как работает конвектор электрический на стене
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.
Блок управления или термостат
Управление отопительным агрегатом происходит при помощи механического или электронного термостата:
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.
По объему
Чтобы рассчитать мощность конвектора отопления по объему, требуется:
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:
Достоинства и недостатки электрических конвекторов
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.
Как выбрать конвектор для обогрева
Многим, думаю, знакома ситуация, когда центральное отопление отключили (или еще не включили), а на улице еще пока не наступила летняя жара. Хочется забраться под плед с кружечкой чего-нибудь горячего, и до наступления потепления не высовывать оттуда носа… Но не отчаивайтесь, похолодания вам поможет пережить тепловой электрический конвектор.
Хотя конвекторы зачастую используют не только в межсезонье, но и для постоянного обогрева помещений – там, где нет центрального отопления: на дачах, в частных домах, в офисах, в гаражах.
Но вначале разговора об этой климатической технике, попробуем понять, что же такое тепловой электрический конвектор, и чем он отличается от остальных согревающих электроустановок: обогревателей, тепловентиляторов, тепловых пушек и прочего.
КОНСТРУКЦИЯ
Конвектор состоит из:
ПРИНЦИП РАБОТЫ
Принцип работы конвектора построен на простейших законах физики по воздухообмену. Холодный воздух заходит в конвектор через нижние отверстия корпуса, там он нагревается от радиатора, расширяется, и выходит потоком через верхние отверстия корпуса. Часть тепла излучается через корпус конвектора. Термодатчик измеряет температуру входящего воздуха, и как только зафиксируется температура, заданная на терморегуляторе (к примеру, 26 0 С), нагрев прекращается. При снижении температуры входящего воздуха ниже заданной отметки (к примеру, до 24 0 С при выставленных 26 0 С), нагрев возобновляется.
За счет такого режима работы конвектор в краткие сроки нагревает помещение и поддерживает необходимую температуру в нем, в энергосберегающем режиме.
ОТЛИЧИЯ ОТ ДРУГОЙ ТЕПЛОВОЙ ТЕХНИКИ
Тепловые конвекторы не зря пользуются любовью среди покупателей – за экономичность, тишину работы, безопасность, компактность.
Масляные нагреватели проигрывают конвекторам и в безопасности – наверняка вы слышали истории об утечках масла из нагревателей.
Корпус конвектора не нагревается чрезмерно – можно не бояться ожогов. От перегрева прибор защищает датчик защиты.
Доступ к нагревательному элементу исключен, что обеспечивает высокую пожаробезопасность и позволяет не беспокоиться за детей.
Тепловентиляторы тоже уступают конвекторам – из-за шумности. В тепловентиляторах для ускоренного воздухообмена установлены вентиляторы, которые, увы, работать бесшумно не могут. Постоянное гудение, пусть и негромкое, начнет в конце концов раздражать.
Также к безусловным плюсам тепловых электрических конвекторов можно отнести мобильность. Большинство устройств рассчитано как для напольной установки, так и для настенной. Благодаря этому они полностью могут заменить батареи центрального отопления. О привлекательности таких отопительных приборов можно не беспокоиться – производители позаботились об этом моменте, и разработали много дизайнерских моделей, которые не ухудшат интерьер, а гармонично дополнят.
ПАРАМЕТРЫ
Вцелом при выборе мощности конвектора рекомендуется придерживаться формулы: для нагрева каждого квадратного метра помещения, при потолках не выше 3 м, потребуется 100 Вт мощности. Поэтому для помещения 10 м 2 оптимально подойдет конвектор мощностью 1000 Вт. Не стоит экономить и занижать мощность прибора для обогрева, лучше наоборот, брать прибор с запасом мощности. Ведь все равно при достижении необходимой температуры он будет отключаться. А вот если его мощности не будет хватать для поддержания комфортного температурного режима, вам придется докупать дополнительные устройства.
Но следует заметить, что в обязательном порядке этой формулы стоит придерживаться, когда конвектор – основной и единственный источник отопления. Если же конвектор вам нужен как дополнительный подогреватель, помимо центрального отопления, то можно выбрать менее мощный прибор, исходя из соображений, сколько вы готовы потратить на электрообогрев.
Некоторые модели конвекторов обладают регулировкой мощности нагрева – экономичная функция, позволяющая, при необходимости, использовать прибор не на полной мощности.
Управление бывает как механическим – поворотным выключателем, так и электронным – кнопками. В комплектации может быть пульт дистанционного управления, позволяющий управлять прибором на расстоянии.
Некоторыми моделями можно управлять с дистанционно не только с пульта, но и со своего телефона (ну а куда уж без этого, в наше время мобильных приложений), установив необходимое программное обеспечение.
Наличие таймера поможет запрограммировать работу конвектора по времени, или задать время автоматического отключения.
Также удобной функцией окажется наличие панели управления с дисплеем. При использовании такой модели нет нужды ломать голову, вспоминая параметры и настройки – их можно просмотреть на экране, и, в случае необходимости, изменить.
В продаже можно встретить низкие длинные конвекторы высотой до 22 см. Такие модели предназначены для нестандартных условий монтажа – например, под панорамное окно.
СТОИМОСТЬ
В среднем ценовом сегменте от 3000 до 5000 рублей устройства более широкого функционального диапазона – с пультом дистанционного управления, электронным управлением, высокими эстетическими характеристиками.
В дорогом ценовом диапазоне от 5000 рублей и выше вам встретятся модели, обладающие кроме всех необходимых качеств еще и возможностью управления со смартфона. Также модели этого ценового диапазона отличаются компактностью и привлекательным внешним видом.
Электрический конвектор — тепловой прибор, который используется в городских квартирах осенью, перед началом отопительного сезона, и зимой, как дополнительный или основной источник тепла.
С помощью электрических конвекторов можно создать эффективную и безопасную систему отопления или обогреть отдельную комнату. Конвектор пригодится в квартире, в частном доме, в строительной бытовке, в торговом павильоне: любом жилом или рабочем помещении.
Рассмотрим преимущества этого теплого прибора и узнаем почему он эффективнее старого доброго масляного обогревателя.
Принцип работы
Электрический конвектор работает за счет естественной циркуляции воздуха в помещении: холодный воздух проникает в корпус прибора снизу, нагревается проходя через ТЭН, затем выходит наружу через отверстия в верхней части прибора. При естественном движении потоков воздуха: холодных вниз, а теплых вверх, происходит равномерный обогрев всего помещения. Для нормальной циркуляции воздуха нужно, чтобы конвектор был установлен на полу на специальных подставках, шасси или на высоте не превышающей 20 см от пола, главное, не вплотную к полу, чтобы обеспечить доступ воздуха к отверстиям в нижней части корпуса прибора.
Конвектор не имеет теплоносителя, а значит не тратится время на его нагрев и последующий нагрев корпуса прибора.
В современных конвекторах применяются трубчатые и монолитные нагревательные элементы.
ТЭН трубчатого типа исполнен из нихромовой нити встроенной в кварцевую трубку с алюминиевым оребрением. Эти ребра и выполняют роль теплообменивающего элемента. Форма и количество пластин в оребрении трубчатого ТЭНа отличаются у разных производителей, но принцип их работы одинаков.
Монолитный нагревательный элемент отличается литым алюминиевым корпусом в который интегрированы нихромовая нить с элементами диэлектрических материалов. Монолитный элемент надежен и долговечен, сводит к минимуму промежуточные теплопотери.
Преимущества конвекторов
Чтобы понять почему для обогрева стоит выбрать конвектор, а не масленку, приведем несколько доводов в пользу первого:
- В конвекторе отсутствует теплоноситель, как в масленом обогревателе, а это значит что:
Экономичность — конструкция прибора способствует естественному движению воздушных потоков, нет необходимости в вентиляторе для принудительной циркуляции воздуха.
Комфорт в помещении — конвекторы работают бесшумно. Нагревательные элементы электрических конвекторов не сжигают кислород и не сушат воздух.
Простой монтаж — конвекторы устанавливаются на пол, Для начала работы нужно только расположить конвектор в требуемом месте: на полу, для этого прибор оснащается комплектом колес или ножек, или прикрепить к стене, для этого в комплекте, как правило, присутствует набор кронштейнов и крепежа.
Уточняйте у консультантов наличие в комплектации конвектора дополнительных элементов, таких как: комплект колес, комплект для настенного монтажа.
Долговечность — если продолжить сравнение, срок службы масленого обогревателя 5-6 лет, а указанный производителями конвекторов срок эксплуатации составляет 20 лет и более.
Конвектор не пересушит и не деформирует отделочные материалы, паркет или ламинат, в непосредственной близости которых будет расположен.
Мощность электрических конвекторов
Мощность обогрева — главная техническая характеристика отопительного прибора.
Среднее значение мощности равно 100 Вт на квадратный метр. Для комнаты площадью 10 кв метров, с высотой потолков до 3 метров, как основной источник тепла понадобится прибор с тепловой мощностью 1 кВт, а в случае если конвектор будет использоваться для вспомогательного нагрева, подойдет прибор меньшей мощности.
Большинство современных конвекторов оборудовано переключателем ступеней нагрева, поэтому если сомневаетесь, приобретайте более мощный прибор, с мелким шагом регулировки.
Конвекторы как правило, представлены сериями, которые схожи внешним видом, дизайном, и различаются мощностью и габаритами: при одинаковой высоте и толщине имеют различную ширину. Чем больше мощность, тем шире прибор.
- Расчет необходимой тепловой мощности в зависимости от размеров помещения:
Управление
Для установки требуемого температурного режима конвектор оснащен термостатом.
Существует два вида термостатов: механические и электронные.
Механический термостат понятен в использовании, чтобы установить необходимую температуру работы прибора, достаточно лишь повернуть круглый переключатель в нужное положение.
Точность регулировки и возможности поддержания температуры у конвекторов равна 1 C°.
Существуют конвекторы не комплектующиеся термостатом, так называемые модульные конвекторы. Такое название может трактоваться по-разному: вы можете приобрести отдельно конвектор и выбрать для него необходимый тип термостата;
или купить несколько приборов без термостата и объединить их в тепловую сеть управляемую одним терморегулятором.
Параметры выбора
- Определившись с необходимой тепловой мощностью, обратите внимание на дополнительные функции и особенности конвектора:
Устройство и принцип работы конвекторного обогревателя
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. Когда объекты одной системы имеют разную степень нагрева, они самопроизвольно обмениваются теплом и стремятся к термодинамическому равновесию. Такая передача энергии осуществляется несколькими способами:
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:
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:
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.
Блок электронного управления подразумевает наличие комплекта датчиков. Кроме температуры нагревателя конвектора, они отслеживают параметры окружающего воздуха. 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.
Характеристикой каждого электроконвектора служит площадь обогрева, которая заявлена производителем и указывается в соответствующих документах. При желании подсчёты выполняют самостоятельно. 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.
Электрические конвекторы — современные отопительные приборы, способные обеспечить предельно комфортные параметры температуры. При правильном расчёте мощности и грамотном монтаже преимущества вполне очевидны:
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.
Не рекомендуется накрывать конвектор и использовать в качестве сушилки для белья — перегрев приведёт к срабатыванию защиты. 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.