Устройство конвектора и принцип его действия

В условиях сурового российского климата зимой может быть холодно даже в хорошо утепленных квартирах и домах. А если центральное отопление дает сбои, то жилье лишается комфорта. Появляется необходимость в другом источнике тепла. И выбором современного человека становится электрический конвектор, принцип работы которого мы рассмотрим в этой статье.

Устройство и принцип действия электрического конвектора

Слово «конвектор» происходит от названия одного из видов теплопередачи – конвекция. Его суть заключается в непрерывном перемещении воздушных масс из-за неравномерного нагрева различных слоев. Плотность газов зависит от температуры: чем теплее воздух, тем он легче. А по закону Архимеда все менее плотные тела в жидкости или газе всплывают наверх. Поэтому теплый воздух всегда под потолком, а холодный – над полом.

Вы скажете: причем тут конвектор, как работает прибор? Устройство снабжено нагревательным элементом. А если специально подогревать воздух снизу, то он становится теплым и перемещается наверх. На его место приходит порция холодного газа, который тоже нагревается и всплывает под потолок. И так происходит до тех пор, пока весь воздух в помещении не станет примерно одинаковой температуры.

Устройство и электрическая схема

В устройство конвектора электрического входят:

• Металлический корпус;
• Нагревательные элементы;
• Датчик температуры;
• Терморегулятор;
• Панель управления (включение и выключение, регулировка температуры);
• Датчик безопасности (отключение автоматическое при перегреве);
• Датчик опрокидывания (отключение автоматическое при падении прибора).

Внимание! Не все элементы обязательно должны входить в конструкцию: на рисунке выше отсутствует датчик опрокидывания.

Нагреватель и датчики с терморегулятором заключаются в корпус из металла, а панель управления выносится на его поверхность сверху или сзади, иногда сбоку. Нижняя часть открыта для свободного поступления холодного воздуха внутрь. В верхней части корпуса видно решетку, шторки которой направляют теплые массы вверх.

Выше приведена электрическая схема конвектора. В ней указаны основные элементы:

• Шнур с вилкой на конце включается в сеть 220В и обеспечивает прибору питание;
• С помощью клавишного выключателя можно включить или выключить конвектор, не вынимая вилки из розетки;
• Панель управления (контактная) для установки температуры, до которой должен нагреться воздух;
• Электронагреватели – элементы, выполненные из металла с большим сопротивлением. Благодаря этому они обеспечивают нагрев при прохождении по ним электрического тока;
• Термовыключатель, или датчик безопасности, размыкает цепь, если температура стала выше допустимой;
• Терморегулятор постоянно сравнивает значение установленной температуры с реальной. Если реальная больше указанной, то цепь размыкается, и нагрев прекращается. Если реальная меньше, то цепь замыкается, воздух снова греется.

Рассмотрим подробнее, как регулируется температура, и почему конвектор автоматически отключается при перегреве и опрокидывании.

Как регулируется температура

Установить желаемую температуру воздуха можно с помощью панели управления, повернув рукоятку. Что же происходит с конвектором внутри во время этого поворота?

Чтобы происходил нагрев, цепь должна быть замкнута. Терморегулятор должен размыкать ее, если температура стала слишком высокой. Но при охлаждении он должен автоматически замкнуть ее снова, чтобы воздух продолжал нагреваться. Для этого терморегулятор оснащают подвижным элементом. Поворачивая ручку, мы меняем угол наклона этого элемента.

Датчик температуры имеет пластинку, выполненную из материала с высоким температурным расширением. Пока воздух холодный, она контактирует с подвижным элементом терморегулятора. Пластинка меняет свое положение в зависимости от степени нагрева воздуха. Чем жарче, тем сильнее она откланяется. И отклоняться она будет до тех пор, пока не разомкнет цепь. Причем это произойдет быстрее, если установить низкую температуру.

При разомкнутой цепи нагрев не идет, поэтому воздух охлаждается. Пластинка на термодатчике тоже охлаждается и возвращается в исходное положение – к элементу терморегулятора, угол наклона которого задает пользователь. Цепь снова замыкается, и воздух греется.

Отключение при перегреве

Если терморегулятор или термодатчик вышел из строя, нагревание будет беспрерывное. При этом температура поднимется до такого уровня, что появляется риск возгорания. Для исключения таких случаев в электрическую цепь конвектора включают размыкающий ключ, изготовленный из материала с высоким температурным расширением. При достижении определенного значения температуры, ключ изгибается, размыкая цепь. Поэтому конвекторы – безопасные электрические обогреватели.

Отключение при опрокидывании

Мобильные конвекторы легко опрокинуть. Это опасно, потому что корпус нагрет до температуры 50-60 градусов: могут испортиться легкоплавкие материалы на полу. Чтобы при падении прибора прекратился нагрев, цепь должна разомкнуться. Это возможно благодаря ключу, работающему по принципу маятника.

На вертикальном участке цепи расположена пластинка, которая свободно вращается вокруг своей оси. При вертикально стоящем конвекторе пластинка соединяет верхнюю часть цепи с нижней. Но стоит прибору упасть, электроцепь примет горизонтальное положение. При этом пластинка, повернувшись под действием силы тяжести, все равно будет направлена вниз. Образуется зазор, и ток перестает поступать к нагревательному элементу.

Совет! Поднимите конвектор и поставьте вертикально. Он автоматически заработает, потому что пластинка снова повернется, замкнув цепь.

Отличие от радиатора

Чтобы сделать выбор между двумя видами обогревателей нужно знать, чем отличается конвектор от радиатора. Устройство и принцип работы первого прибора мы уже знаем. Теперь изучим радиатор.

Конструкция и принцип действия

Радиатор – полая металлическая конструкция, заполненная теплоносителем. В электрических моделях это минеральное масло, в центральных системах отопления – вода. Но нас интересуют только масляные (электрические) радиаторы.

Внутри полости расположен нагревательный элемент. Сначала он нагревается сам, потом оно передает тепло маслу, которое делится тепловой энергией с корпусом. Только потом воздух, касаясь нагретого металла, становится теплым, и он всплывает. Тут тоже речь идет о конвекции, но путь нагрева слишком долгий и затратный.

Преимущества конвекторов перед радиаторами

Технические характеристики – это то, чем отличается конвектор от обогревателя радиаторного типа еще кроме принципа действия. Сравним их:

1. Расходы электроэнергии. Конвекторы экономичнее, поскольку включаются только на время, чтобы подогреть воздух до нужного значения. Затем отключаются;
2. Масса. Масляные радиаторы могут весить до 15-20 кг, а самые массивные конвекторы – не более 10 кг;
3. Температура корпуса. У конвекторов – не более 60 градусов, а у радиаторов она равна температуре нагретого масла. Это может быть 80, 90 и выше (легко получить ожог);
4. Скорость обогрева. Пока у радиатора нагреется внутренний элемент, потом масло, потом корпус, потом воздух, конвектор уже прогреет почти всю комнату (газ контактирует с нагревателем без посредников).

Единственное, чем радиатор лучше конвектора, — это стоимость. Если для обогрева комнаты площадью в 15 квадратов масляный обогреватель стоит около 1000, то простой конвекционный камин обойдется в 2000 рублей. Конечно цена может варьироваться в зависимости от модели прибора, важно на этапе покупки понимать по каким критериям выбирать конвектор для дома . Но разница в цене окупается долговечностью — конвекторы служат более 10 лет.

Электрические настенные конвекторы с терморегулятором. ТОП 7 популярных моделей для обогрева помещений

Оглавление:

Как выбрать такой конвектор, чтобы грел хорошо, не ломался и умеренно расходовал электричество? Узнайте проверенные модели бытовых отопительных приборов, которые можно повесить на стену или разместить на полу.

Устройство и принцип работы отопительного конвектора

Конструктивно электрический конвектор состоит из металлического корпуса (чаще всего алюминиевого), нагревательного элемента закрытого типа, терморегулятора, датчиков, один из которых меряет наружную температуру, а второй отвечает за отключение прибора при его перегреве.

Из-за высокой теплопроводности металлических деталей КПД самого устройства сильно возрастает, что позволяет быстро обогреть помещение.

Три основных вида нагревательного элемента:

Принцип работы понимает любой школьник, который посещал уроки физики. Через отверстия внизу корпуса в конвектор попадает воздух, касаясь ТЭНа, он нагревается и устремляется вверх, создавая тем самым циркуляцию и непрерывное движение холодных воздушных масс через нагревательный элемент.

Ключевые отличия конвектора от радиатора

Главное отличие этих двух отопительных приборов состоит в том, что радиатор увеличивает температуру в помещении за счет нагрева собственного корпуса. Конвектор же обеспечивает циркуляцию, пропускает через себя воздух и нагревает его, что позволяет быстро нагреть помещение.

Среди других отличительных особенностей можно отметить тот факт, что КПД конвектора намного выше, в большинстве случаев оно приближается к 100%.

Настенный конвектор очень удобно монтировать, он занимает минимальную площадь. Средний срок службы конвектора составляет 20 лет.

Единственное преимущество радиатора – в его цене, которая незначительно ниже конвектора, но порой качество куда важнее денег.

Конвектор или стандартный масляный обогреватель?

Взгляните на сравнительную таблицу в этой обзорной статье >>>

Разновидности электрических конвекторов настенного типа

Все настенные модели можно условно разделить на несколько основных типов:

с продвинутыми функциональными возможностями;

с классическим дизайном;

Высокие конвекторы можно считать стандартными. Что касается низкого типа, то они предназначены для крепления под окнами с низким подоконником или под панорамными окнами.

Что касается разновидностей с классическим дизайном и декоративным, то тут все понятно. Для людей творческих или просто для тех, кто хочет быть уникальным, можно найти и приобрести в магазине конвектор, который будет отличаться от обычного с его простым и скучным металлическим корпусом.

Что касается расширенного функционала, то данный тип подойдет для тех, для кого необходима свобода выбора. Именно для них созданы конвекторы с функцией программирования.

Основные достоинства и недостатки электроконвекторов

Одно из его основных преимуществ – это способ крепления. На стене удобно и оптимально крепить отопительный прибор, что позволит не только сэкономить пространство, но и быстрее нагреть помещение.

Кроме того, покупая конвектор любого типа, вы можете сразу же запустить его в работу. Вам не придется участвовать или оплачивать создание грандиозных проектов отопительных систем.

И самый важный плюс – это скорость нагрева помещения. Любые другие отопительные приборы не справятся с этой задачей так оперативно.

Среди недостатков стоит учитывать следующее:

прибор должен располагаться вблизи электрической сети (розетки);

высокое потребление электрической энергии.

Типы терморегуляторов, используемые в отопительных приборах основанных на принципе конвекции

Одним из основных элементов любого электрического конвектора является встроенный терморегулятор, позволяющий установить требуемую температуру в помещении. Управление термостатом может быть:

Если термический регулятор механический, то корректировка осуществляется путем поворота ступенчатого переключателя. Основное его преимущество – это невысокая стоимость. Среди недостатков можно отметить:

невозможность установки точной температуры;

повышенный расход электрической энергии.

Электронный терморегулятор в этом вопросе куда практичнее. С его помощью можно легко устанавливать требуемую температуру, это устройство практически бесшумное, он эффективно расходует электроэнергию. Конвекторы с данным типом терморегулятора стоят дороже, но их преимущества вряд ли кто-то будет оспаривать.

Выбор оптимальной мощности оборудования

Выбор мощности конвектора производится по очень простой формуле: чтобы обогреть 1 м2 помещения необходимо затратить 100 Вт мощности. Полученную мощность необходимо увеличивать в полтора-два раза при высоте потолков свыше 2.5 метров. Если конвектор будет использоваться как дополнительный источник отопления, то мощность уменьшается в 1.5 раза.

Мощность устройства, кВт	Площадь помещения, м2
1000	10
1200	12
1500	15
2000	20
2500	25

Экономическая целесообразность приобретения конвектора работающего от электричества

для отопления загородного дома, где отсутствует возможность использования газовых сетей;

в квартирах в качестве основного или дополнительного типа отопления;

торговых павильонах и палатках, где нет другой возможности обогреться в холодное время года.

Как показывает практика, обогрев одного квадратного метра при использовании электрического конвектора составляет порядка 7 – 10 долларов в год. Благодаря возможности регулировки температуры, вы можете экономить до 40-80% электрической энергии в зависимости от степени эксплуатации жилой площади.

Краткий обзор моделей, которые пользуются повышенным спросом

Timberk TEC.E0 M 1500

Встроенные нагревательные элементы относятся к серии HEATING ENERGI BALANS – революционная система с практически моментальным нагревом до пиковой мощности. Предусмотрена встроенная защита от перегрева PROLIFE SAFETY SYSTEM, существенно увеличивающая срок эксплуатации и безопасность оборудования.

Бренд принадлежит шведской компании, которая появилась на рынке оборудования около 15 лет назад, благодаря инновационным разработкам скандинавских специалистов. В настоящее время, предприятие является международным холдингом, имеющим представительства в Европейских странах, Азиатском регионе и на территории России.

Модель разработана израильским филиалом, собирается на территории Китая. Конвектор имеет встроенный механический термостат со ступенчатой регулировкой мощности. Предусмотрено 2 диапазона нагрева: 650 и 850 Вт. Предусмотрен режим программирования работы.

В конструкции предусмотрен специальный датчик COMFORT, который контролирует оптимальную температуру внутри помещений.

Водонепроницаемость оборудования относится к классу IP24, соответственно электроприбор надёжно защищён от брызг, может устанавливаться в помещениях с повышенным уровнем влажности. В комплект поставки входят стойки, поэтому нагреватель равноценно подходит для настенного и напольного монтажа.

Габаритные размеры: 580/330/540 для ширины глубины и высоты соответственно, вес изделия: 5 кг.

Nobo Viking NFC 2N — NFC 4N

Модернизированное поколение предыдущих моделей этого класса, завоевавших популярность среди пользователей.

Бренд принадлежит норвежской компании с вековой историей. Компания начала свою деятельность с производства скобяных изделий, постепенно подстраиваясь под потребности рынка, стала одним из ведущих европейских поставщиков отопительного оборудования.

Оборудование применяется для обогрева помещений, площадью 10-28 м2, идеально подходят для объектов жилой и коммерческой недвижимости.

Модели считаются универсальными: подходят для напольной установки и настенного крепления, выпускаются в влагозащищённом и пыленепроницаемом корпусе, который соответствует международному классу IP24: защита от брызг и влажной среды. Благодаря этой особенности, продукция может устанавливаться в ванных комнатах.

Изделия отличаются бесшумной работой, автоматически поддерживают заданную температуру. В комплект поставки не входит термостат: элемент приобретается дополнительно. Для установки подходит любой съёмные термостат класса NCU. Габаритные размеры:

Ширина – 1 025 мм.

Высота – 200 мм.

Глубина – 50 мм.

Масса изделий не превышает 4 кг, предусмотрена встроенная защита от перегрева.

Ballu BEC/EZER-1500

Температурный режим задаёт нагревательный элемент класса DOUBLE G FORSE: запатентованная технология нового поколения. Равномерное прогревание внутреннего пространства обеспечивает конвекционная схема THERMORESIST COMPACT и увеличенный воздухозаборник серии IINTAKE.

Бренд принадлежит китайской компании, оборудование собирается на территории России. В результате продукция привлекает внимание покупателей доступной ценой и высоким качеством сборки, при этом адаптирована для работы в сложных климатических условиях.

Номинальная мощность модели 1 500 Вт, оборудование предназначено для обогрева помещений, площадью до 20 м2. Нагревательные элементы равномерно прогревают внутреннее пространство, создавая комфортную и уютную атмосферу.

Изделие идеально подходит для установки в квартирах, загородных домах, офисных помещениях. Дизайн модели разрабатывался итальянскими специалистами, поэтому изделие гармонично вписывается в любой внутренний интерьер.

В конструкции предусмотрена встроенная защита от перегрева, сверхточный термостат с электронной системой управления. Изделие выпускается во влагоннепроницаемом корпусе, поэтому может использоваться в помещениях с повышенным уровнем влажности. Габаритные размеры: 595*400*100, конструкционная масса – 4 кг.

Polaris PCH 1001

Изделие выпускается во влагозащищённом корпусе, поэтому идеально подходит для помещений с повышенным уровнем влажности: ванные комнаты, санузлы, кухни.

Ведущая российская компания, основанная в 1992 году, группой студентов-энтузиастов Московского авиаинститута. Товарный знак принадлежит международной производственной корпорации TEXTON CORPORATION LLC, зарегистрированной в штате Делавер.

В настоящее время, представительства компании POLARIS имеются в Израиле, Китае, Италии, выпускаемый ассортимент товаров насчитывает более 700 наименований. Однако приоритетным направление развития предприятия остаются климатические системы и тепловое оборудование.

Polaris PCH 1001 – это конвектор, мощностью в 1 000 Вт, предназначенный для обогрева помещений, площадью до 15 м2. Модель оснащается механической системой управления, подходит для настенного крепления и напольной установки. Корпус металлический, что полностью исключает случайные механические повреждения.

Встроенный нагревательный элемент выполнен из алюминиевого сплава, имеет Х-образную форму, что обеспечивает равномерное прогревание воздушного потока. В конструкции предусмотрен встроенный термостат, но отсутствует датчик автоматического отключения. Работает модель в одном режиме.

Габаритные размеры: 460*400*86 мм, масса – 4 кг.

Electrolux EFH/W-1020

Яркий представитель бренда. Компактный, но мощный настенный конвектор, предназначенный для обогрева помещений, площадью до 27 м 2 .

Родина бренда – Швеция, история компании-производителя насчитывает более 100 лет. Предприятие изначально специализировалось на разработке бытовой техники и электроники. Примерно с середины 70-80-х гг. прошлого столетия, производитель запускает новое направление продукции, предназначенное для поддержания комфортной и здоровой атмосферы в жилых помещениях.

В настоящее время, это крупнейший международный концерн, известный в 150 мировых странах

Температурный режим поддерживается керамическим нагревательным элементом: устройства этого класса признаны самыми долговечными и безопасными на рынке.

Модель оснащается электронной системой управления, для удобства эксплуатации предусмотрен пульт ДУ, выключатель дополнен светодиодным индикатором. В конструкцию входит встроенный термостат, имеется таймер автоматического отключения. Изделие предназначено для настенного монтажа.

Конвектор прогревает внутреннее пространство всего за 10 минут, температура в помещении отображается на ЖК-дисплее.

Для безопасной эксплуатации предусмотрена встроенная защита от перегрева и замыкания. Интересным решением выглядит встроенный ионизатор воздуха.

Габаритные размеры: 654*251*146, масса – 4.2 кг.

Noirot Spot E-5 1500

Предназначен для работы в жилых и офисных помещениях. В основе конструкции лежит нагреватель RX SILENCE PLUS, созданный по запатентованной технологии.

Продукция производится французской компанией с интересной историей. Основателем предприятия является Жак Нуаро – изобретатель первого в мире электрического обогревателя. Благодаря работе компании, послевоенная Франция смогла без потерь пережить дефицит твёрдого топлива.

Сегодня ассортимент выпускаемой продукции насчитывает более 40 наименований, бренд известен в 100 мировых странах.

Нагреватель обеспечивает равномерный обогрев внутреннего пространства, не сжигает кислород, поддерживает оптимальную влажность.

Изделие имеет многоуровневую систему защиты, благодаря функции AUTO RESTART хорошо переносит скачки напряжения, может функционировать в автономном режиме. Продукция выпускается во влагонепроницаемом корпусе, поэтому может устанавливаться в помещениях с завышенной влажностью без дополнительного заземления.

Электронное управление отвечает за включение/отключение оборудования, задаёт нужный температурный режим, защищает оборудование от промерзания в зимний период.

Габаритные размеры: 440*580*50, масса – 5.5 кг.

Stiebel Eltron CNS 150 S

Настенный конвектор с механической системой управления. КПД оборудования составляет 98%, что является лучшим показателем на рынке оборудования. Высокая эффективность достигается за счёт трубчатого ТЭН, выполненного из алюминиевого сплава.

Бренд принадлежит немецкой компании, которая ведёт историю с 1924 года. Изначальная специализация: производство кипятильников и маломощных домашних обогревателей. В 1991 году, была запущена в серийное производство первая вентиляционная система с рекуперацией тепла.

В настоящее время, продукция компании известна во всём мире, производитель постоянно расширяет ассортимент, внедряет новые технологии и запатентованные разработки в системы домашнего обогрева.

В конструкции предусмотрен электронный терморегулятор со ступенчатой регулировкой температуры в диапазоне +5/+30 градусов.

Для безопасной эксплуатации предусмотрено реле, автоматически отключающее устройство в случае перегрева. Корпус модели защищён от влаги и пыли, поэтому модель идеально подходит для ванных комнат и помещений с повышенным уровнем влажности.

Габаритные размеры: 620*140*500 мм, масса: 6 кг.

Дополнительные функции, которыми интересуются 80% покупателей

Функция «антимороз». Если активировать данную функцию, то обогреватель автоматически начнет отапливание помещения при температуре ниже 5 градусов;

Существуют дополнительные функции: «эконом», «комфорт»;

Одной из самых полезных дополнительных функций конвектора можно считать ионизацию воздуха;

Датчик опрокидывания. Важная функция, которая позволяет защитить маленьких детей и домашних любимцев. В случае падения устройство автоматически отключается;

Автоматическое запоминание параметров, которые были заданы при включении;

Современные конвекторы дают возможность программирования параметров работы, поэтому у вас появляется возможность почасового изменения температуры.

Безопасность эксплуатации бытовых электрических приборов

минимальное расстояние от розетки – 0.8 метра;

конвектор запрещается чем-либо накрывать;

если прибор будет установлен в помещении с повышенной влажностью, то необходимо приобретать специальную модель с защитой.

В идеале конвектор должен иметь трубчатый или монолитный ТЭН, электронный термостат и оснащаться функцией от перегрева. Не обязательным, но приятным бонусом может стать наличие дистанционного пульта управления. И еще одно: не стоит переплачивать за модели, опирайтесь не на марку прибора, а на его функциональные возможности.

Уюта и тепла вашему дому!