Устройство и принцип работы конвекторных обогревателей
Конвекторный обогреватель по простоте конструкции не уступает масляному. В нем также имеется нагревательный элемент, который поднимает температуру воздуха. Само название прибора происходит из принципа конвекции, когда теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз. Именно благодаря такой циркуляции воздуха и происходит обогрев помещения.
На вопрос чем конвекторы отличаются от масляных обогревателей ответ очень простой – в первом типе прибором ТЭН греет непосредственно воздух, а не корпус устройства. Это дает ряд преимуществ, например, корпус прибора нагревается не так сильно. По типу потребляемой энергии различают электрические, газовые и водяные конвекторы, каждый из которых обладает своими особенностями, но конструктивно и по мощности они не слишком различаются между собой. Самыми распространенными являются электрические конвекторные обогреватели.
Также существуют инфракрасные конвекторы, которые используют для нагрева воздуха инфракрасное излучение. Как правило, эффективность таких моделей невысока, поэтому лучше всего использовать комбинированные конвективно-инфракрасные обогреватели. Они смогут быстро и равномерно нагреть воздух даже в помещении большого размера.
Конвекторные обогреватели нагревают помещение за счет циркуляции воздуха
Как выбрать
Дистанционный пульт управления — это очень приятное дополнение к обогревателю.
- воздушных фильтров;
- встроенного ионизатора воздуха;
- программируемых функций;
- пультов дистанционного управления;
- встроенных увлажнителей.
Далее рассмотрим основные критерии выбора.
По способу крепления
Электрические конвекторы отопления подразделяются по способу крепления на настенные и универсальные. Настенные модели могут монтироваться только на стены – иных способов крепежа не предусмотрено. Что касается универсальных, то они могут крепиться на стены или стоять на ножках/колесиках. Поэтому многие производители практикуют выпуск именно универсальных моделей – они более удобные и практичные.
Монтаж осуществляется обычными металлическими крючками или с помощью специальных креплений – они чем-то похожи на настенные крепления для телевизоров.
Рассчитываем мощность
Таблица расчета мощности конвекторного обогревателя в зависимости от площади отапливаемого помещения.
Хотите купить настенный конвектор отопления, но не знаете, какая модель подойдет для ваших жилых помещений? Тогда мы объясним вам, как правильно рассчитать обогреватели по мощности. Расчеты следует проводить по базовой мощности, необходимой для обогрева площади в 1 кв. м, – она составляет 100 Вт на 1 кв. м (в некоторых регионах меньше). То есть для прогрева помещения площадью 20 кв. м нужен обогреватель мощностью 2000 Вт. Именно от этого показателя нужно исходить при выборе.
Производители заявляют меньшие цифры на обогрев помещений. Например, в паспортах к конвекторам Ballu указывается, что мощности в 2000 Вт достаточно для прогрева площади в 25 кв. м. Мы же советуем исходить из вышеуказанных цифр – так вы точно не замерзнете в холодную зиму.
Но и это еще не все – при расчете мощности необходимо учитывать следующие факторы:
- соотношение площади окон к площади полов;
- структуру окон (одинарные, двойные или тройные стеклопакеты);
- наличие утепленного чердака;
- качество теплоизоляции стен;
- качество входных дверей;
- количество внешних стен;
- климатические особенности данной местности.
Понижающие и повышающие коэффициенты, используемые при расчетах радиаторов отопления, применяются для расчетов мощности настенных конвекторов. Если вам лень вдаваться в подсчеты, но вы уверены в отличных теплоизоляционных качествах вашего домовладения, сделайте запас в районе 15-20% – благодаря этому вы сможете пережить даже очень холодную зиму.
Несмотря на наличие солидного запаса, количество потребляемой электроэнергии не возрастет – терморегуляторы, которыми оснащаются настенные конвекторы, ограничат генерацию тепла на заданном уровне.
Способ регулировки температуры
Рекомендуем вам приобретать прибор отопления с электрическим управлением, они на много проще в обращении.
Управление у настенных электрических конвекторов может быть механическим или электронным. Механическое управление предусматривает лишь ориентировочное выставление требуемой температуры – их точность довольно низкая. Дополнением к «механике» станет таймер – он отключит генерацию тепла через какое-то время после включения.
Что касается электронного управления обогревателями, то оно более точное – у домочадцев появится возможность выставить требуемую температуру в точностью до 0,5 градуса. Конвекторы с таким управлением нередко наделяются информационными цифровыми индикаторами, а также вспомогательным функционалом – например, это может быть работа по заданной программе.
Безопасность
Какие системы безопасности присутствуют в настенных электрических обогревателях? Самая главная из них – защита от перегрева. Она обезопасит оборудование от излишне сильного нагрева, предотвращая его выход из строя. Также она обеспечит безопасность пользователей, чтобы те не обожглись о перегретый корпус прибора. Защита сработает и в том случае, если вы случайно закроете выходные отверстия (например, решите высушить на конвекторе вещи или полотенца – этого делать нельзя).
Защитой от перегрева оснащаются многие напольные и универсальные модели. Она позволяет отключить обогрев при падении обогревателя (при падении нарушается нормальная конвекция, создается угроза перегрева и возникновения прочих нештатных ситуаций). При восстановлении исходного положения оборудования обогрев возобновляется.
Правила использования конвекторов
1. Не используются для просушивания вещей
В отличие от обычных батарей, конвекторные обогреватели не могут использоваться для сушки вещей. Сделать это не позволяет их устройство: повесив на конвекторе вещи, вы загородите верхнюю решетку. Из-за этого теплый воздух не сможет нормально циркулировать по помещению, а значит, и обогрев будет неэффективен.
2. Конвектор можно устанавливать в ванной
Но только в том случае, если это позволяет сделать присвоенный ему класс IP. У значительной части отопительных приборов данного типа это класс IP24, указывающий на наличие защиты от брызг.
Класс электрической защиты должен быть не ниже II.
Конвекторы устанавливаются в зоне 2 или 3 ванной комнаты при условии, что пользователь не может дотянуться до коробки управления прибора. Влажность в комнате не должна превышать 60%.
3. Не подходят для помещений с высокими потолками
Данные обогреватели хорошо справляются с обогревом помещений с потолками высотой до 3 м. Однако комнаты с высокими потолками обогреваются ими хуже, поскольку конвекция воздуха в таких помещениях затруднена.
Мощность конвектора подбирается с учетом площади комнаты из расчета 100 Вт на 1 кв.м.
4. Лучшее место для установки – под оконным проемом
Установка под окном позволит прогревать холодный воздух сразу же при его поступлении в квартиру, благодаря чему обогрев получится эффективнее. Еще одна рекомендация: устанавливать конвектор на высоте до 1 м от пола.
5. Нельзя заслонять предметами и мебелью
Узкие конвекторы вполне могут поместиться и за шкафом, однако ставить их там не рекомендуется – так вы воспрепятствуете движению воздушных потоков по помещению. Мебель должна находиться перед конвектором на расстоянии не ближе, чем 0,1 м. Расстояние сбоку и сверху должно быть не меньше 15 см, снизу – не менее 12 см.
6. Не переворачивать
Нельзя размещать конвектор так, чтобы горизонтальные решетки оказывались в вертикальном положении. Это, опять же, приведет к неправильной работе прибора. Решетка – жалюзи должна при установке находиться в верхней части прибора.
Современные требования к приборам отопления
Электрический конвектор — это обогревательный прибор, представляющий собой металлический корпус с управляемым термостатом внутри.
При выборе приборов отопления необходимо руководствоваться рядом определенных требований:
Экономичность. Современное оборудование рассчитано на то, чтобы его работа была как можно более экономной
Не важно, какой именно источник тепла применяется для обогрева, но расход энергии и топлива должен быть минимальным и полностью обоснованным.
Санитарно-гигиенические правила довольно обширны
Используемое оборудование не должно быть вредным для здоровья, быть источником вредных выбросов, токсинов.
Важно обратить внимание на его безопасность. Покупать следует только приборы от проверенных, известных производителей, которые оснащены специальной защитной автоматикой.
Материалы, из которых изготовлены корпуса, должны быть прочными, безопасными, выдерживать даже длительный нагрев
Эксплуатационные характеристики должны быть довольно высокими.
Монтаж оборудования должен быть предельно простым
В случае с электрическими конвекторами достаточно просто установить их на необходимое место, после чего подключить к электрической сети.
Внешний вид. Отопительные приборы должны быть компактными, сильно не выделяться, не занимать много места. Электрические обогреватели при этом выгодно отличаются от остальных, так как выпускаются в виде аккуратных и тонких панелей.
Технические параметры конвекторов
Различаются водяные и электрические конвекторы. Для первых необходим монтаж трубопровода, поэтому их логичнее сравнивать с водяными радиаторами отопления
Рассматривая, что лучше, конвектор или масляный обогреватель, внимание обращают на электрические модели конвекторов, которые рассчитаны на питание от электросети 220 В и подключаются к стандартной розетке
Электрический конвектор в напольном или настенном исполнении выполнен из листового металла — устройство агрегата проще по сравнению с радиатором. Холодный воздух в ходе естественной циркуляции засасывается через нижние отверстия, проходит мимо нагревательных пластин, и выходит через отверстия в верхней части корпуса.
Принцип работы конвектора
Отличие конвектора от масляного радиатора в первую очередь касается принципа работы. Немного тепла излучается корпусом, при этом основная часть тепловой энергии передается за счет конвекции — конвективное оребрение обеспечивает нагрев и интенсивное перемещение воздушных масс.
Чем отличается конвектор, если сравнивать эффективность работы? Так как ведется прямой нагрев металла, который отдает тепло, конвекторный обогреватель характеризуется КПД близким к 100%.
Электрические конвекторы оснащаются термостатом, который регулирует интенсивность прогрева помещения, ориентируясь на температуру воздуха. Если у конвектора верхние щели расположены с уклоном вниз, поток горячего воздуха направлен к полу и распределяется по всей площади, за счет чего агрегат нагревает помещение более равномерно.
Дополнительный функционал
Даже если речь идёт о какой-то мелочи, не стоит игнорировать её наличие. Например, датчик автоматического выключения при резкой смене положения — опрокидывании поможет уберечься от пожара в экстренной ситуации.
Ещё некоторые модели электрических конвекторов могут запоминать параметры работы — такие как время включения, отключения, температурный режим и т. д. Это кажется мелочью, но только на первый взгляд и до тех пор, пока вы не поймёте, насколько это удобно.
Незаменимой функцией для гаража, балкона или дачного участка является так называемая система «антизамерзания». В таком режиме прибор включится, только когда температура в помещении опустится ниже определённой отметки, например, +5 градусов.
Потенциальному покупателю полезно знать, что есть модели с возможностью ионизации воздуха, причём независимо от того, включен ли прибор или выключен. Такое воздействие благотворно влияет на здоровье и даже действует как профилактическое средство при некоторых заболеваниях.
Какой бы конвектор вы ни выбрали, внимательно прочтите инструкцию пользователя. Ведь чем точнее вы будете соблюдать правила эксплуатации, тем дольше прослужит прибор, сохраняя в полной мере свой функционал.
Конвекторы, их устройство и принцип работы
Ответить на вопрос о том, какой обогреватель лучше, масляный или конвекторный, затруднительно. Оба прибора обладают определенными достоинствами и преимуществами, также у них есть некоторые отрицательные черты. Поэтому вначале «разберем оборудование по полочкам», а потом приступим к сравнению.
В устройстве стандартного конвекционного обогревателя нет ни чего сложного.
Конвекторы представляют собой достаточно простые отопительные приборы, основой которых являются электрические нагреватели, греющий воздух. Они выполняются в компактных металлических корпусах с прорезями, через которые выходит генерируемое ими тепло. Для точного поддержания температуры они оснащаются термостатами, механическими или электронными. Способ крепления конвекторов – напольный или настенный.
Электрические конвекторы работают на основе простейших законов физики. Все мы знаем, что горячий воздух поднимается вверх, так как он легче холодного. Именно этот закон и позволил создать обогреватели, которые способны полностью прогревать и перемешивать воздух в помещениях, не имея на борту вентиляторов для принудительного прогона воздушных масс через нагревательные элементы.
Вот как работают конвекторы отопления:
- Электроэнергия из электрической сети поступает на ребристый нагревательный элемент с большой площадью оребрения, который начинает разогревать имеющийся вокруг него воздух;
- Нагреваясь, воздушные массы поднимаются вверх и стремятся покинуть корпуса приборов – для этого в их верхней части (на верхнем торце или в передней части) имеются щелевые отверстия;
- На место нагретых воздушных масс поступает холодный воздух, который забирается через нижние отверстия. Постепенно через нагревательные элементы конвекторов проходит практически весь воздух, имеющийся в помещениях.
Принцип конвекции заключается в циркуляции воздуха в помещении.
Таким образом, конвекторы обеспечивают последовательный нагрев воздушных масс, что способствует мягкому прогреву комнат. Процесс происходит практически непрерывно, под контролем термостатов.
По достижению заданной температуры автоматика отключает нагревательные элементы, естественная конвекция частично замедляется. Но как только температура упадет ниже заданного значения, автоматика вновь подаст напряжение на ТЭНы, начнется нагрев. Работая в постоянном режиме, конвекторы обеспечивают поддержание температуры на заданном пользователями уровне.
Электрические конвекторы показывают максимальную эффективность в помещениях, высота потолков в которых не превышает трех метров.
Разбираясь в вопросе о том, что лучше, конвектор или масляный обогреватель, следует рассмотреть основные преимущества конвекторов:
- Предельно простая конструкция – фактически, единственным действующим элементом является нагревательный элемент. Теплоноситель и прочие технические жидкости здесь отсутствуют;
- Высокая эффективность оборудования – конвекторы полностью преобразуют электроэнергию в тепло, не затрачиваясь на нагрев теплоносителя, громоздких корпусов и прочих элементов;
- Готовность к старту в любое время – достаточно щелкнуть выключателем и выставить температуру;
- Комфортная атмосфера в помещениях – конвекторы греют воздух, поэтому в комнатах всегда тепло, комфортно и уютно. Этим они выгодно отличаются от инфракрасных обогревателей, которые иногда провоцируют головные боли.
Конвекторы подразделяются на напольные и настенные, но на практике все выглядит так, что напольные модели можно вешать на стены, а настенные – размещать на специальных ножках прямо на полу. Управление может быть электронным или механическим. Электроника дает 5-10% экономии электроэнергии, но оборудование из-за него становится более дорогим. Модели с механическим управлением более дешевы, но менее экономичны.
Виды применяемых термостатов
Отопительные конвекционные устройства снабжаются двумя видами термостатов: механическими и электронными. Они выполняют одну функцию — поддерживают заданную температуру, но имеют некоторые различия.
Механический
Такой терморегулятор является простым и практичным устройством, устанавливаемым в отопительных системах. Внешне схож со стандартным запорным краном. Их специфичность в том, что в конструкции отсутствует электрическая составляющая. Принцип работы сводится к свойствам материалов и веществ, механические характеристики которых меняются от температуры.
Чтобы выбрать необходимую температуру, достаточно провернуть специальное колесико.
Механические термостаты популярны за счет следующих достоинств:
- они надежны;
- стойки к перепадам напряжения;
- способны работать при минусовых температурах;
- легкие в использовании;
- долго служат.
В целом, главное их достоинство — простая конструкция, что и привлекает покупателей.
Наряду с преимуществами выделяют и несколько минусов:
- может быть погрешность;
- в ходе работ иногда слышны щелчки;
- малая функциональность.
Несмотря на это, в отопительном оборудовании чаще всего встречаются именно механические модели термостатов — экономичные и простые устройства.
Электронный
Эти модели получили широкое распространение и устанавливаются на многих электрических обогревателях.
Термостат собирается из следующих компонентов.
- Выносного термодатчика.
- Контроллера. Задача этого устройства — устанавливать в помещении конкретную температуру.
- Электронного ключа — контактной группы.
Датчик принимает показатели и передает их контроллеру, который, в свою очередь, обрабатывает сигнал и принимает соответствующее решение касаемо снижения или повышения температуры.
Преимущества приборов с электронным управлением
Программируемые терморегуляторы набирают популярность, так как позволяют эффективно настроить отопительное оборудование под конкретные условия работы.
Все чаще электронные термостаты устанавливаются для частных домов, так как позволяют добиться следующих преимуществ.
- Экономичное использование. Изготавливаются приборы из материалов с отличной теплопроводностью, благодаря чему быстро разогреваются и эффективно поддерживают температуру.
- Легкое управление. Вносятся только базовые параметры, все остальное регулятор делает автоматически. Устройство способно реагировать на все факторы, из-за которых в помещении повышается или понижается температура. Например, если в комнату светит солнце и окружающие предметы от этого нагреваются, термостат отреагирует.
- Настройка через смартфон. Некоторые приборы с программаторами оснащены встроенным Wi-Fi, что позволит управлять ими удаленно.
- Настраивается минимальная температура. Благодаря этому теплоноситель, оставленный в оборудовании, не замерзнет. Удобно, если необходимо на продолжительное время покинуть дом.
Прошло 75 лет с тех пор, как был создан первый терморегулятор. На данный момент это устройство значительно изменилось, причем только в хорошую сторону, что значительно облегчает эксплуатацию любого отопительного прибора.
Нагревательный элемент конвекторов
Устройство электрического конвектора.
Самые недорогие из конвекторов, которые представлены на российском рынке, изготавливаются в Украине и снабжаются игольчатым нагревателем. Подобный нагревательный элемент способен существенно удешевить приборы. Однако он ограничивает сферу применения их, потому что имеет более низкий класс защиты (IP 21).
Более современные электрические конвекторы снабжаются нагревательным трубчатым элементом. Трубчатый электрический нагреватель — это нихромовая нить, которая устанавливается в стальной трубке с керамической, кварцевой или магниевой засыпкой, на которой закрепляется алюминиевое оребрение. Оно выполняет роль эффективного теплообменника. Температура подобных нагревателей существенно ниже чем игольчатых, помимо того, они более неприхотливы и долговечны. Конвекторы с трубчатыми нагревателями в большинстве случаев выполняются в брызгозащищенном исполнении (IP24): их можно устанавливать во влажных помещениях на расстоянии не меньше 60 см от открытой воды (бортика бассейна, ванны и так далее).
Показателем эффективности устройства является большая площадь оребрения нагревательного элемента. Самыми оптимальными параметрами являются 0,5-0,7 м²/кВт. Чем большая будет площадь нагревательного элемента, тем больше контакта с воздухом, следовательно, лучше производительность. Далеко не все изготовители конвекторов могут похвастаться оптимальными параметрами.
Дополнительные преимущества способны предоставить конвекторы, которые имеют возможность переключения мощности. Некоторые из подобных устройств оснащаются, к примеру, нагревательным элементом с 3-мя ступенями мощности. Подобный монолитный нагревательный элемент с увеличенной площадью и жесткостью дает возможность максимально повысить скорость разогрева помещения при полном сохранении экологии воздуха.
Виды терморегуляторов
Электрические конвекторы делятся на две группы, в зависимости от типа установленных в них терморегуляторов. Каждый из них имеет особенности по техническим характеристикам.
Механический
Конвекторы с механическим термостатом обладают простой конструкцией, соответственно более надёжны.
Это обычный отопительный прибор, работающий за счёт электротэна. Конвектор греется до тех пор, пока температура в помещении не достигнет установленного уровня.
Затем контакты ТЭНа размыкаются. Новое подключение происходит автоматически после остывания воздуха.
Плюсы и минусы
Электроконвекторы с механическими терморегуляторами имеют ряд преимуществ:
- невысокая стоимость;
- безопасность и независимость от колебаний напряжения в сети;
- экологичность, благодаря низкой температуре нагревательного элемента.
Недостатком подобных моделей считается невозможность высокоточного контроля температуры.
Как регулировать
Конвекторы с механическим терморегулятором имеют ступенчатую систему регулировки температуры, работающую в трёх режимах:
- Экономичный — работа в минимальном диапазоне. Производится незначительный обогрев воздуха.
- Комфортный — оптимальный прогрев воздуха.
- Максимальный — мощный обогрев за короткий период.
В дорогих моделях диапазон режимов шире. Работу терморегулятора проверяют экспериментальным путём. Пользователь выбирает один из режимов и контролирует температуру воздуха в помещении обычным термометром.
Электронный
Электрический конвектор с электронным терморегулятором — высокоточный прибор, работающий в автоматическом режиме.
Фото 2. Электронный терморегулятор от электрического конвектора. Температура нагрева прибора указывается на мониторе.
Принцип действия
Конвектор с электронным термостатом работает в автоматическом режиме и не требует контроля человеком. Работу прибора регулирует высокоточный датчик, который подаёт сигнал на контроллер, включающий и отключающий конвектор по мере необходимости.
Управление моделей с электронным термостатом представляет собой сложную компьютерную систему, программируемую автоматически. Пользователю достаточно установить необходимую температуру, и прибор обеспечит прогрев самостоятельно.
Техническая характеристика
Конвекторы с электронным термостатом снабжены следующими функциями:
- антизамерзание — поддержание температуры на уровне плюс 5 °C в отсутствие жильцов;
- высокоточный датчик температуры;
- управление с помощью пульта.
Достоинства и недостатки
По сравнению с механическими моделями электронные имеют следующие преимущества:
- точный контроль температуры;
- удобное управление;
- экономия энергии до 10%;
- возможность установки дневного и ночного температурного режима.
Единственный недостаток моделей с электронными термостатами — высокая стоимость. Хотя экономия электроэнергии компенсирует данный минус.
Как регулировать
Диапазон настройки для конвектора с электронным термостатом от 0 до 35 °C. Если нужно быстро прогреть помещение, выставляют максимальный режим. В этом случае прибор работает непрерывно.
При круглосуточной работе устанавливают температуру комфортную для жильцов. Конвектор регулирует её самостоятельно, периодически включаясь и выключаясь.
