Устройство и принцип работы электрического конвектора

Электрический конвектор – это один из наиболее популярных обогревателей, используемых для обогрева бытовых, промышленных и офисных помещений. Не смотря на достаточно широкую популярность обогревателя данного типа, мало кто имеет представление о том, как он работает, и для чего служат те или иные элементы управления конвектора.

Рассмотрим принцип работы конвекционного обогревателя. Принцип работы электрического конвектора основан на естественной циркуляции (конвекции) воздуха. Конвектор, как правило, имеет прямоугольную форму, внутри него расположен электрический нагревательный элемент.

На поверхности конвектора есть отверстия, предназначенные для циркуляции воздуха. Конвектор устроен таким образом, что поступающий из нижних и боковых отверстий воздух нагревается после прохождения через нагревательный элемент и затем выходит через отверстия, расположенные на лицевой панели конвектора.

Например, обогреватель масляного типа обогревает помещение за счет теплового излучения, которое исходит от нагретых радиаторов. В конвекторе иной принцип – нагрев помещения осуществляется за счет направленного потока нагретого воздуха. Благодаря этому, конвектор обогревает помещение значительно быстрее и, что не менее важно — равномерно по всей площади.

Нагревательный элемент современного конвектора низкотемпературный, он изготавливается из специального сплава, благодаря чему он разогревается значительно быстрее обычных нагревательных элементов трубчатого типа. Как правило, через 30-60 с после включения в сеть, конвектор уже начинает отдавать тепло в помещение.

КПД обогревателя данного типа достигает 90% благодаря тому, что практически вся энергия идет на разогрев помещения, в отличие от других типов обогревателей, например, масляного, который начинает отдавать тепло в помещение не сразу, а только после того, как прогреется его теплопроводящая среда – масло, а затем его металлический корпус (радиатор).

Бытует мнение, что обогреватели, в том числе и электрические конвекторы, сжигают кислород. Но так ли это на самом деле? Как и упоминалось выше, в электрическом конвекторе устанавливают низкотемпературные нагревательные элементы, максимальная температура их нагрева, как правило, не превышает 600 60 о С.

При такой температуре кислород не сжигается, что является существенным преимуществом конвектора, по сравнению с другими типами электрических обогревателей, нагревательные элементы которых нагреваются до нескольких сотен градусов. Кроме того, низкая рабочая температура конвектора позволяет его устанавливать практически повсеместно, в том числе и вблизи пожароопасных поверхностей, например, на деревянной стене.

А каким образом конвектор может эффективно обогреть помещение, если рабочая температура его нагревательных элементов значительно ниже, чем в обогревателях другого типа?

Нагревательный элемент конвектора имеет значительно больший размер, по сравнению с нагревательными элементами, которые имеют более высокую рабочую температуру. Благодаря этому, конвектор выделяет достаточное количество тепла и, не смотря на низкую рабочую температуру его нагревательных элементов, способен обогреть значительную площадь. В зависимости от мощности, один конвектор может обогреть помещение площадью до 30 кв. м.

В большинство конвекторов устанавливают термостат, который предназначен для регулировки температуры нагревательного элемента и соответственно температуры воздуха, которая отходит от конвектора. На более дешевых моделях устанавливают механические термостаты, при помощи которых регулировка температуры производится грубо.

Дорогие модели снабжаются электронными термостатами, которые позволяют регулировать температуру с высокой точностью – до десятой доли градуса. Для бытового применения не столь важна точная регулировка температуры. Если в помещении холодно и нужно его быстрее прогреть – термостат выставляют на максимальную температуру. При достижении оптимальной и комфортной температуры термостат может быть установлен на меньшее значение температуры.

Точность регулировки температуры актуальна при необходимости поддержания температуры в тех помещениях, где необходимо соблюдать строгий температурный режим. Благодаря электронному термостату возможна реализация автоматической регулировки температуры в помещении.

Помимо термостата, на электрическом конвекторе предусматривается переключатель для подачи напряжения на нагревательный элемент. В конвекторах мощностью 1500-2500 Вт может быть 2-3 нагревательных элемента и соответственно переключатель на несколько положений. Например, при установке в первое положение включается один нагревательный элемент, во второе положение – два нагревательных элемента, а в третьем положении конвектор работает на полную мощность – то есть включаются все три нагревательных элемента.

На некоторых типах электрических конвекторов устанавливаются независимые выключатели для каждого из нагревательных элементов. Такой вариант включения нагревательных элементов наиболее приемлем, так как в случае перегорания одного нагревательного элемента, можно включить другой, находящийся в исправном состоянии, в то время как при перегорании ТЭНа в конвекторе со ступенчатым переключателем, высока вероятность того, что ни в одном из положений переключателя конвектор работать не будет.

Наличие термостата и переключателей нагревательных элементов позволяет регулировать температуру нагрева воздуха в достаточно широких диапазонах.

Электрические конвекторы могут монтироваться непосредственно на стену или устанавливаться на полу. В случае установки обогревателя данного типа на полу есть опасность его опрокидывания, что может стать причиной возникновения пожара. Поэтому практически во всех конвекторах предусматривается специальное защитное устройство, которое автоматически отключает питание нагревательных элементов в случае случайного или самопроизвольного опрокидывания конвектора.

Принцип данного защитного устройства следующий. Когда конвектор находится в вертикальном положении, контакты замкнуты, и нагревательные элементы конвектора получают питание. В случае опрокидывания конвектора, то есть при отклонении от вертикального положения на заданное значение угла, контакты защитного устройства размыкаются и нагревательные элементы конвектора обестачиваются.

Следует отметить, что конвектор работает в нормальном режиме только в том случае, если происходит беспрепятственная циркуляция воздуха. Поэтому, во избежание выхода конвектора из строя накрывать его запрещено.

Что такое конвектор: принцип действия и виды приборов.

Конвектор — отопительное устройство, в котором реализуется передача тепловой энергии от элемента нагрева или теплоносителя в отапливаемое помещение при помощи конвекции. Суть естественной конвекции заключается в том, что, воздух от соприкосновения с теплоносителем или нагревательным элементом, устремляется вверх – поскольку он легче, более тяжелые массы холодных потоков занимают освобожденное место. Таким образом обеспечивается постоянная циркуляция воздуха, которая усиливается конструкцией конвектора, без дополнительных механических приспособлений.

В современных условиях, дли среднестатистической семьи, конвектор – это устройство, позволяющее прогреть квартиру в холодную погоду в межсезонье (ранней осенью и поздней весной). Когда отопительный сезон уже закончился или еще не начался, а температура уже стала слишком низкой, идеальным выбором станет такой индивидуальный обогреватель как конвектор. По отзывам покупателей, конвектор предпочтительнее масленого обогревателя.

Это оборудование отличается универсальностью, но не все знают о его невероятной эффективности. Конвектор оснащен нагревательным элементом и привлекательным корпусом, а участок внизу устройства предназначен для забора прохладного воздуха из комнаты.

Для нагрева воздуха в конвекторе применяется нагревательный элемент, а затем подогретый, он выходит вовне через верх корпуса, внешне похожий на жалюзи.

Подогретый воздух взмывает вверх, к потолку, а через определенный временной промежуток остужается и спускается книзу, где опять всасывается оборудованием. Поэтапный круговорот воздуха является основным принципом функционирования каждого электрического конвектора, вне зависимости от изготовителя. Газовый конвектор работает по такой же схеме.

Принцип действия электрического конвектора

Конвектор и вопросы безопасности

Функционирование прибора устроено довольно просто: после прогрева комнаты до установленной пользователем температуры конвектор отключается на определенный период – до тех пор, пока окружающий воздух опять не охладится. В нем присутствует температурный датчик, практически ежеминутно замеряющий температуру и отправляющий командные сигналы термостату.

Как только воздух прогревается до установленного уровня, термостат на время останавливает работу нагревательного элемента, что позволяет уменьшить энергопотребление и сэкономить на оплате электричества. Полное прекращение работы конвектора происходит лишь в ситуации, когда в него попадает чужеродный предмет, закрывающий область выхода нагретого воздуха.

Конвектор можно спокойно оставлять включенным без присмотра.

Кожух конвектора имеет превосходную защиту от проникновения воды, поэтому прибор можно устанавливать даже в ванной комнате, что бывает крайне удобно в загородных коттеджах, либо закреплять на стене. В процессе установки следует оставить маленькие промежутки с обеих сторон прибора. Самый удобный вариант крепления конвектора – под подоконником над плинтусом. Это повысит эффективность его работы.

Настенные конвекторы, оснащенные термостатом, разделяются на 2 типа:

• С электронным термостатом. Основное преимущество – бесшумность функционирования. Недостатки – дороговизна, чувствительность к скачкам напряжения.
• С электромеханическим термостатом. Преимущество – невосприимчивость к перепадам напряжения, единственный недостаток – большая погрешность при измерении температуры.

Индивидуальное отопление посредством конвектора

Наличие термостата позволяет сформировать в загородном коттедже полноценную систему отопления. Для этого во всех помещениях устанавливают необходимое число обогревателей и подключают их к основному устройству – конвектору, обладающему единственным термостатом в такой цепи. Далее при желании термостат настраивается на конкретный режим прогрева дома.

Для управления подобной системой можно посылать с телефона SMS, чтобы снижать либо повышать температуру в помещениях перед приездом жильцов. И это еще не все возможности выпускаемых сегодня конвекторов.

Управление конвектором посредством приложения или СМС сообщений

Факторы влияющие на бесшумность работы конвектора

Оборудование с встроенными вентиляторами предназначено для быстрого прогрева дома. Они существенно скорее нагревают внутреннее пространство, однако их работа сопровождается шумом. Их применяют для прогрева здания после длительного отсутствия, но в ночные часы, чаще всего, отключают. Обыкновенного конвектора мощностью 2 кВт, расположенного в середине помещения, хватит для прогрева 19–22 м 2 .

Это наиболее практичный вариант конвектора электрического, имеющий ряд преимуществ:

• об него невозможно обжечься, поэтому он безопасен для детей;
• его можно оставлять включенным без присмотра, поскольку при малейшем сбое он моментально выключается;
• может работать в режиме поддержания выбранного пользователем уровня температуры;
• имеет привлекательный вид, подойдет для любого интерьера;
• отдельные модели функционируют совершенно беззвучно.

Шумность работы конвектора отопления определяется спецификой его нагревательных компонентов.

Существуют следующие разновидности нагревательных элементов:

• Игольчатый – выглядит как пластинка из диэлектрического материала, на которую нанесена нагревательная нитка, формирующая петли с каждого края пластинки. Данные петли могут мгновенно прогреваться и остывать. Это довольно опасная разновидность, поскольку петли не защищены от попадания воды. Подобные конвекторы применяют на индустриальных предприятиях. Они недороги, однако ломаются довольно быстро.

• Трубчатый – оснащен металлической трубкой с прикрепленной внутри нитью из нихрома. Участок между трубкой и нитью наполнен изолирующим материалом. Теплообмен совершается благодаря прикрепленным на трубке ребрам из алюминия. Данная разновидность конвекторов отличается шумной работой, сопровождающейся беспорядочными щелчками, происходящими из-за разного термического расширения у ребер и трубки. Тем не менее, подобное оборудование можно устанавливать в кухне либо ванной комнате, поскольку оно оснащено защитой от воды.

• Монолитный – устанавливается в конвекторах электрических, отличающихся полной бесшумностью работы и, вследствие этого, огромной популярностью у потребителей. Такой нагревательный элемент позволяет свести к минимуму тепловые потери и гарантирует предельную эффективность обогрева.

Разновидности конвекторов

При бытовом применении конвектор может показать себя как действительно универсальное оборудование. Его можно программировать на поддержание определенного уровня температуры, и он подходит для дистанционного управления. Еще в него можно установить фильтр, содержащий витамин C для оздоровления.

Сегодня производители выпускают широкий ассортимент электрических конвекторов, отличающихся показателями мощности и габаритами. Также для установки в загородном доме подойдет газовый конвектор.

Малогабаритные модели

Собственникам квартир с панорамными окнами стоит установить «Элегант Мини», имеющий небольшие габариты и презентабельный вид. Он оснащен медно-алюминиевым теплообменником, содержащим трубы из меди и ребристые пластинки из алюминия, благодаря которым сильно увеличивается срок бесперебойной работы оборудования.

Такой конвектор не подвержен ржавчине и может долго поддерживать нужный уровень температуры. Решетка для выпуска нагретого воздуха расположена наверху, что увеличивает эффективность обогрева.

Универсальные модели

Созданный на основе отечественных технологий «Сантехпром» стал очень популярным в России. Этот конвектор устанавливают не только в городских квартирах и загородных домах, но и в общественных местах. Максимальная надежность достигается благодаря использованию труб электросварной разновидности, по которым с большой скоростью перемещается вода. Специфика конструкции данного радиатора полностью исключает риск засорения или обледенения. Отзывы о конструкции и теплоотдачи ставят продукт Сантехпрома в одну категорию с биметалическими радиаторами отопления. Теплоотдача уступает только моделям из алюминия.

К основным преимуществам таких конвекторов отопления можно отнести:

• высокую износоустойчивость;
• низкую температуру корпуса, позволяющую защититься от случайных ожогов;
• равномерность прогрева комнаты;
• наличие регулятора, позволяющего контролировать уровень температуры.

«Атлантик» – еще один прибор, отличающийся универсальностью. Его с равным успехом используют для обогрева индустриальных построек, школ, детсадов, загородных коттеджей и дач. Характерной особенностью такого оборудования является наличие датчиков безопасности, мгновенно выключающих прибор при малейших нарушениях в его работе.

Конвектор плавно прогревает воздух, не снижая уровень влажности. С ним в комнате всегда будет легко дышать, учитывая, что температура внешнего кожуха никогда не поднимается выше 60°C. Даже если пылевые частички будут оседать на нагревательном элементе, из-за невысокой температуры это не приведет к появлению специфического запаха.

Забота о здоровье

Приборы, выпускаемые производителем Electrolux, абсолютно безопасны для здоровья. Из всего представленного на рынке многообразия, конвекторы этой марки неизменно попадают список лидеров. Перечислим характерные особенности ее моделей:

1. Обладают комплексом фильтров для очищения воздуха. Антистатический фильтр вбирает самые большие пылевые частицы, угольный уничтожает сигаретный дым и другие малоприятные запахи, а катехиновый благополучно уничтожает микробы, содержащиеся в воздухе.
2. Имеют функцию памяти для сохранения заданного температурного режима даже при длительном выключении электроэнергии.
3. Подходят как для настенной установки, так и для размещения на полу. В настенных креплениях присутствуют специальные ограничители, чье применение не позволит конвектору случайно упасть.
4. Обладают 2-мя режимами функционирования: на максимальной и средней мощности.

Отопительное оборудование Electrolux предназначено не только для прогрева дома, но и для санитарной очистки воздуха. В межсезонье такой конвектор убережет от простудных заболеваний и позволит поддерживать комфортную температуру.

Бесшумный конвектор Ballu с инвертором

Изящный и экономный Ballu отличается практически бесшумной работой. Его нагревательный элемент может работать в любом из 2-х режимов мощности без сжигания кислорода. Отдельные модели этого производителя имеют монолитную структуру. Всего нескольких часов функционирования конвектора достаточно для качественного изменения воздуха и его ионизации.

Этот прибор отличается легкостью в управлении и оснащен лишь самыми необходимыми функциями, в том числе:

• автоматическое срабатывание датчика при перегреве;
• запоминание пользовательских настроек;
• функционирование в 2-х режимах мощности;
• блокирование клавиш, чтобы защититься от непреднамеренного включения;
• влагозащищенный корпус;
• автоматическое выключение при опрокидывании.

Приборы для максимальной теплоотдачи

Модный конвектор Zanussi сможет за короткий срок прогреть комнату до правильной температуры. Инженеры при его создании применили новые технологии, позволившие повысить объем воздуха, вбираемого прибором. Помимо этого, конвектор отличается абсолютно бесшумной работой благодаря присутствию монолитного нагревательного элемента.

Ключевой особенностью такого оборудования является сверхбыстрый прогрев воздуха в помещении.

Также определенный интерес представляют устройства производителя Timberk. Они оснащены датчиком, сигнализирующим об отключении оборудования в нештатной ситуации, например, при падении. Цельный корпус содержит высокоточный термостат, защищающий от перегрева.

Заключение

Сегодня обогреватели, высушивающие и электризующие воздух, стали уделом прошлого. В настоящий момент у конвекторов нет аналогов по эффективности и скорости обогрева. Их можно не боясь оставлять включенными дома и уходить по своим делам. Благодаря нагреву и обеззараживанию воздуха они защищают от простудных заболеваний.

Это незаменимые приборы для тех, кто заботится о здоровье близких. Видео обзор телепередачи “контрольная закупка, с темой “как выбрать конвектор для дома”, поможет нам разобраться в этом вопросе: