Принцип работы конвектора электрического

Содержание

Конвектор электрический принцип работы: преимущества и недостатки, расчёт мощности

Принцип работы конвектора электрического

Электрический конвектор – это отопительный бытовой электроприбор, который поднимает температуру воздуха в помещении посредством конвекции. Он является незаменимым средством в случае кратковременного падения температуры в неотапливаемый период для поддержания комфортного микроклимата в жилом помещении.

Что представляет собой конвектор

Конвектор является одним из самых популярных обогревательных устройств для бытовых помещений и офисов. Ответ на вопрос, что делает его таковым, поможет получить эта статья.

Принцип действия конвектора

Как было сказано в преамбуле, работа прибора основана на принципе конвекции или естественной циркуляции потоков воздуха. Устройство нагревает холодный воздух, поступающий в конвектор снизу, с помощью нагревательного элемента.

После этого нагретые потоки покидают прибор сквозь прорези, проделанные в верхней части корпуса. Тёплый воздух распространяется в разные стороны и, остывая постепенно опускается, где снова попадает в зону захвата.

Так осуществляется естественная циркуляция, способствующая быстрому повышению температуры в комнате.

Устройство конвектора

Прибор обладает достаточно просто устроен. В нижней части корпуса расположены отверстия для входящего потока холодного воздуха. Сверху предусмотрены прорези для распространения горячего потока. Внутри находятся:

  • нагревательный элемент (открытого или закрытого типа);
  • датчик температуры;
  • блок управления.

Последний осуществляет включение/выключение прибора, устанавливает рабочую температуру, а также производит отключение по перегреву. Датчик температуры связан с управляющей схемой, которая при определении уровня температуры, соответствующему заданной, подаёт сигнал на выключение нагревательного элемента. После того как помещение охладилось, конвектор снова включается.

Нагревательные элементы бывают трёх типов: ТЭНы, игольчатые и монолитные.

Управление может осуществляться посредством механического термостата или быть реализованным в электронной схеме.

СПРАВКА! Конвекторы бывают напольного и подвесного исполнения. Напольные модели представляют потенциальную опасность – в случае их опрокидывания есть риск возникновения возгорания. Поэтому практически все такие устройства снабжают датчиком опрокидывания и системой аварийного отключения.

Преимущества и недостатки конвектора

Устройство обладает целым рядом преимуществ:

  • простота в установке и эксплуатации;
  • продолжительный срок службы без необходимости специального обслуживания;
  • низкая себестоимость;
  • возможность автономной работы без постоянного присутствия и контроля со стороны человека;
  • высокий КПД (до 90–95%);
  • отсутствие шумов при работе;
  • не требовательно к качеству электросети – способны безотказно работать при напряжении в диапазоне от 150 до 240 В;
  • не пересушивает окружающий воздух;
  • допускает попадание и брызг и может использоваться в условиях повышенной влажности;
  • корпус не разогревается до высоких температур, вследствие чего исключена возможность обжечься;
  • высокая ремонтопригодность;
  • возможность гибкой регулировки температуры в помещении;
  • высокий уровень безопасности.

К сожалению, прибор не лишён некоторых недостатков, среди которых можно отметить:

  • существенный расход электроэнергии;
  • может быть источником неприятного запаха, в случае, если пыль попадёт на открытый нагревательный элемент;
  • ограниченная область применения – эффективны только в небольших помещениях (до 30 квадратных метров) с невысокими потолками.

Расчёт мощности конвектора

При выборе такого прибора основной эксплуатационной характеристикой является мощность. Её определяют исходя из размеров и конфигурации помещения, в которое предполагается установить нагреватель. Существует несколько подходов при определении требуемой мощности.

Исходя из площади помещения

Принято считать, что для помещения с одной дверью, одним окном и высотой потока, равной 2,5 м, требуется 1 кВт на 10 м2 площади. Этот подход является приблизительным и подлежит корректировке посредством поправочных коэффициентов (k). Например, если комната расположена в углу здания, т. е. с двух сторон её окружают внешние стены, то при подсчёте мощности применима поправка k = 1,1.

Если же помещение обладает хорошей теплоизоляцией, можно использовать понижающий коэффициент, равный 0,8 или 0,9.

Пример 1. Необходимо рассчитать мощность конвектора для установки в помещение площадью 25 м2, с невысокими потолками (примерно 2,5 м), расположенное в углу здания со стенами, имеющими двойную теплоизоляцию. В комнате есть одно окно и одна дверь.

Тогда мощность P будет вычисляться по формуле: P = 1 квт * (25 м2/10 м2) * 1,1 * 0,8 = 2,2 кВт.

По объёму помещения

Этот подход позволяет более точно определить мощность прибора, т. к. он учитывает высоту отапливаемого пространства. Смысл заключается в том, что для обогрева каждого кубометра воздуха требуется 40 Вт мощности прибора.

Для определения окончательного значения применимы те же коэффициенты, что описаны в предыдущем случае. Также стоит уточнить значение мощности при наличии в помещении более 1 окна – каждое последующее требует увеличение мощности прибора на 10%.

Пример 2.Нужно подобрать мощность для гостиной комнаты, расположенной в средней части строения с хорошо утеплёнными стенами. В гостиной 2 окна, высота помещения 2,7 м, длина – 7 м, а ширина – 4 м.

Проведём расчёт мощности:

P = 2*2,7*7*0,8*40 = 1209,6 Вт = 1,21 кВт.

Как дополнительный источник отопления

Если в доме существует центральное отопление, мощности которого недостаточно для поддержания комфортной температуры, конвектор можно использовать в качестве дополнительного источника тепла.

В таком случае, на каждый квадратный метр площади необходима мощность 40±10 Вт или на каждый кубометр – 15–20 Вт.

Источник: https://setafi.com/klimaticheskaya-tehnika/konvektory/konvektor-elektricheskij-printsip-raboty/

Принцип работы конвектора электрического, правила выбора и эксплуатации

Принцип работы конвектора электрического

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

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

Устройство конвектора: три типа нагревательных элементов

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

Различают три типа:

  • Игольчатые нагреватели, в корпусах которых смонтированы петли из сплава никеля и хрома, имеющие вид иголок. Обладают способностью моментального разогрева и так же быстро охлаждаются. Удобный вариант регулировки заданной температуры в квартире или офисе. По цене они недорогие, и в этом заключается одно из достоинств. Большой минус игольчатых элементов в том, что их нельзя устанавливать в сырых местах. Кроме того, выжигают кислород и высушивают воздух.
  • Трубчатые электрические нагреватели — ТЭНы. Это полая трубка с нихромовой спиралью внутри. Пространство между корпусом и спиралью заполнено диэлектриком. Чтобы увеличить теплоотдачу, корпус нагревателя оснащён рёбрами. Основное преимущество ТЭНов — его можно ставить в сырых местах, так как корпус герметичный. Недостатки следующие: долго разогревается до рабочей температуры, низкая теплоотдача, потрескивание при работе.
  • Третий тип — монолитные нагреватели, представляют собой ребристый корпус, в который впаяна нихромовая нить. Эти устройства бесшумные, работают с максимальной теплоотдачей, корпус прогревается равномерно. Но такой нагреватель — один из лучших, но стоит дорого.

Как осуществляется управление конвектором

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

В конвекторы встраивают механические или электронные терморегуляторы:

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

Принцип работы электрического конвектора

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

Термостаты позволяют поддерживать нужный температурный режим. Механический либо электронный датчики в системе управления регулируют работу конвектора.

При механическом блоке контакты замыкаются при охлаждении контактной пластины, тем самым прогрев идёт дальше.

Электронный управляющий блок включает и выключает устройство в зависимости от заданного температурного режима в определённый период времени.

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

Как правильно рассчитать мощность

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

Мощность конвектора рассчитывают следующим образом:

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

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

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

Плюсы и минусы оборудования

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

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

Есть у приборов и недостатки, которые нужно учитывать:

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

Техника безопасности

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

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

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

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

Источник: https://teplospec.com/elektricheskoe-otoplenie/printsip-raboty-konvektora-elektricheskogo-pravila-vybora-i-ekspluatatsii.html

Устройство электрического конвектора и его разновидности

Принцип работы конвектора электрического

Географическая особенность нашей страны показывает, что большие территории находятся в холодной климатической зоне, кроме этого, при резких изменениях погоды, когда отопительный период уже прошел (лето 2017 года), комфорт в доме поможет создать электрический конвектор.

Конвекторные устройства электрического обогрева квартиры или дома пользуются спросом не только среди населения, но и для обогрева офисных и производственных площадей. Отмечено, что не всегда энергетические компании справляются с доставкой теплоносителя нужной температуры к потребителю для обогрева его помещения.

По этой причине наиболее стабильный помощник для создания комфортной температуры в доме — электрический обогреватель конвекционного действия.

Промышленность предлагает разные варианты, и обывателю трудно сделать правильный выбор, по этой причине предлагается рассмотреть, как эти устройства работают и в чем их отличие от других обогревателей.

Что такое принцип конвекции

Электрические конвекторы работают по принципу конвекции, несмотря на такое название, объяснение ему простое — еще со школьных времен, изучая физику явлений природы, ваше внимание обращалось на тот фактор, что теплый воздух всегда поднимается вверх.

Когда происходит нагревание воздушной массы, ее плотность уменьшается за счет расширения, а холодный воздух, имеющий большую плотность, ее вытесняет вверх.

Такой принцип движения воздушных масс происходит каждый день вокруг нас, из-за этого образуются ветра и циклоны, когда в одном регионе солнышко прогрело воздух, а его стремится вытеснить более холодный воздух с другого региона.

Схема конвекции воздуха в природе

Такой же процесс движения воздуха происходит в каждой квартире, но масштаб его значительно меньше, и это явление называется конвекцией. Приборы отопления — конвекторы — предназначены для эффективного управления в замкнутом пространстве движением воздуха, являясь по конструкции обогревательным устройством. Они передают тепло, созданное электрически ТЭНом при помощи воздушного потока.

Как устроен конвектор

Рассмотрим, как работает электрический конвектор, для этого надо понимать его устройство, которое, по мнению специалистов, является простым.

В устройство конвектора входят две основные части — это нагревательный элемент (ТЭН) и корпус прибора, сделанный по специальному принципу, в котором предусмотрены отверстия для поступления холодной массы воздуха (низ обогревательного прибора).

Для поднятия вверх теплого воздуха в его верхней части также есть отверстия. Такое устройство обогрева работает тихо, без посторонних звуков.

Устройство конвектора

Электрический конвектор отдельные производители оборудуют дополнительно принудительной вентиляцией, для ускорения процесса достижения нужной температуры в помещении, но тогда о бесшумности работы устройства говорить не приходится.

Электрические конвекторы с вентилятором

Особенности корпуса конвекторов делают их популярными в области безопасного применения, температура стенок не может быть выше 60 градусов по Цельсию.

Это отличает их от обогревателей, работающих на принципе нагретого масла (масляный обогреватель), в которых изначально нагревается среда вокруг элемента, а затем тепло переносится на стенки обогревателя, что может привести к ожогам.

Их не рекомендуется устанавливать в детских комнатах. Тепловые же конвекторы наоборот не вредят и являются травмобезопасными.

Как работает конвектор

Принцип работы электрического конвектора заключается в природной циркуляции воздушных потоков, которые имеют разную температуру.

Внутри корпуса расположен ТЭН, в задачу которого входит нагревание поступающего в устройство воздуха.

Благодаря конструкционным особенностям корпуса воздушный поток поступает в устройство снизу и с отверстий внизу боковых стенок,  сверху через отверстия выходит уже прогретый ТЭНом воздух.

Нагревательный элемент в приборе должен быть такой мощности, чтобы успевал прогревать поступающий между стенками воздух.

Многие изготовители конвекторов делают выпускные отверстия для теплого воздуха под наклоном к верхней плоскости, это делает движение прогретой массы воздуха в комнате направленного вида, по параболе, со временем он остывает и опускается к напольному покрытию.

Затем идет повторение цикла, пока комната не прогреется до нужной температуры. Этот принцип отличается от работы масляных обогревателей, которые работают на излучение тепла.

Работа конвектора электрического обогрева помещения

Важно! Принцип конвекции, заложенный в обогревательном приборе, позволяет нагреть помещение определенного объема быстрее, чем у простого обогревателя воздуха (радиатор электрического отопления).

Электрические конвекторы используют трубчатого вида ТЭН, который изготовлен из специального сплава, дающий элементу быстро нагреваться. Комната в 27 кубических метров объема прогревается за полчаса или час — все зависит от исходной температурной составляющей воздуха в помещении.

Так как в принцип работы заложена конвекция, прибор обогрева этого вида имеет высокое значение КПД, около 90%, достигается это еще и тем показателем, что тепло напрямую отдается в помещение, не надо изначально нагревать теплоноситель или стенки обогревательных приборов для излучения тепла.

Сомнительные высказывания о работе конвектора, мифы

С первого дня появления на рынке электрический конвектор не оставил равнодушным практически никого. Есть много положительных отзывов о его работе, но есть и просто мифы, которые ничем не обосновываются.

Один из них тот, что ТЭН в устройстве имеет способность сжигать в обогреваемом помещении кислород, но это не так.

Конструктивно нагревательный элемент сделан таким образом, что выше 60 градусов он не в состоянии нагреться, а соответственно, и выжечь в комнате кислород не может.

Циркуляция воздуха в конвекторе

Также можно встретить опасения об установке этих устройств в разных местах, но именно невысокая температура нагревательного элемента и прямое воздействие его на воздух позволяют устанавливать электрический конвектор практически в любом помещении квартиры. Устройство не пожароопасное, его разрешается эффективно применять и на деревянных конструкциях.

ТЭН конвектора

Электрический конвектор конструируется с использованием трех типов ТЭНов:

  • монолитная конструкция нагревательного элемента;
  • игольчатые элементы;
  • трубчатый элемент, имеющий алюминиевый набор ребрышек.

Для выбора конвектора с целью эксплуатации надо рассмотреть его нагревательные элементы.

Когда нужен быстрый нагрев помещения, эффективны игольчатые ТЭНы, их конструкция с хромоникелевой нитью и тонким диэлектриком позволяет моментально нагреваться и отдавать тепло, но они не имеют защиты от влаги, а также служат не долго. На практике в устройствах этот вид элементов нагревания воздуха применяется редко.

Игольчатый ТЭН

Элемент трубчатого вида с алюминиевыми ребрами нагревается меньше, чем игольчатый ТЭН, но он эффективно отдает тепло с хорошей конвекцией. Часто производители делают конвекторы с такими элементами в брызгозащитном исполнении, что дает возможность применения прибора обогрева во влажном помещении.

Существенный недостаток этих элементов — в разнице нагревания трубки ТЭНа и алюминиевых ребер, это делает работу устройства шумной с потрескиванием.

Трубчатый с алюминиевыми ребрами ТЭН

Нагревательные элементы монолитного типа работают бесшумно, так как ребра являются конструкцией самого элемента, они практически не имеют тепловых потерь. Специалисты рекомендуют выбирать конвектор отопления с элементами нагревания воздуха трубчатого или монолитного вида.

Монолитный вид нагревательного элемента

Какого вида бывают конвекторы

Принцип работы конвектора основывается на тепловом природном обмене воздухом в помещении при помощи работы нагревательного элемента (ТЭНа), который находится внутри конструкции, — он преобразовывает энергию электричества в тепловую энергию нагревания воздуха. Ультрасовременные конструкции этого прибора обогрева могут работать без ТЭНа, внутри работает спираль из вольфрама, эффективность достигает 99%.

Современные конвекторы

С помощью устройства термического контроля (термостата) проводится отслеживание температуры в обогреваемом помещении.

Его задача — обеспечить работу конвектора в режиме «автомат», иными словами, подавать напряжение, когда холодно и отключать, когда температура достигла установленного параметра.

Напольный вариант защищен от опрокидывания, внутри собрана схема с датчиком положения: если прибор падает, он сразу разрывает цепь питания.

Схема конвектора с датчиком опрокидывания

Конвекторы газового вида нагревают воздух при помощи горелки, в которой сгорает газ.

Обогревательные приборы этого вида работают от сжиженного или магистрального газа, есть терморегулирующий аппарат (термостат), безопасность достигается оборудованием предохранительного клапана, который прекращает подачу напора газа, если тухнет горелка, а также на отсутствие тяги. Недостатком газового конвектора является эффективность не больше 85% КПД, а также громоздкие размеры оборудования.

Тепловой конвектор с газовой системой обогрева

Внутрипольный водяной конвектор применяется для отопления, когда есть необходимость обогрева большой площади напольного покрытия, а также в связи с дизайнерскими решениями, когда применение электроконвектора не эстетично. Достигается нагревание проходящей по трубочкам горячей воды при рабочем давлении в 15 бар, что позволяет вести питание конструкции от городской системы водного теплоснабжения вместо классических батарей.

Теплоконвектор водяной, внутрипольный

Место установки конвектора

Прежде чем покупать конвектор электрического нагревания воздушного пространства в помещении, надо определиться с местом его расположения.

Это устройство можно размещать на стенах, не портя интерьера квартиры, для этих целей есть модели с креплениями на стену. Если вы желаете обогревательный прибор использовать мобильно, по мере необходимости, есть и такие варианты моделей.

В этом случае специалисты обращают ваше внимание на наличие колесиков для транспортировки прибора.

Значение имеют при покупке обогревателя конвекционного действия его габаритные размеры и конструкция, надо выбирать именно тот, что больше подходит для вашего интерьера. «Мини плинтусовые» варианты конвекторов имеют высоту не больше 150 миллиметров.

Небольшие плинтусные конвекторы

Вывод

Выбирая устройство для обогрева, специалисты рекомендуют придерживаться следующих критериев:

  • элемент нагревания воздушного потока должен быть монолитный или трубчатый;
  • прибор должен иметь в конструкции терморегулирующее устройство (термостат);
  • реализация защиты от возможного перегрева или замерзания устройства;
  • наличие датчика отключения питания в случае опрокидывания конвектора.

Выбирая прибор, надо обратить внимание на предлагаемые дополнительные функциональные возможности: наличие пульта, работа дистанционно управляемая, таймер установки включения и выключения прибора, дисплей с указанием температуры воздушного потока. Специальных разрешений включение конвектора не требует, можно купить его, привезти и включить в сеть — это устройство подарит комфорт в зимнее время вашему дому.

Источник: https://domelectrik.ru/oborudovanie/otoplenie/elektricheskiy-konvektor

Изучаем принцип работы электрического конвектора и его устройство

Принцип работы конвектора электрического

Отопление частного дома — предмет заботы с момента проектирования. С одной стороны, необходимо обеспечить максимальный комфорт, с другой — снизить расходы.

При этом не всякая система годится для дома.

Особенно если участок еще не связан с коммуникациями централизованного отопления или водопровода, или конструкция дома не допускает использования каких-то отопительных систем из-за пожарной опасности или по другим причинам.

Тем более, если дом — каркасный, фундамент не рассчитан на печное отопление, или хозяева иногда отсутствуют по полмесяца, что не позволяет обогревать жилище при помощи электрического или газового котла. Все эти причины вынуждают использовать самый простой и не нуждающийся в сложных монтажных работах вид обогревателей — электрический конвектор 2 кВт, например.

Общая информация

Электрические конвекторы: характеристика и КПД которых позволяют эффективно использовать его для обогрева дома — это обогревательные приборы, принцип действия которых основан на использовании конвекции — движения нагретого воздуха вверх с заменой поднявшихся воздушных масс более холодными, поступающими снизу. Для этого прибор имеет нагревательный элемент, служащий источником тепла и запускающим процесс перемещения потоков теплого воздуха.

Для управления нагревателем имеется терморегулятор, стабилизирующий и автоматизирующий работу конвектора. Некоторые модели снабжены вентилятором для более интенсивной циркуляции воздуха, но в основном применяется естественная конвекция.

Важно! Препятствия, встречающиеся на пути горячего воздуха при выводе из корпуса, способствуют перегреву и отключению прибора.

Конвекция

При работе прибора используется конвекция.

Этот эффект позволяет организовать движение воздуха в помещении в виде круговорота нагретых и холодных масс.

Теплый воздух, который подают электрические тепловые маты и конвекторы, поднимаясь, достигает потолка, и начинает передвижение в единственно возможную сторону — вглубь комнаты.

Одновременно с этим, в нижней части под прибором, вблизи плоскости пола, создается небольшое разрежение, заставляющее поступать в эту область новые порции холодного воздуха. Нагреваясь, он поднимается и постепенно остывает, опускаясь — и цикл повторяется.

Устройство

Как работает электрический конвектор? Весьма просто! Устройство электрического конвектора в целом однотипное для всех его видов.

Электроконвектор имеет плоский прямоугольный корпус, в верхней части которого имеются щели для выхода теплого воздуха. Снизу также есть отверстия для поступления холодных масс. Благодаря этому, размеры электрического конвектора не так уж и велики.

Нагреватель расположен горизонтально в нижней части корпуса с таким расчетом, чтобы его поверхность составляла как можно большую площадь. Это дает наибольший эффект. Верхняя часть корпуса полая, она служит аккумулятором нагретых масс воздуха, усиливающим мощность излучения прибора.

Терморегулятор, взаимодействуя с датчиком тепла, автоматически отключает нагреватель при достижении установленной температуры и включает при остывании. Работа прибора достаточно эффективна, результаты начинают ощущаться буквально через одну-две минуты.

Имеются конвекторы с разными типами нагревателей:

  1. ТЭН. Распространенная конструкция, состоящая из оребренной трубки с установленной внутри хромоникелевой нитью. Имеет большой срок службы, корпус ТЭНа не слишком нагревается, что исключает опасность пожара. При работе издает характерный звук, напоминающий хруст или потрескивание (негромко), из-за разницы материалов трубки (сталь) и ребер (пластины из алюминия).
  2. Игольчатый (ленточный) нагреватель. Имеет увеличенную поверхность, способствующую большей теплоотдаче. Конструктивно состоит из диэлектрических пластин с прикрепленными к ним петлями из нихрома. Самый дешевый вид нагревателя, но имеет малый срок службы из-за хрупкости пластин.
  3. Монолитный нагреватель. Конструкция напоминает ТЭН, но корпус состоит из монолитной алюминиевой трубки с ребрами, что исключает появление шумов при работе. Теплопотерь гораздо меньше, срок службы увеличивается из-за более проработанной конструкции.

Наиболее выгодным приобретением на сегодня является конвектор с монолитным типом нагревателя, как самый надежный и производительный из существующих типов.

Кроме того, конвекторы делятся по типу установки:

  1. Настенные. Прибор навешивается на стену (чаще всего по принципу обычных радиаторов — под окнами), используется в стационарном режиме. Настенные, в свою очередь, бывают обычные и плинтусные (более узкие).
  2. Напольные. Прибор имеет ножки (колесики) и может быть установлен в любом нужном месте. Удобен для использования как временный местный обогреватель.
  3. Встраиваемые. Конструкции, работающие в стационарном режиме, установленные в специально оборудованные ниши (чаще всего, в полу). Если планируется использование в каркасном доме, то потребуется подготовка еще на стадии строительства.

Схема

Электрическая схема прибора базируется на взаимодействии нагревательных элементов и терморегулятора, поэтому принцип работы электрического конвектора достаточно прост. В зависимости от изготовителя или марки схема может быть усложнена, если терморегулятор снабжен программируемым управляющим блоком, или упрощена при ручной регулировке.

Особой сложности в схеме нет, по сути, она повторение схемы обычного утюга, только с поправкой на более низкие рабочие температуры. При необходимости неисправности электрического конвектора можно отремонтировать самостоятельно, тем более что нагревательные элементы ремонту не подлежат, вышедшие из строя меняют на новые.

Характеристики

При выборе прибора (например, электрический конвектор 1 квт) существует единственный способ определить его потенциал.

Насколько он соответствует уровню поставленных задач — ознакомление с характеристиками.

К ним относятся:

  1. Размеры (ширина, высота, длина). Показатель, определяющий, подходит ли прибор по своим габаритам для установки в определенном месте. Например, узкий электрический конвектор идеально впишется в комнату, дизайн которой базируется на принципах минимализма.
  2. Масса. Имеет значение при большом числе приборов или при навеске на стену из ГКЛ или иного материала со слабой несущей способностью.
  3. Способ размещения (напольные, настенные, встраиваемые).
  4. Мощность. Наиболее важная характеристика, определяющая размер помещения, который может обслуживать данная модель.
  5. Параметры термостата. Имеется в виду — каковы пределы температур, имеется ли автоматическое или программируемое управление, включается ли прибор самостоятельно после отключения электроэнергии в сети.
  6. Материал ТЭНа (нагревательного элемента). Показатель, определяющий срок службы нагревателя и его рабочие характеристики.
  7. Количество ТЭНов (нагревательных элементов). Определяет мощность прибора и расход энергии при работе.
  8. Диапазон регулируемых температур.
  9. Автоматическое поддержание температуры.
  10. Рабочие режимы. Важный показатель, определяет возможность переключения работы в режим экономии, комфорта или средних значений. Наличие разных режимов способствует экономии энергии.
  11. Уровень шума.
  12. Безопасность. Наличие защитной отсечки питания на случай перегрева, при опрокидывании прибора и т. д.
  13. Степень защиты от внешних воздействий — например, при высокой влажности воздуха.

Основными показателями являются мощность, материал нагревателя и степень автоматизации работы.

Расход электроэнергии

Расход электроэнергии электрического конвектора зависит от двух параметров:

  • количество приборов;
  • мощность каждого из них и суммарная нагрузка на сеть.

При этом расчет потребляемой энергии должен учитывать режим работу прибора — постоянно включенный конвектор потребляет равномерно распределенное по времени количество энергии, в то время как периодические отключения при работе терморегулятора делают потребление периодическим, снижая расход энергии.

Тем не менее общая нагрузка на сеть (и, соответственно, расходы на электроэнергию) при отоплении электроконвекторами довольно высока, что ограничивает возможности использования приборов. Обычно их применяют для быстрого набора комфортной температуры, как дополнение к более экономичным системам отопления или при невозможности использования альтернативных методов.

Важно! Каждый прибор — самостоятельная единица, при необходимости можно без проблем отключить часть конвекторов, чтобы исключить лишние расходы.

Установка

Мощность и установка электрического конвектора определяются способом его использования.

Если имеется напольная модель, то никаких действий не требуется — прибор надо доставить к месту работы и включить в сеть.

Для стационарно используемых моделей — настенных или встраиваемых — потребуется установка на специальный кронштейн (настенные) или в нишу (встраиваемые модели).

Установка настенных моделей производится путем навески приборов на кронштейн, прикрепленный к стене. Необходимо соблюдать правила — например, расстояние до пола должно быть не менее 15 см, прибор не должен быть накрыт сверху никакими предметами или тканью. Кронштейн крепится к стене при помощи дюбелей и саморезов.

Встраиваемые модели устанавливаются в ниши в полу (иногда — в подоконнике), которые делаются еще во время строительства дома. Необходима скрытая проводка, смонтированная по всем правилам для электроустановок. Сверху ниши накрываются декоративными решетками, придающими нишам эстетический вид и обеспечивающими беспрепятственное движение воздушных потоков.

Выводы

Использование электрических конвекторов — удобный метод обогрева дома, но расходы на электроэнергию вносят определенные ограничения. При низких температурах нагрузка на сеть и расходы могут оказаться слишком высоки, что грозит авариями и большими затратами. Поэтому наиболее предпочтительны районы с мягкими зимами и высокими среднемесячными температурами.

Источник: https://ochag.online/kommunikacii/otoplenie/elektro/konvektory/printsip-raboty.html

Принцип работы конвектора: преимущества и недостатки электрического устройства

Принцип работы конвектора электрического

Для обогрева помещений в жилых и административных зданиях зачастую применяются бытовые приборы, использующие принцип работы конвектора.

Даже обычные радиаторы, установленные у каждого окна, частично работают по этому принципу. Благодаря ему воздушная среда комнаты прогревается очень быстро по сравнению с инфракрасным отоплением.

Поэтому вопрос конвекционного обогрева заслуживает подробного рассмотрения.

Как функционирует конвективное отопление?

Явление конвекции представляет собой естественное движение воздушных масс, обладающих разной температурой. Чем сильнее нагревается воздух, тем больше снижается его плотность и удельная масса.

Если внутри помещения разместить какой-нибудь источник тепла, подогревающий воздух в одном месте, то возникнет конвективное движение воздушных потоков.

Причина в том, что более легкие газы стремятся подняться, будучи вытесненными тяжелым холодным воздухом.

В результате образуется круговорот воздушных масс, проходящих через источник тепла, за счет чего воздух в комнате очень быстро нагревается. Все предметы и поверхности получают тепло именно от нагретого воздуха, в чем и заключается принцип действия конвекционного отопления.

Источник тепла, приспособленный в первую очередь для нагрева воздушной среды, — это и есть конвектор.

Чтобы разобраться, чем конвектор отличается от обогревателей другого типа, нужно знать, каким путем может распространяться тепло от источников внутри помещения. Таких путей два:

  • конвекция;
  • инфракрасное излучение.

Как работает конвекция, уже понятно. Инфракрасное излучение испускает любая нагретая поверхность, его интенсивность зависит от температуры нагрева.

Чтобы создать ощутимый тепловой поток, поверхность должна иметь температуру 60°С и более, тогда от нее станут нагреваться другие предметы, но не воздух.

Каждый бытовой отопительный прибор распространяет тепло этими способами. Но устройство конвектора таково, что 90% энергии он отдает посредством конвекции и только 10% — излучением. Для сравнения: водяной отопительный радиатор передает порядка 50% тепла излучением, остальное — конвекцией.

Конструкция конвекционного обогревателя

Поскольку задачей конвектора является прогрев воздушной массы, его устройство предусматривает снижение лучистой составляющей до минимума. В состав прибора входят следующие основные элементы:

  • кожух с двумя проемами, расположенными сверху и снизу для прохода воздуха;
  • ребристый теплообменник;
  • нагревательный элемент.

В конструкции газового и электрического конвектора вдобавок присутствуют органы управления, контроля и автоматики. Теплообменник представляет собой множество пластин из меди или алюминия, надетых поверх нагревательного элемента.

Он установлен внутри кожуха таким образом, чтобы воздушный поток, попадая через нижний проем, нагревался пластинами теплообменника и уходил наружу через верхнее отверстие.

Кожух изготавливается из стали либо алюминия, окрашенного в необходимый цвет.

Во время работы конвектора его стенки не нагреваются до высокой температуры, что является большим преимуществом использования прибора в любых детских учреждениях. Дети никогда не обожгутся от прикосновения к наружным частям обогревателя, а до горячего теплообменника они добраться не смогут.

Недостаток конвектора состоит в медленном прогреве предметов и поверхностей. Если воздух внутри холодного помещения он подогреет довольно быстро, то для комфортного нагрева тех же кроватей потребуется около 12 часов.

Обратная проблема у инфракрасных обогревателей, которые слишком долго доводят до кондиции воздух, а предметы прогревают быстро.

Разновидности нагревателей

Конвекторы делятся на типы в зависимости от вида нагревательного элемента:

  • электрические;
  • газовые;
  • водяные.

В конструкции электрического конвектора источником тепла выступает ТЭН, вмонтированный в середину теплообменника. Он преобразует электрическую энергию в тепловую и передает ее пластинам, а те — проходящему воздуху.

В самых современных электронагревательных приборах традиционный ТЭН отсутствует, спираль из вольфрама или нихрома располагается прямо внутри теплообменника. Обогреватель, работающий от электричества, является самым эффективным, его КПД достигает 99%.

Работой электрического конвектора управляет автоматический термостат, поддерживающий установленную температуру воздуха в помещении. Он прекращает и возобновляет подачу электроэнергии к спирали по сигналам датчика температуры.

В напольных моделях аппаратов установлен дополнительный датчик безопасности, фиксирующий положение корпуса. При случайном опрокидывании прибора датчик разорвет электрическую цепь и короткого замыкания, и пожара не произойдет.

В газовых конвекторах воздушный теплообменник подогревается горелкой, питающейся магистральным либо сжиженным газом.

В нем также встроен термостат, а еще газовый клапан безопасности, реагирующий на затухание горелки, исчезновение тяги в дымоходе или снижение давления в трубе подачи горючего.

Эти аппараты достаточно громоздки и нуждаются в подключении к дымоходу. За счет потерь тепла с уходящими газами КПД такого конвектора не превышает 85%.

Водяные конвекторы — самые простые и надежные агрегаты. Ребристый теплообменник в этом случае — просто труба с насаженными на нее пластинами.

По трубе протекает теплоноситель с определенной температурой, подающийся от котельной установки, он и нагревает пластины. О КПД здесь говорить не приходится, поскольку сам агрегат тепло не производит, а в процессе передачи никуда его не теряет.

Та часть тепловой энергии, которая не успела передаться воздуху помещения, возвращается вместе с теплоносителем в котел.

Источник: http://pikucha.ru/otoplenie/obogrevateli/princip-raboty-konvektora.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.