Принцип работы и расчет мощности электрического конвектора
Centr86.ru

Ремонт бытовой техники

Принцип работы и расчет мощности электрического конвектора

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).

  • 1 Как устроен конвектор
    • 1.1 Нагревательный элемент
    • 1.2 Блок управления или термостат
  • 2 Принцип работы электрического конвектора
  • 3 Расчет мощности электрообогревателя
    • 3.1 По площади помещения
    • 3.2 По объему
    • 3.3 Как дополнительного источника отопления
  • 4 Достоинства и недостатки электрических конвекторов

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 типов.

  • Игольчатые состоят из корпуса, на котором монтируются петли из нихрома (сплав никеля и хрома) в виде иголок. Петли располагаются с двух сторон и имеют свойство быстро разогреваться и остывать. За счет этого удобно регулировать требуемую температуру в помещении. Еще одним достоинством агрегатов с игольчатым нагревателем является их невысокая цена. Но у этих нагревателей есть и недостатки: игольчатые элементы нельзя использовать в помещениях с повышенной влажностью, и они могут пережигать кислород, а также высушивать воздух.
  • ТЭН (трубчатый электрический нагреватель) представляет собой полую трубку с расположенной в ней нихромовой спиралью. Область между корпусом и спиралью заполняется диэлектриком. Для лучшей теплоотдачи на корпусе ТЭН устанавливают ребра. Достоинство ТЭН в том, что у него корпус герметично запаян, поэтому устройства с таким нагревателем можно использовать в сырых помещениях. Недостатками нагревателя можно назвать: низкий КПД, длительное время разогрева для выхода в рабочий режим, работающий ТЭН издает несильное потрескивание.

    Монолитные состоят из ребристого корпуса с впаянной в него нитью из нихрома. Такие нагреватели имеют максимальную теплоотдачу, бесшумны, все части корпуса прогреваются равномерно. Устройства с монолитными нагревателями самые дорогие, в сравнении с вышеописанными, и считаются лучшими.

    Блок управления или термостат

    Управление отопительным агрегатом происходит при помощи механического термостата или электронного блока.

    Более дешевые модели агрегатов имеют механический термостат, который при достижении определенной температуры нагревателя разрывает электрическую цепь. Когда аппарат остынет, цепь замыкается снова, и работа калорифера продолжается. Недостатком является то, что с таким регулятором не получается поддерживать нужную температуру в комнате, так как срабатывание термостата происходит от нагрева биметаллической пластины, и температура воздуха не берется во внимание.

    При электронном управлении взаимодействуют несколько датчиков. Принцип действия их заключается в отслеживании нагрева самого агрегата, а также температуры окружающего воздуха. После обработки данных микропроцессором, корректируется работа калорифера. Режимы работы можно задавать с панели, расположенной на корпусе, либо с дистанционного пульта (если он предусмотрен). Существуют модели аппаратов с программируемыми модулями. С их помощью можно устанавливать программу отопления помещения на неделю. Это удобно, например, если в будние дни с 8:00 до 17:00 дома никого нет. Поэтому на приборе устанавливается поддерживающая температура, а к приходу домочадцев устройство включается на полную мощность и быстро прогревает комнату до нужных показателей.

    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.

    Обогреватели также имеют различие по способу монтажа. Они бывают настенными, плинтусными, напольными.

    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:

    • 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:

    • 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.

    Достоинства и недостатки электрических конвекторов

  • Простая установка и использование. Достаточно повесить на стену или установить на ножки, подключить шнур к розетке, и прибор готов к эксплуатации.
  • Срок службы рассчитан на срок более 15 лет. Обслуживания агрегат не требует, кроме периодического убирания пыли.
  • Стоимость аппарата относительно невысока.
  • Не требуется контроль со стороны человека, для поддержания требуемой температуры. Все это сделает автоматика и электроника.
  • Отсутствие шума. Разве что, обогреватели с механическим управлением, могут издавать при включении и отключении термостата негромкий щелчок. Устройства с электронным модулем, работают бесшумно.
  • Электрический конвектор отличается простым принципом работы.
  • КПД калориферов может достигать значения 95%.

    • существенный расход электричества;
    • отопление больших площадей с помощью только электрических конвекторов неэффективно, в больших комнатах их можно использовать только в качестве дополнительного обогрева;
    • устройства с открытыми (игольчатыми) нагревательными элементами могут издавать неприятный запах при включении от сгораемой пыли, осевшей на нагреватель.

    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.

    Рассчитываем мощность конвектора по площади и объему

    Здесь вы узнаете:

    Выбирая для обогрева своего жилища конвекторные обогреватели, вы делаете отличный выбор. Это оборудование отличается высокой эффективностью, позволяя отапливать жилые помещения любого назначения. Но перед покупкой необходимо поработать с цифрами, чтобы вычислить количество и мощность приборов. Расчет мощности конвектора – процесс не такой уж и сложный, как это может показаться на первый взгляд. А в этом обзоре мы представим вам сразу две формулы для правильного расчета.

    Расчет мощности конвекторов по площади

    Неправильный выбор конвекторов может привести к недостатку тепла или к излишним денежным затратам. К отсутствию необходимого количества тепла приводит недостаток мощности – как правило, это результат неправильного расчета. Что касается больших расходов, то к ним приводит покупка конвекторов со слишком большим запасом по мощности, который в некоторых случаях вовсе ни к чему.

    Простая таблица определения мощности конвектора.

    Проще всего проводить расчет мощности конвекторов по площади помещений. Здесь задействуется стандартная формула, согласно которой на 10 кв. м. жилой площади необходим 1 кВт тепловой энергии. В северных и дальневосточных регионах, где зимы более холодные, чем где-нибудь в средней полосе России, на 10 квадратов приходятся 1,5 кВт тепла. Мы же будем отталкиваться от первоначального значения в 1 кВт.

    Читать еще:  Как сделать компрессор для дымогенератора холодного копчения своими руками

    Для того чтобы сделать процесс расчета мощности конвекторов более наглядным, представим, что нам нужно обогреть домовладение площадью 100 кв. м. с высотой потолков 2,5 метра. Исходя из обозначенной формулы, нам понадобятся обогреватели с суммарной площадью 10 кВт. Главная задача – распределить их по обогреваемым помещениям, чтобы в каждой комнате было столь же тепло, как и в соседних комнатах.

    В этих расчетах мы не учитываем тепловые потери, которые присутствуют в отапливаемых помещениях. Их нужно задействовать в процессе расчета мощности конвекторов по площади. Вот наиболее важные коэффициенты:

    • Отсутствие утепленных стен – применяется коэффициент 1,1;
    • Однослойные стеклопакеты – применяется коэффициент 0,9;
    • Две внешние стены (угловая комната) – используем коэффициент 1,2;
    • Высота потолков от 2,8 до 3 метров – используем коэффициент 1,05.

    В наиболее точных расчетах мощности учитываются роза ветров, соотношение площади окон к площади полов, наличие входной двери и т. д. То есть, необходимая мощность может оказаться выше заданного значения – если в помещениях установлены однослойные стеклопакеты, следует увеличить мощность оборудования на 10% (не считая других возможных утечек).

    Таблица расчета мощности конвекторов с учетом теплоизоляции помещения.

    Расчет мощности конвекторов по объему

    Вы уже знаете как рассчитать мощность конвектора, учитывая площадь помещений. Но некоторые специалисты считают, что лучше всего высчитывать по их объему. Для этого используется формула, согласно которой на 1 куб. м. объема необходимо 40 Вт тепла. Главным плюсом этой формулы является то, что она наиболее точная, так как полностью учитывает высоту потолков.

    Процесс расчета мощности конвекторов по объему осуществляется следующим образом:

    • Берем рулетку и вымеряем помещение;
    • Вычисляем объем помещения, умножив полученные значения друг на друга;
    • Умножаем объем на 0,04 (40 Вт на 1 кубометр);
    • Получаем рекомендованную тепловую мощность.

    Более наглядный пример – попробуем произвести расчет мощности конвекторов для помещения 3 м длиной, 2,5 м шириной и 2,7 м высотой. Его объем составляет 20,25 куб. м, следовательно, мощность используемых конвекторных обогревателей должна составить 0,81 кВт (смело покупаем модель на 1 кВт). Если сделать аналогичные расчеты по площади, то рекомендованная цифра составит 0,75 кВт.

    Рекомендации по энергосбережению

    Наши дома теряют очень много тепловой энергии. Что бы не переплачивать за электричество, просто избавьтесь от теплопотерь.

    Занимаясь расчетами по площади или объему, и совершенно не принимая во внимание тепловые потери, вы рискуете получить недостаточно эффективную систему отопления – в помещениях будет прохладно. Хуже всего, если зимой ударят сильные морозы, не слишком характерные для данной местности – если расчеты были произведены неверно, конвекторы не справятся.

    Далее мы расскажем вам, как уменьшить тепловые потери. Снизить их на 10-15% поможет банальная обкладка домовладения дополнительным слоем кирпича и теплоизоляцией. Да, затраты могут оказаться большими, но вы должны помнить, что при использовании электрических конвекторов затраты на свет могут оказаться гигантскими – это связывается с большими тепловыми потерями (фактически, вы отапливаете воздух «на улице»).

    Также нужно поработать над окнами:

    • Одинарные стеклопакеты требуют увеличения мощности на 10%;
    • Двойные окна не приводят к каким-либо потерям тепла (уже плюс);
    • Тройные окна позволяют сэкономить до 10%.

    Теоретически, окна из трех стекол могут привести к солидной экономии, но нужно учитывать и другие факторы.

    В процессе утепления необходимо поработать на чердачном помещении. Все дела в том, что наличие неотапливаемого чердака влечет за собой потери. Поэтому нужно уложить на нем слой эффективной теплоизоляции – стоит она не очень дорого, зато вы сможете сэкономить до 10% тепловой энергии. Кстати, показатель в 10%, исходя из площади дома в 100 кв. м, это примерно 24 кВт тепла в день – равноценно денежным затратам в размере 100 руб./сутки или 3000 руб./мес (примерно).

    Расчет вспомогательного отопления

    Если в доме уже есть централизованное отопление, то никакие конвекторы здесь не нужны. Но если отопительная система работает из рук вон плохо, следует принять меры – задействуем конвекторные обогреватели как вспомогательное оборудование. Рассчитать требуемую мощность будет очень легко – она равняется половине от мощности полноценного отопления. Например, для квартиры площадью 100 кв. м. потребуются конвекторы на 5 кВт.

    Выбор электрических конвекторных обогревателей

    Традиционное для нашей страны водяное отопление — сложное и дорогое на этапе монтажа. Потому многие ищут другие варианты обогрева помещений, ломов, дач и квартир. Первое, что приходит в голову — это электрические конвекторы отопления. Монтаж супер прост: поставил или повесил, включил в розетку. Все. Можно греться. Единственное ограничение — выдержит ли проводка такую нагрузку. Второе — приличные счета за электричество, но их можно уменьшить, установив двухтарифный счетчик.

    Электрические конвекторы отопления могут быть основным или дополнительным источником тепла

    Что такое конвекция и конвектор

    Конвекция — это процесс переноса тепла за счет движения нагретого воздуха. Конвектор — это устройство, нагревающее воздух и способствующее его передвижению. Есть конвектора, в которых нагрев происходит за счет циркуляции теплоносителя, тогда они являются частью водяного отопления. Но мы будем говорить о конвекторах электрических, которые преобразуют электричество в тепло, а потоки воздуха это тепло разносят по помещению.

    По способу монтажа конвекторные электрические обогреватели бывают настенными, напольными, внутрипольными (встраиваются ниже уровня пола), плинтусными и универсальными (устанавливаются на ножки, которые идут в комплекте или навешиваются на стену).

    Принцип конвекционного обогрева

    Какой формы электрические конвекторы отопления лучше, сказать нельзя. Все формы разрабатываются с учетом термодинамики (во всяком случае, нормальные фирмы это делают так), так что выбор основываете только на собственных предпочтениях и на том, какое оформление лучше вписывается в дизайн помещения. Никто не запрещает поставить в одной квартире, доме или даже в комнате элеткроконвекторы разного типа. Главное, чтобы проводка выдерживала.

    Устройство электрических конвекторов отопления

    Устройство электроконвектора простое:

    • корпус, в котором есть отверстия для забора и выпуска воздуха;
    • нагревательный элемент;
    • датчики и устройство управления и контроля.

    Корпус — термостойкий пластик. По форме может быть плоским или выпуклым, прямоугольным или квадратным. В корпусе есть отверстия снизу — в них засасывается холодный воздух. В верхней части корпуса также имеются отверстия. Из них выходит нагретый воздух. Перемещение воздуха происходит без остановки, так и прогревается помещение.

    Устройство конвекторного обогревателя

    Нагревательный элемент электрического конвектора — вот на что надо обращать внимание при выборе. От типа нагревателя зависит срок службы оборудования и кондиции воздуха.

    Типы нагревательных элементов для электроконвекторов

    Нагревательные элементы в электрические конвекторы отопления ставят трех типов:

      Игольчатые. Это лента из диэлектрика, в которую вмонтированы петли-иголки из сплава хрома и никеля. Поверхность нагревателя залита слоем защитного лака. Петли торчат с двух сторон, нагреваются очень быстро, так же быстро остывают и это плюс таких обогревателей — легко поддерживать заданную температуру. Второй положительный момент — низкая стоимость. Электроконвекторы с нагревателями игольчатого типа стоят на треть дешевле. недостатки — нельзя использовать при повышенной влажности, хрупкость игл приводит к тому, что такой греющий элемент быстро выходит из строя.

    Игольчатый нагреватель для электрического конвектора

    ТЭН с оребрением для быстрого нагрева водуха

    Лучшими считаются электрические конвекторы отопления с монолитными нагревателями, но они же самые дорогие. С использованием ТЭНов — чуть дешевле.

    Типы термостатов и управления

    Электрические конвекторы отопления управляться могут при помощи механического термостата или электроники. Наиболее дешевые конвекторные электронагреватели имеют термостат, который при достижении заданной температуры разрывает цепь питания нагревательного элемента. При остывании, контакт появляется снова, нагреватель включается в работу. Устройства такого типа не могут поддерживать постоянную температуру в помещении — термостат срабатывает от нагрева контактной пластины, а не от температуры воздуха. Но они просты и довольно надежны.

    Механический термостат на электрических конвекторах отопления Nobo

    Электронное управление задействует несколько датчиков, которые отслеживают состояние воздуха в помещении, степень нагрева самого прибора. Данные обрабатываются микропроцессором, который корректирует работу нагревателя. Желаемый режим задается с панели управления, расположенной на корпусе, а есть еще модели с пультом управления. Можно найти программируемые модели, позволяющие задать режим отопления на целую неделю — пока дома никого нет выставить поддерживать около +10°C или ниже и экономить на счетах, к приходу людей, помещение прогреть до комфортной температуры. Есть вообще «умные» модели, которые можно интегрировать в систему «умный дом» и управлять ими с компьютера.

    Выбор места установки

    Вернее, вопрос стоит не так: какой из конвекторов подойдет для исполнения ваших пожеланий. Если вы хотите приблизить внешний вид помещения к стандартному, можно под окна повесить прямоугольные настенные конвекторы. Немного больше внимания привлекают модели, которые можно установить под потолком, но зато они недоступны для детей и домашних животных — они не смогут обжечься или «отрегулировать» по-своему. Способ монтажа тут одинаковый — на кронштейны закрепленные на стене. Отличается только форма кронштейнов.

    Читать еще:  Как работает холодильник с ноу фрост

    Место под установку электроконвектора выбираете любое. Желательно только чтобы он не был закрыт мебелью

    Если вам хочется, чтобы отопительные приборы не были видны — выбирать придется между плинтусными моделями и внутрипольными. Тут существует большая разница в установке: плинтусные просто поставили и включили в сеть, а под внутрипольные придется делать в полу специальные выемки — их верхняя панель должна находится на одном уровне с чистовым полом.В общем, без капитального ремонта их не установишь.

    Это встраиваемые в пол конвекторы. Они тоже бывают электрические

    Расчет мощности

    Если конвектор необходим только как дополнительный источник тепла — на период сильных холодов — имеет смысл взять пару приборов небольшой мощности — по 1-1,5 кВт. Их можно будет переставлять в те помещения, где требуется поднять температуру. В случае, если конвекторное отопление — единственный источник тепла все намного серьезнее.

    Примерно так можно рассчитывать мощность конвекторов

    Если все делать «по уму» требуется рассчитать теплопотери дома или квартиры и по результатам расчета подобрать оборудование. На самом деле так делают очень редко. Намного чаще считают необходимую мощность отопления по площади: на обогрев 10 кв. м. площади требуется 12 кВт тепла. Но это нормы для средней высоты потолков — 2,50-2,70 м и среднего утепления. Если потолки выше (греть то надо объем воздуха) или утепление совсем «никакое», мощность увеличивают на 20-30%.

    Производители, характеристики и цены

    Электрические конвекторные обогреватели производит несколько фирм, выпускающих другую бытовую технику — Electrolux, AEG, Hyundai, Stiebel Eltron, Zanussi. Кроме того есть много фирм, которые специализируются именно на такой технике или выпускают еще две-три группы товаров. Среди них есть российские производители — Ballu, Termica, Урал-Микма-Терм, Элвин. Есть также целая группа европейских брендов:

    • Airele, Noirot и Atlantic (Франция),
    • Extra, Royal Thermo, Scoole, Тimberk, WWQ (КНР),
    • Frico (Швеция),
    • NeoClima (Греция),
    • Nobo (Норвегия)

    и еще очень много других. Электроотопление в Европе — норма, у них редко встречается водяное. Отсюда и такое количество фирм, занимающихся выпуском подобной бытовой техники. Но, как водится в последние годы, большинство фирм вынесло производство в Китай, так что сборка в основном — китайская, хотя контроль качества должен быть на уровне.

    Электрические конвекторы отопления могут быть мощностью от 0,5 кВт до 2,5-3 кВт. Работают в основном от сети 220 в, при необходимости можно найти трехфазные — от 380 В. С увеличением мощности растут размеры (в основном глубина) и цена. Если говорить о ценах в среднем, то на импортные электроконвекторы цена порядка 80-250$, на российские — 30-85$.

    Название Мощность Доп функции Тип монтажа Тип управления Тип нагревательного элемента Размеры (Г*Ш*В) Цена
    AEG WKL 0,5/1/1,5/2/2,5/3 кВт Защита от перегрева Настенный Термостат ТЭН 78*370*450 105 – 195 $
    Airelec Paris digital 05DG 0.5 кВт Защита от перегрева Настенный Электронная Монолитный 80*440*400 60-95 $
    Termica CE 1000 MR 1 кВт Защита от перегрева + ионизатор Напольный Термостат (механический) ТЭН 78*400*460 50 $
    Nobo C4F 15 XSC 1,5 кВт Отключение при перегреве и опрокидывании Настенный/напольный Электронный ТЭН 55*400*975 170 $
    Stiebel Eltron CS 20 L 2 кВт Защита от перегрева + вентилятор Напольный Термостат (механический) спиральный ТЭН 100*437*600 200-220 $
    Stiebel Eltron CON 20 S 2 кВт Защита от перегрева Напольный Термостат (механический) ТЭН из нержавеющей стали 123*460*740 450 $
    Noirot Melodie Evolution1500 1,5 кВт Отключение при перегреве и опрокидывании Настенная (небольшой высоты) Электронный Монолитный 80*220*1300 300-350 $
    Ballu BEC/EVE – 1500 1,5 кВт Отключение при перегреве и опрокидывании Настенный/напольный Электронный ТЭН Double G Force 111*640*413 70 $
    Timberk TEC.PF1 M 1000 IN 1 кВт Отключение при перегреве и опрокидывании + ионизатор Настенный/напольный Термостат (механический) Игольчатый + тихий + экономичный 100*410*460 65 $
    Dantex SD4-10 1 кВт Отключение при перегреве и опрокидывании Настенный/напольный Электронная Игольчатый + тихий + экономичный 78*640*400 45 $

    Полезные дополнительные функции

    Выбирая электрические конвекторы отопления, обращайте внимание не только на технические параметры. Есть еще дополнительные функции, которые повышают комфорт и безопасность:

    • Защита от перегрева. На корпусе установлен дополнительный датчик, который отключает питание при достижении порогового значения. Обычно это +60°C.
    • Отключение при падении. Эта функция актуальна для моделей с напольным способом установки. При изменении положения (падении или сильном наклоне) питание отключается. Эта функция предотвращает возможные возгорания.
    • Рестарт. При повторном включении электроконвектор в автоматическом режиме выставляет настройки, которые были при его отключении.

    Конвектор плинтусного типа — очень низкий и длинный

    Защита от перегрева и отключение при падении — очень полезные функции, повышающие безопасность оборудования. На что еще можно обратить внимание — на то, насколько тихо или громко работает агрегат. Дело не только в ТЭНе (он обычно щелкает). При срабатывании клацает и механический термостат. Если вы выбираете конвекционные обогреватели для спальни, бесшумная работа — это очень важно.

    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 м 2 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 м 2 , 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 м 2 /10 м 2 ) * 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.

    Принцип работы конвектора электрического, правила выбора и эксплуатации

    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.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector