Принцип роботи конвекторного обігрівача: основні переваги та недоліки

Зміст:

  • Базові принципи роботи конвектора
  • Достоїнства і недоліки конвекторних обігрівачів
  • «Серце» конвектора – нагрівальний елемент
  • Управління та системи безпеки

В суворі зимові морози або в опалювальне «міжсезоння» підтримувати комфортну температуру в житлових приміщеннях допомагають додаткові опалювальні прилади – конвектори, масляні й інфрачервоні обігрівачі. Кожна з різновидів обігрівачів має свої особливості, що стосуються принципів роботи, рівня енергоспоживання, специфіки використання. У багатьох випадках конвекторні обігрівачі виявляються набагато економічніше і ефективніше, ніж інші опалювальні прилади. Щоб зробити правильний вибір, варто більш уважно розглянути принцип роботи конвекторного обігрівача.

Базові принципи роботи конвектора

Робота конвекторного обігрівача базується на простому фізичному явищі, яке всім відомо ще зі шкільного курсу фізики. Тепле повітря має властивість підніматися вгору, а холодний – опускатися вниз. За рахунок такої природної циркуляції повітря і відбувається обігрів всього об’єму приміщення при використанні конвекторних обігрівачів.

Принцип роботи конвекторного обігрівача: основні переваги та недоліки

Для того, щоб зрозуміти як працює конвекторний обігрівач, не потрібно володіти ніякими спеціальними знаннями. У нижній частині розташований нагрівальний елемент або теплообмінник. Щоб збільшити площу контакту нагрівального елемента з повітрям, він забезпечується плоскими металевими ребрами, які одночасно служать для напрямку потоку теплого повітря. Нагрівальний елемент закривається металевим кожухом. За видом споживаної енергії і конструктивним особливостям конвектори можна розділити на: (Див. також: Принцип роботи микатермического обігрівача)

  • електричні
  • водяні
  • газові

У верхній і нижній частині кожуха конвектора є отвори, через які холодне повітря потрапляє всередину корпусу, а гарячий – виходить назовні. З-за того, що кожух не стикається з нагрівальним елементом, корпус конвектора не розігрівається так сильно, як, наприклад, корпус масляних або водяних радіаторів.

Принцип роботи конвекторного обігрівача: основні переваги та недолікиУ побутових умовах найчастіше зустрічаються електричні конвекторні обігрівачі. Водяні конвектори не дуже ефективні, але з-за невеликих габаритів їх використовують там, де немає можливості встановити традиційний водяний радіатор, наприклад, для опалення приміщень з панорамними вікнами. Газові конвектори, незважаючи на простоту монтажу і економічність системи, не отримали розповсюдження на нашому ринку.

Достоїнства і недоліки конвекторних обігрівачів

Тут і далі мова піде про найпоширенішою різновиди конвекторів – електричні обігрівачі. Якщо проаналізувати, чим конвектор відрізняється від обігрівача з масляним заповненням, то в якості головного переваги можна назвати швидке підняття температури повітря в приміщенні. В масляному радіаторі спочатку нагрівається теплоносій, потім корпус приладу і тільки після цього починає прогріватися повітря. Нагрівальний елемент конвектора зрізу починає гріти повітря.

Оскільки кожух конвектора не розігрівається до високих температур, ці прилади набагато безпечніший в експлуатації. Ризик обпектися про гарячий корпус зведений до мінімуму. Ця особливість особливо важлива в тих випадках, коли в будинку є маленькі діти або домашні тварини. Низька температура корпусу дає конвектору ще одна перевага – при перекиданні від нього не зіпсуються і не розпалиться підлогові покриття. Правда, у багатьох сучасних моделей побутових електронагрівачів одна із систем захисту передбачає відключення нагрівального елемента при перекиданні.

Принцип роботи конвекторного обігрівача: основні переваги та недолікиБазовий принцип роботи конвекторного обігрівача визначає його головний недолік – нерівномірний прогрів повітря по висоті. Різниця темпе6ратур повітря біля підлоги і на висоті людського зросту може становити від 4 до 9 градусів. Цей показник залежить від того, в якій частині приладу розташовані зазори для виходу нагрітого повітря. При «класичному» розташуванні на верхньому торці обігрівача різниця температур буде більш висока. Якщо зазори розташовані фронтально – тепле повітря розподіляється рівномірніше.

Ще одна проблема конвекторних обігрівачів – це пил, яку підхоплюють з собою потоки циркулюючого повітря. Зрозуміло, що постійне вдихання запиленого повітря не дуже корисно для здоров’я. Крім того, опускаючись, пил осідає на нагрівальному елементі, що з часом призводить до появи неприємного запаху при нагріванні Тена і зниження ефективності приладу. Тому при виборі конвекторного обігрівача варто віддати перевагу сучасним моделям, у яких отвори для виходу повітря розташовані у фронтальній частині. (Див. також: Принцип роботи карбонового обігрівача)

«Серце» конвектора – нагрівальний елемент

Від особливостей конструкції нагрівального елемента (Тена) багато в чому залежать такі показники конвекторного обігрівача як:

  • Довговічність,
  • Ефективність,
  • Рівень енергоспоживання
  • Вартість
  • Якщо ціна приладу невисока, то це, як правило, означає, що в ньому встановлений самий примітивний нагрівальний елемент відкрита спіраль. Цікаво, що такі моделі конвекторів випускають не тільки вітчизняні, але і європейські виробники. У приладів з відкритою спіраллю низький клас захисту, тому їх не можна застосовувати для обігріву приміщень з підвищеною вологістю. Робоча температура відкритої спіралі досить висока (близько 150 градусів) і згорає на ній пил може стати причиною не тільки появи неприємного запаху, але й осередком виникнення пожежі.

    Більш безпечними і надійними в експлуатації будуть конвекторні обігрівачі електричні з нагрівачами закритого типу. Такі Тени являють собою сталеву трубку, в яку поміщена нитка розжарювання. Робоча температура закритого нагрівального елемента більш низька – вона не перевищує +100 градусів. Для того щоб передача тепла була більш ефективною, сталева трубка оснащується алюмінієвим радіатором. Завдяки високій теплопровідності алюмінію, радіатор швидко нагріває циркулює повітря.

    Принцип роботи конвекторного обігрівача: основні переваги та недолікиАле у сталевих Тенів з алюмінієвим радіатором є певні недоліки. Оскільки коефіцієнти теплового розширення цих матеріалів різні, щільність контакту між радіатором і поверхнею сталевої трубки з часом порушується. Як мінімум, це обертається зниженням ефективності приладу. Але можливий і гірший варіант – локальний перегрів Тена. Це може призвести до перегорання нагрівального елемента і виникнення пожежонебезпечної ситуації.

    Найсучасніші (і найбільш дорогими) моделі електричних конвекторів оснащуються моноблочним нагрівачем. У них нагрівальний елемент і радіатор являють собою суцільнолиту конструкцію. Такі Тени дуже надійні в експлуатації – термін їх служби може досягати 20 років. Як правило, нагрівальна нитка суцільнолитих Тенів поміщається в спеціальну засипку, яка може складатися з дрібних кристалів кварцу та деяких інших речовин. Для виготовлення корпусу застосовуються сплави алюмінію. Наприклад, конвекторні обігрівачі (Франція) марки Noirot оснащуються литим силуминовым Теном.

    Найбільш ефективний обігрів при мінімальній витраті електроенергії можуть забезпечити комбіновані моделі, наприклад, конвективно інфрачервоний обігрівач. У такому приладі, крім Тена встановлена ще й інфрачервона панель. Відрізнити від звичайного конвектора його можна за зовнішнім виглядом – на передній панелі конвективно інфрачервоного обігрівача нанесена перфорація, щоб потік ІЧ-випромінювання безперешкодно проходив в приміщення.

    Управління та системи безпеки

    Навіть найпростіші побутові конвектори, як правило, оснащуються системою регулювання енергоспоживання. Вона може бути двоступеневою (повна і половинна потужність) і триступеневої (50, 75 і 100% потужності). Практично будь-які моделі конвекторних обігрівачів, які можна знайти на сучасному ринку, оснащені системою терморегуляції. Але можливості і точність регулювання у дешевих і дорогих обігрівачів істотно розрізняються.

    Принцип роботи конвекторного обігрівача: основні переваги та недолікиРегулювання температури здійснюється за допомогою електромеханічних або електронних термостатів. У електромеханічних систем управління точність регулювання температури не надто висока – в межах 1-3 градусів. Відключення приладу при досягненні потрібної температури здійснюється за допомогою біметалічної пластини. Електронна система складається з датчиків, сполучених з блоком управління, вона дозволяє регулювати температуру з точністю до кількох десятих градуса.

    Звичайно, вартість електронного блоку управління, порівняно з електромеханічним, буде в кілька разів вище. Але завдяки високій точності регулювання температури, енергоспоживання приладу з електронним управлінням зменшується на 4-5%. Ще одна система регулювання, яка дозволяє зробити споживання електроенергії найбільш оптимальним – це таймер. Він дозволяє підтримувати різні температурні режими в залежності від часу доби.

    Підбираючи кращий конвекторний обігрівач, потрібно звертати увагу не тільки на показники його ефективності, але і на системи захисту. У паспорті конвекторного обігрівача зазвичай вказується клас захищеності нагрівального елемента від зовнішніх впливів, зокрема, високої вологості. За міжнародними стандартами клас захисту маркується буками IP і цифрами. Якщо в паспорті конвектора вказаний IF24 і вище, це означає, що такий прилад можна використовувати у вологих приміщеннях.

    Крім того, конвектори забезпечуються системами захисту, які знижують рівень його пожежонебезпеки. Практично вони оснащуються захистом від перегріву – якщо температура Тена перевищить допустиму норму, конвектор автоматично відключається. У мобільних нагрівачів, в більшості випадків, є захист від перекидання. Спеціальний датчик контролює вертикальність положення приладу. При відхиленні від вертикального положення нагрівальний елемент відключається.

    Порівнюючи різні види обігрівачів, однозначно визначити, що краще – обігрівач або конвектор, навряд чи вдасться. Адже у різних типів обігрівальних приладів різні принципи дії, рівень енергоспоживання, ефективність. При виборі обігрівача потрібно виходити з конкретних завдань та особливостей приміщення. Наприклад, для тимчасового опалення дачного будиночка добре підходять інфрачервоні обігрівачі, а мобільні електричні конвектори прекрасно працюють «у парі» з центральною системою опалення як додаткові обігрівальні прилади.

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
    Корисні поради та відповіді на питання