Принцип работы электрического конвектора

Конвектор, радиатор или тепловой вентилятор?

В рассматриваемом нами приборе конвекция происходит естественным путём. Однако есть и так называемая принудительная конвекция. Она характерна для устройств, в модификации которых присутствует вентилятор. Есть и приборы, повышающие температуру в комнате путём нагревания своего корпуса или теплоносителя (антифриз или вода). Многие не видят большой разницы между данными обогревателями. И здесь возникает вопрос: чему же отдать предпочтение – конвектору электрическому, тепловому вентилятору либо радиатору?

Таблица 1. Основные отличия конвектора электрического, вентилятора теплового и радиатора.

Электрический конвектор	Тепловой вентилятор	Радиатор
· высокая цена (по сравнению с вентилятором и радиатором); · требует идеальной теплоизоляции стен. · идеален для больших помещений (при подходящей мощности может обогреть 70-100 кв. м.); · срок службы – 15-20 лет (при соблюдении условий использования); · безопасен (не страшны перепады напряжения за счёт встроенных датчиков аварийного отключения прибора); · универсальность (впишутся в любой дизайн); · простота установки; · высокая производительность; · бесшумная работа; · быстрота нагрева воздуха; · компактность, небольшой вес; · экономичность (современные приборы оснащены функцией энергосбережения).	· сложная конструкция; · горизонтальные потоки воздуха не всегда удобны; · неравномерное распределение тёплого воздуха; · не подходит для больших помещений; · большое потребление энергии. · компактность; · мобильность; · экологичность; · большая производительность (быстро нагревает воздух); · доступная цена.	· долго нагревается (неэкономично); · большой вес (5-15 кг); · небезопасен (есть риск повреждения корпуса, а значит и ожога кипятком или горячим маслом); · хорош только для маленьких помещений. · мобильность (модели на колёсиках легко перемещать); · производительность; · подходит для сушки одежды и обуви; · большой срок службы (при правильной эксплуатации – до 15 лет); · экологичность (не сжигает кислород); · невысокая цена, доступность.

Электрический конвекторТепловой вентиляторРадиатор

Устройство и виды электрических конвекторов

При внимательном рассмотрении фотографий и схем электрических конвекторов, имеющихся в многочисленных промышленных каталогах бытового электрооборудования, можно не только понять его устройство и принцип действия, но и выявить основные составные части.

Электрические конвекторы можно классифицировать по различным признакам.

Использование вентиляторов ускоряет нагрев помещения после включения, однако они являются источником дополнительного шума. Это может оказаться существенным недостатком, например, при размещении нагревателя в спальне. Кроме того, наличие вентиляторов увеличивает потребление электроэнергии.

По типу используемых электронагревательных элементов – ТЭНов – конвекторы подразделяются на использующие открытые и закрытые ТЭНы. Вторые являются предпочтительными по целому ряду причин:

• они долговечнее (спираль не подвержена коррозии от контакта с влажным воздухом);
• не потребляют кислород из окружающего воздуха;
• менее пожароопасны.

По способу установки электрические конвекторы подразделяются на настенные, закрепляемые подвесным способом на стенах, напольные, устанавливаемые на полу, и универсальные, делающими возможными оба этих варианта. Реже используются конвекторы, монтируемые ниже уровня пола.

Конвекторы можно классифицировать также в соответствии с типом используемых нагревательных элементов (НЭ), которые могут быть трех видов:

Игольчатые – НЭ представляет из себя диэлектрическую ленту с шипами-петлями из хромоникелевого сплава, которые выведены наружу через слой защитного лака. Это наиболее простой и дешевый, к тому же быстро нагревающийся тип конвектора, недостатком которого является малый срок службы.

Монолитные, с наилучшей теплоотдачей от нагревательного элемента и полностью бесшумные. В трубчатый литой корпус с ребрами запаяна нить нагрева из хромоникелевого сплава. Отличаются минимальными потерями тепла при его передаче от нити накаливания к корпусу.

Выбираем конвектор

Сегодня на рынке представлено значительное количество самых разнообразных конвекторов. В некоторых случаях их характеристики довольно сильно разнятся, и неосвященный пользователь может просто растеряться – как выбрать конвекторы отопления электрические? Есть несколько простых рекомендаций, которые помогут вам сделать правильный выбор.

Мощность устройства

Именно от мощности используемого конвектора зависит тепло в вашем доме. При этом подобрать наиболее подходящее устройство довольно просто. Приблизительно 1 кВт мощности хватает для качественного обогрева помещения площадью 10-12 м2 при условии, что в данном помещении нет централизованного отопления. Если же оно есть (и работает), то такой мощности конвектора хватит на комнату в два раза больше. То есть, площадью 20-24 м2.

Технические характеристики электрических конвекторов

Однако, выбирая конвекторы отопления электрические для той или иной комнаты, помимо площади, следует учитывать также ее назначение. Например, для равных по площади гостиной и спальни может понадобиться более мощный прибор, чем для такой же по размеру кухни.

Установка

Конвекторы отопления 220в бывают двух типов – мобильные и стационарные. В первом случае вы сможете переместить прибор в любую точку комнаты – лишь бы шнур дотягивался. А вот стационарные электрические конвекторы следует монтировать на стену.

Принцип управления

Даже самые простые электрические керамические конвекторы отопления имеют специальный регулятор мощности, при помощи которого вы всегда сможете скорректировать степень нагрева помещения.

Разумеется, такие конвекторы стоят несколько дороже, однако с их помощью вы сможете обеспечить максимально комфортную температуру. При этом вам всего раз нужно будет задать программу – а не периодически контролировать нагрев прибора.

Принцип управления группой электроконвекторов

Современные лучшие конвекторы отопления электрические поддаются некоторой модернизации. В частности, вы можете приобрести дополнительный блок – и тогда сможете управлять конвектором на расстоянии – при помощи специального пульта. Это довольно удобно в том случае, если конвектор расположен, допустим, в детской комнате. Вы сможете подкорректировать температуру, не входя в помещение.

Безопасность

Сегодня существуют водонепроницаемые модели конвекторов – они прекрасно подходят для помещений с высоким уровнем влажности. Вы сможете установить такой конвектор в ванной комнате и не бояться, что произойдет что-то непредвиденное.

Конвектор в ванной комнате

Кроме того, практически все модели конвекторов оснащены специальными датчиками перегрева. То есть, если прибор нагрет до максимальной температуры – он автоматически выключается. В зависимости от модели, включение может выполняться также автоматически или вручную.

Размер

На рынке представлено значительное количество самых различных конвекторов. Они могут быть различной формы (квадратные, прямоугольные), отличаться по толщине и даже цвету, как показано на фото. Вы можете выбрать себе такое устройство, которое больше всего необходимо.

Размеры электроконвекторов и их мощность

Принцип работы

Как работает конвекторный обогреватель? Корпус конвекторного обогревателя имеет отверстия: снизу и сверху. Холодный воздух (естественно, без помощи вентилятора) попадает в обогреватель через нижнюю часть. Нагревательный элемент разогревает воздух, он становится легче, поднимается вверх и попадает в комнату через верхнюю решётку.

Принцип работы электрического конвектора

Современные модели оснащаются термостатами, позволяющими поддерживать ту температуру, которая устраивает пользователя.

Наиболее эффективное размещение конвектора – под окнами. В этом случае они создают тепловую завесу сквознякам. Лучше купить два маломощных конвектора под каждое окно, чем один мощный только под одно окно!

Какой мощности покупать прибор?

При подборе мощности прибора можно использовать следующую формулу: на каждые 10 кв. м. площади помещения должен приходиться 1 кВт мощности электрического конвектора при условии, что в помещении высота стен не превышает 2,7 м. При большей высоте комнаты на каждые дополнительные 10 см следует добавлять дополнительные 10% мощности.

Кроме этого, во внимание необходимо принимать и другие моменты:

• чтобы при помощи электрических конвекторов обеспечить хороший микроклимат в помещении, необходимо устанавливать в комнату число конвекторов, равное количеству окон в нем;
• если необходим прибор для угловой комнаты, помещения с большой площадью остекления или комнаты, расположенной над холодным подвалом, то в этом случае выбирать стоит хороший конвектор большой мощности.

Учитывая эти моменты, вы сможете выбрать хороший электрический конвектор. Находясь в магазине, можно обратиться за помощью к консультантам, которые облегчат вам задачу выбора прибора обогрева.

https://youtube.com/watch?v=8KGULWaXw_o

Как выбрать обогреватель конвекторного типа

Если необходим обогрев определенной точки комнаты, нужно приобретать переносные обогреватели

В первую очередь необходимо рассчитать мощность обогревателя исходя из площади помещения. Для электрических приборов это 100 Вт/кв.м. Учитывается высота потолков. Если она выше 2,4 метра, мощность увеличивают в 2 раза. Таким образом для полноценного обогрева помещения площадью 20 кв. м понадобится мощность 2 кВт.

Если в доме имеются альтернативные источники тепла, а конвектор используется как дополнение, можно ограничиться мощностью, в 2 раза меньшей от расчетной.

Тип термостата влияет на стоимость прибора. Электрический добавляет к цене примерно 30%

Особое внимание нужно обратить на ТЭН, так как это основной элемент конструкции, влияющий на ее долговечность. Качественные тэны служат более 15 лет

Они изготовлены из стали, которая выдерживает температуру накаливающей нити длительное время.

Параметр индекса влагозащиты должен быть не менее IP 21, но если прибор периодически будет устанавливаться в ванной, нужен индекс не менее IP 24 и выше.

Если нужно направлять теплую струю воздуха в определенную точку комнаты, необходимо выбирать модели с защитным экраном – стационарным или переносным.

В квартире, где есть маленькие дети, необходимо приобрести датчик опрокидывания. Если кто-то случайно толкнул прибор, датчик автоматически отключит его от электросети.

Базовые принципы работы конвектора

Работа конвекторного обогревателя базируется на простом физическом явлении, известном среднестатистическому человеку со школьного курса физики. Теплый воздух демонстрирует свойство подниматься вверх, холодный – опускаться вниз. За счет естественной циркуляции воздуха происходит обогрев объема помещения при использовании конвекторных обогревателей.

• электрические;
• водяные;
• газовые.

В верхней и нижней части кожуха конвектора прорезаны отверстия, через которые холодный воздух попадает внутрь корпуса, горячий – выходит наружу. Кожух не соприкасается с нагревательным элементом, корпус конвектора не разогревается сильно, как корпус масляных или водяных радиаторов.

Источники тепла

Для обогрева жилого помещения человек использует разные источники тепла. Самым распространенным стала горячая вода, циркулирующая в закрытом конуре из труб, проложенных по всему дому.

Но воду же перед подачей в трубы нужно еще разогреть. Для этого в многоэтажных домах используется централизованное теплоснабжение.

В таком случае имеется отдельная котельная установка, где для разогрева используется сжигание газа или угля.

В частных же домах чаще используется автономное газовое отопление, где для нагрева воды применяется небольшой газовый котел, обеспечивающий теплом только дом, в котором он установлен.

Вот только при централизованном отоплении установлены определенные сроки обеспечения теплом дома, а само теплообеспечение желает оставлять лучшего.

В частном же секторе бывают случаи, когда в доме прохладно, а запускать котел неохота.

В таком случае на выручку приходят электрообогреватели. Они хоть и потребляют значительное количество электроэнергии, поскольку обладают значительной мощностью, но они способны быстро обогреть любую комнату в доме.

Видов электрических обогревателей большое количество, от простых спиральных, в народе прозванных «козлами», до современных инфракрасных и конвекторных.

Последние в наше время становятся все более популярными.

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

Где устанавливают электрический конвектор?

Преимущественно устанавливают под окнами, но это не принципиально. Можно расположить на стене, там, где это удобно.

Конвекторы бывают: настенные и напольные.

Настенные конвекторы обычно достаточно высокие (высота 40-45 сантиметров). Что же касается конвекторов напольных, то они узкие и продолговатые (их высота обычно не превышает 20 сантиметров).

Стоит отметить: несмотря на то, что у настенных конвекторов мощность нагревательного элемента более высокая, максимально быстро и равномерно воздух в помещении нагревают именно конвекторы напольные. Однако, учтите, установка конвектора напольного более сложна, чем конвектора настенного.

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 м2 площади.

Например, если взять для расчета комнату с площадью 10 м2, то требуемая мощность агрегата будет равна 10 * 0,1 = 1 кВт. Но стоит учитывать некоторые факторы. В случае угловой комнаты, коэффициент поправки будет 1,1. На это число следует умножать найденный результат. При условии, что комната имеет хорошую теплоизоляцию, в ней установлены пластиковые окна (энергосберегающие), то результат вычисления следует умножить на 0,8.

По объему

Чтобы рассчитать мощность конвектора отопления по объему, требуется:

1. 1. • вычислить объем комнаты (ширина*длина*высота);
      • найденное число необходимо умножить на 0,04 (именно 0,04 кВт тепла нужно для того, чтобы прогреть 1 м3 помещения);
      • применяя коэффициенты, произвести уточнение результата.

Вследствие того, что при расчете используется и высота комнаты, расчет мощности будет более точным. Например, если объем комнаты 30 м3 (площадь 10 м2, высота потолка 3 м), то 30 * 0,04 = 1,2 кВт. Получается, что для данного помещения потребуется нагреватель приблизительно с мощностью чуть выше найденной.

Для более точного результата, мощность следует высчитывать, с применением коэффициента. Если в помещении имеется не одно окно, то на каждое следующее, к результату добавляется 10%. Этот показатель может быть уменьшен, если произведена хорошая теплоизоляция стен (пола в частном доме).

Как дополнительного источника отопления

Если основного отопления при сильных морозах не достаточно, то часто электрический конвектор используют в качестве дополнительного источника тепловой энергии. Расчет, в таком случае производится так:

1. 1. • при расчете показателя по площади, на каждый квадратный метр требуется 30-50 Вт;
      • при расчете по объему, на 1 м3 требуется 0,015-0,02 кВт.

Виды электроконвекторов отопления

При выборе климатической техники важно учитывать, что электрические конвекторы могут отличаться друг от друга следующими характеристиками:

1. Типом крепления.
2. Используемым нагревательным элементом.

Обратить внимание следует также на производителя продукции и затраты на электроэнергию

Виды электроконвекторов, по особенностям монтажа

Отопительные приборы, работающие по принципу конвекции воздуха можно разделить на три категории.

Устанавливаемые на стену. Конвекторы настенного типа являются наиболее эффективными. Расположение на стене облегчает процесс конвекции и увеличивает работоспособность и теплоотдачу обогревателей.

Напольный вариант – используется в качестве дополнительного источника тепла. Производительностью отличаются модели с встроенным вентилятором. Конвектор с принудительной циркуляцией воздуха не может похвастаться тихой работой, но хорошо прогревает воздух.
Универсальные модели – могут устанавливаться на пол и монтироваться на стену, с помощью специальных креплений

При выборе следует обращать внимание на наличие колесиков в комплекте. Установив колеса на корпус, можно легко переместить нагреватель в любое место комнаты.

Главным преимуществом конвектора является низкий нагрев корпуса устройства. Это позволяет устанавливать обогреватель для отопления деревянного дома.

Классификация конвекторов по используемому нагревательному элементу

Всего используется три типа тэнов. Конструкция нагревательного элемента влияет на возможности эксплуатации обогревателя.

• Игольчатый тэн – простая конструкция, представляет собой хром-никелевую нагревательную нить, расположенную в пластине диэлектрика. Сверху покрыта специальным изолирующим лаком.Обогреватель с игольчатым тэном не подходит для влажных помещений, так как нагревательный элемент не имеет абсолютно никакой защиты от попадания воды, пара, конденсата и других жидкостей. Как правило, игольчатым тэном снабжены бюджетные модели.
• Трубчатый тэн – изготавливается во влагозащищенном исполнении. Конструкция состоит из стальной трубки, заполненной теплопроводящей засыпкой, одновременно являющейся изолятором. Для увеличения теплоотдачи, по бокам тэна закреплены теплораспределяющие ребра, увеличивающие конвекцию. Обогреватели снабжены защитой от перегрева.В качестве недостатков трубчатого тэна можно выделить то, что электроконвектор долго разогревается. Работа прибора может сопровождаться звуками, напоминающими потрескивание горящих дров.
• Монолитный тэн – самые экономные электрические конвекторы для отопления частного дома используют нагревательный элемент монолитного типа. Корпус тэна не имеет швов, работа не сопровождает посторонними шумами.Если планируется сделать электрическое отопление квартиры конвекторами основным, тогда модели с монолитным нагревательным элементом являются оптимальным решением. Во время работы наблюдаются минимальные теплопотери. Обогреватель эффективно и быстро отапливает помещение.Единственный замеченный недостаток монолитного тэна, это высокая стоимость прибора.

Для обогрева помещений с помощью электрического конвектора лучше выбирать устройства, имеющие трубчатый или монолитный нагревательный элемент, и снабженные встроенным терморегулятором электронного или программируемого типа.

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.

Обзор производителей

Современный рынок предлагает потребителям широкий выбор настенных конвекторов с механическими и электронными терморегуляторами. Наиболее популярны следующие производители:

• Timberk (Швеция).
• Noirot (Франция).
• Nobo (Норвегия).

Фирмы выпускают конвекторы двух модификаций:

• TEC.E2 — с механическими терморегуляторами, мощностью 1500 Вт. Цена от 1900 до 3500 р.
• TEC.E1 — с электронными. Стоимость от 4500 до 6500 р.

Самые дорогие модели с электронным термостатом и мощностью до 2 тыс. Вт предлагает норвежская фирма Nobo. Цены от 8100 до 15 тыс. р.

Фото 3. Электроконвектор от производителя Nobo. Модель обладает стильным дизайном и достаточно компактными размерами.

Отдельно стоит отметить фирму Arbonia, производящую конвекторы трубчатого типа. Стоимость приборов зависит от дизайна и размера.

Справка. Лучшие бюджетные конвекторы фирм Ballu и Ресанта производятся на территории России, поэтому их стоимость ниже зарубежных образцов. Однако отечественные приборы не уступают импортным по надёжности и эффективности.

Достоинства электрического конвектора отопления

• Не требуют присмотра.
• Быстрый прогрев помещения, отсутствие сквозняков.
• Встроенный электронный термостат позволяет контролировать температуру в помещении, значительно экономя электроэнергию.
• Встроенный термостат не позволяет нагревательным элементам перегреться и создать пожароопасную ситуацию. Такая защита позволяет устанавливать конвектор на поверхности из различных материалов.
• Возможность использования во влажных помещениях.
• Все современные конвекторы, в отличие от других нагревательных приборов, защищены от брызг и влаги и поэтому, их легко можно использовать даже в достаточно влажных помещениях
• Защитный металлический корпус конвектора нагревается до 45-65 0 С, при которой не возможно обжечься. Эргономический дизайн исключает острые углы, что позволяет свести до минимума риск получения травм. Такие характеристики позволяют установку конвектора в детских комнатах.
• Конвектор не сжигает кислород, не сушит, а нагревает. Воздух остается свежим, без запахов.
• Конвектор не содержит вентилятор для принудительной подачи воздуха, что обеспечивает полное отсутствие шумов во время работы.
• Простота монтажа. Конвекторы можно монтировать практически на любую поверхность.