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.

Конвекторные обогреватели — виды, конструкция, как выбрать правильно

Для отопления помещений сегодня применяются разные типы обогревателей. В ТОП продаж неизменно входят энергосберегающие приборы – конвекторы. Расскажем, что такое электрический конвектор отопления для обогрева помещений, какие особенности он имеет, рассмотрим правила выбора.

Что собой представляет конвекторный обогреватель

Чтобы понять принципы работы прибора, нужно разобраться с его конструкцией. Итак, конвекторный обогреватель – что это такое, его устройство.

Элемент нагрева устанавливается внутри полого корпуса. Охлажденные воздушные потоки поступают в установку через функциональные отверстия в нижней части, подогреваются, увеличиваются в объемах и поднимаются к потолку. После этого они выводятся через жалюзи направляющего типа под оптимальными углами, немного остывают, опускаются вниз, снова попадают внутрь конвектора. Эффективность конвекторных обогревателей высокая, экономичность хорошая. Процессы будут повторяться циклично до достижения оптимальных параметров.

Виды конвекторов их особенности

Рассматривая вопрос, как выбрать конвекторный обогреватель для дома, нужно разобрать, какие виды в принципе существуют. Модели на воде, газе заказывают для частных домов, промышленных объектов. Их монтаж должен быть запланирован на стадии проектирования здания.

Электроконвектор – что это такое? Самый универсальный, простой и неприхотливый в эксплуатации прибор. Как работает электрический конвектор отопления – от розетки. В эксплуатации он обходится дороже газового или водяного, зато элементарно простой в подключении и использовании.

Как подобрать отопительный прибор конвектор с учетом конструкции элемента нагрева:

• простые ленты и спирали быстро накаляются, дешево стоят, но недостаточно надежны, жгут кислород, заметно подсушивают воздух;
• игольчатые – лучшие конвекторные обогреватели для дома в экономсегменте, внутрь планки диэлектрика вшиты нихромовые петли, работают быстро, воздух сушат, но меньше ленточных, спиральных приборов;
• с ТЭНами – спираль скрыта в полой трубчатой конструкции, внешнюю поверхность в целях повышения тепловой отдачи делают ребристой, устройство конвектора отопления обуславливает сравнительно невысокий КПД, во время работы установка может трещать, разогрев длительный;
• монолитные – тут нить накаливания впаяна внутрь корпуса с ребрами из алюминия, теплообмен хороший, показатели надежности, эффективности высокие, обычно предусмотрена влагозащита IP24.

Среди технических характеристик конвекторов важен тип термостата. Доступные варианты – съемный либо встроенный. Термостат оптимизирует процессы нагрева, отвечает за поддержание оптимальных стабильных температур. При выборе конвектора электрического вы можете останавливаться на термостатах:

• механических – они имеют простую конструкцию, надежные, не требуют сложных настроек;
• электронного типа – точные, независимо от категории модели, но дорогие.

И последнее – какие бывают конвекторы для отопления электрические с учетом типа установки. Почти все приборы категории крепят на стену. Электрические модели можно дополнительно комплектовать напольными опорами (с колесиками либо без них).

Конструкция конвекторного нагревателя

Из чего состоит конвекторный обогреватель:

• элемент нагрева (типы разные);
• корпус (металл, керамика, стекло);
• комплектующие (кронштейны, ножки для напольной установки, подвесы для потолочного, стенового монтажа);
• термостат (регулирует рабочие температуры).

В обзорах конвекторных обогревателей встречаются данные о световых индикаторах, навесных сушилках, ионизаторах, ЖК-дисплеях и других полезных опциях. Они есть, но не во всех моделях – уточняйте.

Как устроен конвекторный обогреватель, его устройство, составляющие элементы, мы рассмотрели, теперь перейдем к принципам работы. Они простые, базируются на основе законов физики из школьной программы. Холодный воздух будет находиться внизу комнаты – у пола, после нагрева он становится более легким и поднимается.

Принцип действия и работы конвектора электрического обогревателя состоит в том, что со временем воздух у потолка остывает и снова опускается. Воздушные массы смешиваются постепенно, равномерно. Газовые, электрические конвекторы отопления как вид – наиболее экономичные в эксплуатации, поскольку в основе их работы лежит конвекционный принцип.

В устройстве самого обогревателя происходят аналогичные процессы. Внизу расположено отверстие забора холодного воздуха, он уже внутри установки проходит через элемент нагрева, температура масс повышается. Все виды конвекторных обогревателей работают по единому принципу. Процессы смешивания воздушных масс продолжаются до достижения заданных температур. Если в оборудовании есть датчик, система автоматически отключится.

Основные преимущества использования

Рассмотрите плюсы и минусы конвекторов отопления до покупки. Преимуществ намного больше, это:

• безопасность;
• экономичность;
• экологичность;
• удобство в применении;
• быстрый равномерный прогрев;
• долговечность;
• тихая работа.

Это относится к лучшим моделям электрических конвекторов и бюджетным установкам. Просто в первом случае вы можете рассчитывать на наличие широкого перечня дополнительных функций, максимальное удобство в эксплуатации.

Недостатки тоже есть, среди них:

• низкая способность к нагреву (нужно много времени);
• подъем пыли с пола;
• высокие затраты на энергоноситель при непрерывной эксплуатации обогревателя;
• сухость воздуха.

Обогреватель конвекторного типа, плюсы и минусы которого мы указали выше, будет оптимальным решением для бытового, коммерческого применения. Многие недостатки можно сгладить за счет грамотного выбора модели. Внимательно изучите инструкцию, как правильно пользоваться конвектором – это поможет избежать многих ошибок. Качественные установки долговечные и надежные.

Выбор конвекторного обогревателя

Как выбрать электроконвектор для дома, что учитывать:

• высоту потолков;
• расположение комнат, направление окон;
• площадь, тип помещений;
• типы окон;
• климатические условия конкретного региона;
• число дверей, качество их утепления.

Какой электрический конвектор лучше купить для обогрева дома, нужно решать с учетом назначения оборудования. Одно дело – основной источник тепла и другое – вспомогательный. Посмотрите рейтинги конвекторных обогревателей – в них попадают только проверенные варианты.

Как правильно выбрать самый экономичный конвектор – с учетом материалов изготовления корпуса. Оптимальный вариант – металл с термокраской. Такие решения компактные, легкие, отлично проводят тепло. Дизайны разные – от минимализма до авангарда.

Какие конвекторы самые лучшие и эффективные – те, которые имеют оптимальные эксплуатационные параметры, но исполнение тоже важно. Если любите все оригинальное, обратите внимание на установки с прозрачными экранами из керамики, кварца, закаленного стекла.

Безопасность конвекторного обогревателя

Самые безопасные модели – электрические, водяные, ИК. С газовыми возможны сложности, как и с любым другим оборудованием категории. Чтобы точно оценить уровень безопасности, нужно понимать принцип работы конвекторных обогревателей.

Дополнительный функционал повышает комфортность эксплуатации отопителя. Полезные опции:

• индикатор температур;
• индикатор рабочих режимов;
• термостат;
• отключение на случай опрокидывания;
• автовыключение при перегревах;
• стоп-дети;
• защита от промораживания;
• увлажнение;
• ионизация.

Рейтинг лучших производителей

Рейтинг лучших производителей электрических конвекторов отопления для дома включает в себя только проверенные временем марки. Это НеоКлима, Ресанта, Хендай, Тимберк, Баллу, Электролюкс, другие. Конвектор какой фирмы лучше брать, решайте с учетом рекомендаций потребителей, экспертов и доступного бюджета.