятор мощности обогревателя (может иметь 2-3 положения, либо плавный переход с точностью до градуса).

Какие бывают?

В зависимости от используемого источника тепла, конвекторные обогреватели делят на:

• Электрические (электрический ток, преодолевая сопротивление в спирали, нагревает её);
• Водяные (горячая вода, проходя по змеевику, отдаёт часть своей тепловой энергии);
• Газовые (сгорая, природный газ отдаёт тепло воздуху).

Кроме того, конвекторные обогреватели можно разделить на 4 типа согласно месту их установки:

Электрические конвекторные обогреватели

Данный тип идеально подходит для обогрева домов, дач, гаражей, офисных и торговых помещений небольшой площади. Возможна установка даже в ванную комнату: производители создали специальные модели, для которых повышенная влажность помещения не представляет никакой угрозы.

Ценятся за почти полное отсутствие шума, а так же высокие показатели безопасности (нагретая спираль окружена защитным кожухом, не вступающим с ней в прямой контакт).

Помимо этого, электрические конвекторы не выжигают кислород в помещениях, что активно происходит во время работы тепловентиляторов (тепловых пушек).

Так же нет неприятного запаха гари (основной его источник — частички пыли — просто не могут добраться до основного нагретого элемента (спирали, раскалённой до нескольких сотен градусов)).

Современные электрические конвекторные обогреватели оснащены термостатами, способные отключать устройство во время работы, предотвращая перегрев агрегата и возникновение пожароопасной ситуации.

Необходимо знать: полноценный обогрев помещения при отсутствии системы центрального отопления, могут обеспечить лишь обогреватели, имеющие мощность более 2 кВт. Более слабые агрегаты должны будут использоваться в связке по 2-3 штуки, чтобы достичь того же эффекта.

Газовые конвекторные обогреватели

Обогрев небольшого дома под силу газовым конвекторам, мощность которых в среднем выше электрических. Но, несмотря на это, не стоит пытаться протопить объект, площадь которого превышает 60 м2.

Принцип работы таких агрегатов основан на использовании беспламенного горения специальной сжиженной смеси пропана-бутана (в баллонах).

Процесс значительно разогревает специальную массивную панель, способную быстро отдавать тепло в окружающий её воздух.

Принцип работы и основные правила установки газового конвекторного обогревателя имеют характерные отличия. Так, помимо источника энергии (газового баллона),данное устройство требует и систему для отвода отработанных газов в атмосферу.

Не стоит переживать по поводу пожароопасности: все агрегаты оснащаются термостатами, прекращающими подачу газа в горелку, если та погаснет.

Да и шума от газовых конвекторов практически нет: вы можете спокойно нежиться в кровати недалеко от работающего устройства, и оно не выдаст своего присутствия.

Водяные конвекторы

Представители этого типа бывают напольными, настенными и встроенными в пол. Основное отличие водяных конвекторных обогревателей заключается в их постоянном «месте жительства». Объясняется это необходимостью в подключении к центральной системе отопления с помощью труб, по которым основной источник тепла — горячая вода.

Благодаря высокой безопасности, эти устройства приобрели широкую популярность среди населения (самое страшное, что может случиться — прорыв трубы в месте соединения с конвектором, но это крайне маловероятно).

Используются для постоянного отопления в квартирах и загородных домах. Благодаря замкнутой системе циркуляции воды, не требуют её обновления.

Может показаться, что водяной конвектор мало чем отличается от обычного радиатора.

Независимо от типа устройства, все конвекторы могут оснащаться вентиляторами, помогающим нагнетать холодный воздух к теплообменнику, тем самым ускоряя процесс отопления помещения.

Источник: /tehznatok.com/kak-vyibrat/obogrevatel/princzip-rabotyi-konvektornogo.html

Электрический конвекторный обогреватель — принцип работы и устройство

Отопление частного дома » Конвекторы

Настенная модель

Среди всех электрообогревателей конвекторные модели стоят особняком. Они пользуются немалым спросом, и их применяют для отопления не только жилых, но даже промышленных помещений. Попробуем разобраться, как выбрать конвекторный обогреватель, найдя оптимальную модель для дополнительного обогрева дома. Чтобы принять правильное решение, необходимо знать принцип работы подобного устройства.

Принцип работы

В основе работы электроконвекторов лежит естественная циркуляция воздушных потоков с разной температурой. Нагревательный элемент, как правило, располагается внутри компактного корпуса.

На его поверхности имеются отверстия, обеспечивающие свободное движение воздуха. В отверстия на нижней и боковых поверхностях корпуса поступает холодный воздух.

Прогреваясь за счет энергии нагревательного элемента, он выходит через отверстия на лицевой стороне обогревателя.

Такой принцип работы отличает конвекторы от других тепловых устройств, например, популярных масляных обогревателей, работающих за счет теплового излучения.

Обратите внимание! Так как нагрев с помощью конвекторов осуществляется за счет потоков воздуха, объем помещения прогревается значительно быстрее и равномернее по сравнению с использованием других электрообогревателей.

В качестве нагревательного элемента в электроконвекторах применяется ТЭН трубчатого типа, изготовленный из сплава, способного быстро нагреваться до заданной температуры. В результате после включения прибора в электросеть в помещении становится тепло в течение 30–60 минут в зависимости от исходной температуры.

Использование естественной конвекции позволило добиться очень высокого КПД обогревателей этого типа — до 90%. Увеличение КПД обеспечивается за счет того, что тепло сразу отдается в помещение. Не требуется нагрева теплоносителя или радиатора, как при использовании все тех же масляных моделей.

Развенчивая мифы

За время своего существования на рынке нагревательных приборов электроконвекторы успели обрасти немалым количеством мифов.

Один из них заключается в том, что ТЭН прибора, якобы, способен сжигать кислород в помещении. На практике все обстоит совершенно иначе. ТЭНы изготавливаются из специальных сплавов.

Они не прогреваются выше 60 градусов, поэтому ни о каком выгорании кислорода не может быть и речи.

Поток теплого и холодного воздуха

Мы говорим о высокой эффективности конвекторов, в то время как ТЭН имеет низкую рабочую температуру.

За счет чего в таком случае осуществляется обогрев воздуха? По сравнению с другими моделями электрообогревателей в конвекторах устанавливаются ТЭНы с большой рабочей площадью.

В результате даже при низкой температуре они эффективно обогревают помещение. В зависимости от мощности одного электроконвектора может быть достаточно для обогрева комнаты до 30 кв. метров площадью.

О других полезностях

Конвекторы имеют и другие полезные «фишки». В первую очередь, это термостаты. Они устанавливаются даже в недорогих моделях. Основная задача термостата — регулирование температуры на заданном уровне. Наиболее точную регулировку обеспечивают модели с электронными термостатами. На простых бюджетных устройствах, как правило, устанавливаются менее точные механические датчики.

Для бытовых условий вполне достаточно моделей с механическим устройством, так как здесь нет необходимости в поддержании температуры с максимально точными параметрами. Термостат, выставленный на наибольшую мощность, позволит быстро прогреть даже очень холодное помещение, после чего температуру можно убавить.

3 режима нагрева

Модели с электронными термостатами лучше выбирать для помещений, где принципиально важно поддержание температуры на определенном уровне. В этом случае датчик будет автоматически соблюдать необходимый температурный режим, не требуя вмешательства человека.

Переключатель подачи напряжения — еще одно интересное дополнение к конструкции конвекторов. Высокомощные модели могут иметь несколько ТЭНов, и переключатель позволяет выбирать количество и мощность нагревательных элементов, задействованных в конкретный момент.

Примерно той же цели служат независимые выключатели для ТЭНов. Такие модели имеют важное преимущество. В случае выхода из строя одного из ТЭНов исправные способны работать дальше.

В моделях со ступенчатым переключателем перегорание одного нагревательного элемента приведет к тому, что обогреватель перестанет функционировать.

Безопасность работы

Пожаробезопасность электроконвекторов обеспечивается за счет низкой рабочей температуры нагревательных элементов. Тем не менее, при установке прибора следует позаботиться о дополнительных мерах безопасности.

Например, при напольном монтаже сохраняется вероятность опрокидывания агрегата.

Для минимизации этого риска большинство моделей оснащается дополнительными датчиками, отключающими электропитание в случае опрокидывания прибора.

Безопасно для размещения в детской комнате

Также нельзя забывать, что обогреватели конвекторного типа могут нормально работать только при наличии необходимой конвекции воздуха. Закрытые отверстия препятствуют такой циркуляции, в результате чего обогреватель перестает работать в нормальном режиме и даже может полностью выйти из строя. Чтобы не допустить подобных ситуаций, отверстия устройства должны быть всегда открытыми.

Преимущества конвекторов

По сравнению с другими обогревательными приборами конвекторы обладают целым рядом преимуществ:

• Экономичность. ТЭН имеет низкую рабочую температуру, что минимизирует энергопотребление.
• Безопасность. Низкая рабочая температура ТЭНов делает прибор пожаробезопасным, а дополнительные системы автоматики уменьшают любые другие риски, возникающие при работе электроприборов.
• Красивый дизайн. Конвекторы компактны, удобны, легко вписываются в интерьер и имеют разнообразные способы монтажа — настенный или напольный.
• Простота монтажа. В отличие от других электронагревательных приборов конвектор не требует никакой специальной подготовки от человека, выполняющего его установку. Прибор достаточно разместить на полу или закрепить на поверхности стены.
• Различные режимы работы и возможность точного регулирования температурных показателей.
• Отсутствие во время работы неприятного запаха и шума.
• Обеспечение постоянной циркуляции воздуха в помещении.
• Быстрый и равномерный прогрев за минимальное время.

Виды конвекторов

Электрические конвекторы

Все представленные на рынке модели можно разделить на два вида — жидкостные и сухие. Жидкостные агрегаты отличаются погружным ТЭНом.

Так как тепло от нагревательного элемента сначала передается жидкости, радиаторы имеют достаточно большие размеры. Они могут применяться даже в качестве постоянного источника отопления.

В быту чаще используются сухие электроконвекторы как дополнительный источник обогрева.

При условии правильного выбора вида и модели электроконвектора можно создать оптимальный температурный режим в доме. Приборы могут устанавливаться в любых помещениях, включая ванные комнаты и кухни, отличающиеся повышенной влажностью.

Заключение

Принцип работы конвекторного обогревателя, построенный на основе естественной циркуляции воздуха, обеспечил основные преимущества этих агрегатов. Они отлично подходят в качестве единственного или дополнительного источника тепла, могут применяться для обогрева помещений любых типов, включая те, где необходимо поддержание постоянного температурного режима.

Источник: /GidOtopleniya.ru/konvektory/konvektornyj-obogrevatel-princip-raboty-i-ustrojstvo-6959

Конвектор принцип работы

Принцип работы конвекторного обогревателя

Рынок климатического оборудования для дома и офиса разнообразен. Значительную долю устройств составляют обогреватели разных типов. Рассмотрим, чем отличается конвекторный обогреватель, принцип работы этого устройства.

Три вида теплообмена

Передача тепла от тёплого предмета к холодному происходит тремя способами:

1. Прямой теплообмен – это непосредственная передача тепла при соприкосновении предметов с разными температурами. Теплообмен происходит благодаря броуновскому движению молекул и передаче энергии при соударении молекул. Принцип теплообмена используется в электроплитках.
2. Чем выше температура нагретого предмета, тем активнее происходит передача энергии излучением. Это явление используется в инфракрасных обогревателях. Отличие такого вида обогрева: нагревается не воздух, а предметы, на которые попадают лучи.
3. Третий вид теплообмена – конвекция, то есть передача тепла посредством движения нагретого воздуха.

Рассмотрим, как работает конвекторный обогреватель.

Его функционирование основано на конвекции воздуха. Нагретый воздух расширяется, становится легче и поднимается вверх, а холодный воздух опускается вниз.

Нагревательный элемент расположен внутри корпуса, имеющего отверстия в нижней и верхней части. Холодный воздух поступает в устройство через нижние отверстия; в процессе нагревания воздух расширяется и выходит через верхние отверстия.

В помещении происходит бесшумная циркуляция воздуха, и температура постепенно повышается.

Экологичный принцип действия конвекторного обогревателя

Среди достоинств этого оборудования – безопасность и экологичность. Электрические обогреватели конвекторного типа работают следующим образом.

Нагревательный элемент, размещённый внутри корпуса, имеет безопасную температуру, его эффективность определяется значительной площадью нагрева и правильным направлением потока воздуха.

Прикосновение к нагревательному прибору не может вызвать ожог. Повышенная температура нагревателя не столь высока, чтобы вызывать химические реакции в воздухе.

Если сравнивать тепловентилятор и конвекторный обогреватель, то нужно отметить, что тепловентилятор нагревает помещение быстрее, но при этом в нём используются элементы, нагреваемые до высоких температур и ухудшающие состояние воздуха.

Конвекторный обогреватель не столь быстродействующий, но экологически чистый.

Принцип действия конвекторного обогревателя – поддержание стабильной температуры

Если холодный воздух, поступающий в обогреватель, имеет достаточно высокую температуру, то электрический ток на время отключается. За этим процессом следит электроника.

На корпусе расположен датчик температуры, информация передаётся на автоматическое устройство, которое включает или выключает подачу электрического тока. Такая система исключает перегрев воздуха в комнате.

На некоторых типах обогревателей установлен цифровой индикатор, отображающий температуру в помещении.

Как работает конвекторный обогреватель осенью и зимой?

Максимальная мощность конвекторного обогревателя – 2 кВт. Этого достаточно, чтобы поддерживать комфортную температуру в помещении не более 20 квадратных метров при условии, что температура за окном не опустилась ниже нуля. Такой обогреватель эффективен во время осеннего снижения температуры.

Зимой во время морозов мощность 2 кВт недостаточна для обогрева помещения. Конвекторный обогреватель не заменит центральное отопление, но может служить дополнительным источником тепла во время морозов.

Кроме мощности, для данного типа обогревателей важную роль играет объём циркулирующего воздуха. Нужно помнить, как работает конвекторный обогреватель: через него в процессе циркуляции должен проходить воздух в помещении.

Конвекторные обогреватели

Принято считать, что на каждые десять квадратных метров требуется 1 кВт мощности обогревателя. Если помещение имеет площадь больше 20 квадратных метров, то одним обогревателем не обойтись – их должно быть хотя бы два.

Можно ли повысить эффективность обогрева, установив плотно закрывающиеся окна и двери? Вообще-то нагревание воздуха станет более эффективным, но могут нарушиться гигиенические нормы состава воздуха.

Если поступающий в помещение воздух проходит через конвектор, то люди не почувствуют резкого охлаждения в помещении.

Конструкция и дизайн конвекторных обогревателей

Конвекторные обогреватели имеют вид плоских панелей. У них значительная боковая поверхность и небольшая толщина. Конструктивно эти устройства разделяются на настенные и напольные.

Настенный вариант позволяет сэкономить место. Приятная светлая окраска корпуса способствует тому, что нагреватель естественно вписывается в интерьер.

Напольная конструкция имеет свои преимущества: нагревательная панель установлена на колёсиках, обогреватель можно перемещать по комнате.

Видео о принципе работы обогревателей (с 3.30 мин)

Рекомендуем ознакомится: /glav-dacha.ru

Обогреватель конвекторного типа: принцип функционирования, плюсы и минусы

Выбор системы отопления проводят с учетом многих факторов – доступность энергоносителей, удобство эксплуатации, конструктивное исполнение оборудования. Конструкция обогревателей разрабатывается таким образом, чтобы эффективнее использовать потребляемые энергоносители и максимально полно передавать вырабатываемое тепло в здание.

От других обогревателей приборы конвекторного типа отличаются способом передачи тепла в помещение – конвекцией. От этого слова происходит их упрощенное название – конвекторы.

Приборы используют в качестве источника тепла различные энергоносители, выпускаются для монтажа на стены, пол, другие строительные конструкции.

Обогреватель конвекторного типа: принцип работы

Независимо от используемого типа энергоносителя конвекторы работают по единому принципу. При работе обогревателя происходит физический процесс передачи тепла от горячего тела холодному. Холодной субстанцией выступает воздух в комнате и находящиеся в ней предметы. Тепло можете передаваться несколькими способами:

• теплопроводностью;
• конвекцией;
• излучением.

Теплопроводность возникает при взаимодействии между собой твердых тел. В системах нагрева она не встречается, разве что в процессе передачи тепла твердой стяжке от трубы или кабеля при устройстве теплого пола. Но непосредственно воздух в помещении нагревается от излучения или конвекции.

При излучении теплопередача происходит с помощью электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне. Любое нагретое тело служит источником таких волн. Этот тип передачи тепла присутствует больше в инфракрасных обогревателях. Их особенностью является то, что они воздействуют на находящиеся в помещении твердые предметы и людей, мало нагревая воздух.

Потоки воздуха при нагреве в комнате.

Непосредственно конвекцией называют процесс перемещения нагретых потоков газа или жидкости. Двигаясь от обогревателя, они распространяют тепло в окружающую среду. По этому принципу и работает обогреватель конвекторного типа. Находящийся в них нагревательный элемент нагревает воздух возле себя, который поднимаясь вверх, освобождает место более холодному. Процесс происходит непрерывно.

И излучение, и конвекция присутствует во всех типах обогревателей, различается только соотношение между ними.

Виды конвекторных обогревателей

Конвекторные обогреватели используют для своей работы разные источники энергии:

• электричество;
• жидкий теплоноситель (вода);
• газ.

Все они конструктивно выполнены аналогично друг другу. Устройство чаще всего состоит из элементов:

• греющий элемент (электрический ТЭН или металлический теплообменник);
• корпус, в котором создаются условия для циркуляции воздуха из нижней в верхнюю зону помещения;
• приборы для регуляции и защиты.

Газовый конвекторный нагреватель состоит из металлического корпуса, в котором находится газовая горелка и радиатор.

Конвекторные обогреватели — их классификация и особенности выбора

Газ сгорает, выделяя тепло, которое передается потоку воздуха. Особенностью этого конвекторного нагревателя является наличие канала для отвода продуктов сгорания. Прибор устанавливается около наружной стены дома, через которую и прокладывается дымовая труба. Кислород для горения забирается из обслуживаемого помещения.

Внутрипольный конвектор.

Водяные конвекторные нагреватели используют в качестве источника тепла нагретый теплоноситель. Эти приборы врезаются в систему центрального или автономного водяного отопления. Вода циркулирует через пластинчатый теплообменник, нагревая его.

В электрических конвекторных обогревателях воздух нагревается с помощью ТЭНа. Это наиболее простой в установке вид обогревателя, для его эксплуатации необходима только электрическая сеть.

Электроконвектор.

Конструктивные типы конвекторных нагревателей

Конструктивно конвекторы производят для удобного монтажа в разных местах комнаты. Существуют приборы для:

• настенного монтажа;
• напольной установки;
• внутрипольные (скрытого монтажа).

На стену конвекторные устройства монтируются преимущественно под окном, это позволяет перекрыть поток холодного воздуха.
Внутрипольные конвекторные обогреватели производят для водяных систем.

Они применяются для монтажа в пол возле окон и ограждающих конструкций. Их удобство в том, что они не занимают полезной площади. Такой прибор полностью спрятан внутри пола, видна только решетка для забора и подачи воздуха.

Этот конвекторный обогреватель незаменим возле больших окон от пола до потолка.

Кроме типа энергоносителей и способу крепления обогреватели отличаются и другими особенностями. В общем случае в них используется принцип естественной конвекции, когда воздух поднимается через нагревательный элемент за счет разной плотности холодного и теплого газа.

Но существуют и приборы с принудительной конвекцией. В них встроен вентилятор, который забирает холодный воздух, прогоняет его через нагревательный элемент или теплообменник и выбрасывает наружу.

Модели с принудительной конвекцией присутствуют в ассортименте водяных и газовых приборов.

Напольный водяной конвекторный нагреватель с вентилятором.

Конвекторный обогреватель плюсы и минусы

Положительные и отрицательные стороны обогревателя конвекторного типа зависят от его вида, но существуют и общие особенности всех приборов. Основным общим минусом конвекторов является неравномерный обогрев объема комнаты.

Из-за конвекции теплый воздух скапливается под потолком. При большой высоте помещения разница между температурой возле пола и потолка может достигать нескольких градусов. Это приводит к перерасходу энергоносителя.

Также при работе конвекторного нагревателя вместе с горячим воздухом по помещению разносится и пыль.

Негативными сторонами именно газового оборудования являются:

• необходимость подключения специалистами с допуском к работе с газом;
• уменьшения концентрации кислорода в помещении при работе горелки;
• невозможность роботы без устройства системы отвода продуктов сгорания наружу.

Минусом приборов электрического типа является большой расход электроэнергии при работе. Водяные системы также требуют подключения профессионалами. Такие конвекторы дороже обычных водяных радиаторов отопления и требуют наличие электросети (для устройств с принудительной конвекцией).

Распределение тепла в комнате при работе разных систем отопления.

Общим плюсом конвекторных обогревателей можно считать универсальность. Конвекторы применяют для различных помещений, они удобны в эксплуатации. К позитивным сторонам электроконвекторов относят:

• низкую стоимость;
• простоту монтажа;
• возможность применения для разных типов помещения (при условии выбора влагозащищенных моделей, их устанавливают и в ванных комнатах, и в бассейнах);
• простоту ремонта.

Основным положительным моментов использования внутрипольного конвектора является увеличение свободной площади комнаты.

Плюсом газового прибора будет низкая стоимость эксплуатации.

Как выбрать конвекторный обогреватель для дома, квартиры

При выборе типа конвекторного нагревателя в первую очередь необходимо определить доступность и цену энергоносителя, сравнить приблизительную стоимость эксплуатации каждого прибора. Важную роль играет и цена конвектора. Обращают внимание на такие особенности конвекторных нагревателей:

• тип;
• мощность;
• возможное место установки;
• дизайн;
• требуемые функции.

Сравнение начинают с выбора мощности обогревателя. Для этого необходимо провести теплотехнический расчет. Модель и производительность зависит от региона, в котором будет эксплуатироваться нагреватель, наличия утепления дома или квартиры, высоты помещения.

Для простоты расчета пользуются такой формулой: на каждый квадратный метр необходим 1 кВт мощности конвекторного агрегата.

Это соотношение не дает особой точности, но при высоте комнат до 3-х метров и при обычном утеплении здания позволяет подобрать конвекторный нагреватель с приемлемой производительностью.

Монтаж внутрипольного конвекторного нагревателя.

Нужно иметь в виду, что мощность водяных систем зависит от температуры теплоносителя. При расчете уточняют температуру горячей воды, которая будет подаваться в теплообменник, затем в технических каталогах производителя выясняют мощность конкретного конвектора при заданной температуре.

Дизайн конвектора зависит от предпочтений покупателя и интерьера помещения. При выборе нужно понимать, что дизайнерские обогреватели дороже обычных. Также важна система контроля и регуляции, которая позволяет более точно поддерживать температуру при работе нагревателя.

Дизайнерский конвекторный прибор.

Большой ассортимент типов конвекторных обогревателей позволяет подобрать оптимальную модель для большинства помещений. Необходимо правильно рассчитать мощность, определиться с местом установки и особенностями эксплуатации.

Источник: /lifepearl.ru/konvektor-princip-raboty/