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.
Как выбрать конвектор для обогрева
Многим, думаю, знакома ситуация, когда центральное отопление отключили (или еще не включили), а на улице еще пока не наступила летняя жара. Хочется забраться под плед с кружечкой чего-нибудь горячего, и до наступления потепления не высовывать оттуда носа… Но не отчаивайтесь, похолодания вам поможет пережить тепловой электрический конвектор.
Хотя конвекторы зачастую используют не только в межсезонье, но и для постоянного обогрева помещений – там, где нет центрального отопления: на дачах, в частных домах, в офисах, в гаражах.
Но вначале разговора об этой климатической технике, попробуем понять, что же такое тепловой электрический конвектор, и чем он отличается от остальных согревающих электроустановок: обогревателей, тепловентиляторов, тепловых пушек и прочего.
КОНСТРУКЦИЯ
Конвектор состоит из:
- корпуса с решетчатыми отверстиями снизу и сверху. Через отверстия снизу заходит холодный воздух, через отверстия сверху выходит теплый;
- низкотемпературного нагревательного элемента, «спрятанного» в радиатор, установленный внутри корпуса. Низкотемпературным нагревательный элемент называют потому, что он разогревается только до 75 0 С. Низкий температурный режим и изоляция греющего элемента предприняты, чтобы греющий элемент не контактировал с воздухом напрямую — что с одной стороны, могло бы снижать рабочий ресурс нагревателя (из-за окисления металла), а с другой стороны, способствовало бы выгоранию пыли, попадающей вместе с воздухом. Радиатор способствует лучшей теплоотдаче нагревательного элемента;
- терморегулятора с термодатчиками.
ПРИНЦИП РАБОТЫ
Принцип работы конвектора построен на простейших законах физики по воздухообмену. Холодный воздух заходит в конвектор через нижние отверстия корпуса, там он нагревается от радиатора, расширяется, и выходит потоком через верхние отверстия корпуса. Часть тепла излучается через корпус конвектора. Термодатчик измеряет температуру входящего воздуха, и как только зафиксируется температура, заданная на терморегуляторе (к примеру, 26 0 С), нагрев прекращается. При снижении температуры входящего воздуха ниже заданной отметки (к примеру, до 24 0 С при выставленных 26 0 С), нагрев возобновляется.
За счет такого режима работы конвектор в краткие сроки нагревает помещение и поддерживает необходимую температуру в нем, в энергосберегающем режиме.
ОТЛИЧИЯ ОТ ДРУГОЙ ТЕПЛОВОЙ ТЕХНИКИ
Тепловые конвекторы не зря пользуются любовью среди покупателей – за экономичность, тишину работы, безопасность, компактность.
Они более экономичны, чем масляные нагреватели – и не потому, что конвектор мощностью 1000 Вт нагреет помещение лучше, чем масляный обогреватель одноименной мощности. Просто пока масляный нагреватель повторит цикл «нагреть ТЭН — нагреть ТЭНом масло – излучить тепловую энергию – нагреть помещение» конвектор несколько раз нагреется и отключится. При этом нагрев помещения конвектором происходит равномерно, за счет циркуляции воздуха. Нагреватель же подогревает воздух комнаты неравномерно – в большей степени рядом с собой. Такому же недостатку подвержены и инфракрасные обогреватели – они обеспечивают по большей части локальный нагрев.
Масляные нагреватели проигрывают конвекторам и в безопасности – наверняка вы слышали истории об утечках масла из нагревателей.
Корпус конвектора не нагревается чрезмерно – можно не бояться ожогов. От перегрева прибор защищает датчик защиты.
Доступ к нагревательному элементу исключен, что обеспечивает высокую пожаробезопасность и позволяет не беспокоиться за детей.
Тепловентиляторы тоже уступают конвекторам – из-за шумности. В тепловентиляторах для ускоренного воздухообмена установлены вентиляторы, которые, увы, работать бесшумно не могут. Постоянное гудение, пусть и негромкое, начнет в конце концов раздражать.
Также к безусловным плюсам тепловых электрических конвекторов можно отнести мобильность. Большинство устройств рассчитано как для напольной установки, так и для настенной. Благодаря этому они полностью могут заменить батареи центрального отопления. О привлекательности таких отопительных приборов можно не беспокоиться – производители позаботились об этом моменте, и разработали много дизайнерских моделей, которые не ухудшат интерьер, а гармонично дополнят.
ПАРАМЕТРЫ
Одним из главных параметров конвектора является рекомендуемая площадь нагрева. Бывают устройства как для небольших помещений – 5-15 м 2 , так и для помещений побольше – 15-20 м 2 . Максимальная мощность энергопотребления устройств от 500 до 2000 Вт.
Вцелом при выборе мощности конвектора рекомендуется придерживаться формулы: для нагрева каждого квадратного метра помещения, при потолках не выше 3 м, потребуется 100 Вт мощности. Поэтому для помещения 10 м 2 оптимально подойдет конвектор мощностью 1000 Вт. Не стоит экономить и занижать мощность прибора для обогрева, лучше наоборот, брать прибор с запасом мощности. Ведь все равно при достижении необходимой температуры он будет отключаться. А вот если его мощности не будет хватать для поддержания комфортного температурного режима, вам придется докупать дополнительные устройства.
Но следует заметить, что в обязательном порядке этой формулы стоит придерживаться, когда конвектор – основной и единственный источник отопления. Если же конвектор вам нужен как дополнительный подогреватель, помимо центрального отопления, то можно выбрать менее мощный прибор, исходя из соображений, сколько вы готовы потратить на электрообогрев.
Некоторые модели конвекторов обладают регулировкой мощности нагрева – экономичная функция, позволяющая, при необходимости, использовать прибор не на полной мощности.
Управление бывает как механическим – поворотным выключателем, так и электронным – кнопками. В комплектации может быть пульт дистанционного управления, позволяющий управлять прибором на расстоянии.
Некоторыми моделями можно управлять с дистанционно не только с пульта, но и со своего телефона (ну а куда уж без этого, в наше время мобильных приложений), установив необходимое программное обеспечение.
Наличие таймера поможет запрограммировать работу конвектора по времени, или задать время автоматического отключения.
Также удобной функцией окажется наличие панели управления с дисплеем. При использовании такой модели нет нужды ломать голову, вспоминая параметры и настройки – их можно просмотреть на экране, и, в случае необходимости, изменить.
В продаже можно встретить низкие длинные конвекторы высотой до 22 см. Такие модели предназначены для нестандартных условий монтажа – например, под панорамное окно.
СТОИМОСТЬ
В недорогом ценовом сегменте от 1550 до 3000 рублей вы найдете модели различной мощности от 500 до 2000 Вт и рекомендуемой площади обогрева – от 5 до 20 м 2 , с возможностью как напольной, так и настенной установки. Некоторые модели оборудованы регулировкой мощности нагрева и дисплеем.
В среднем ценовом сегменте от 3000 до 5000 рублей устройства более широкого функционального диапазона – с пультом дистанционного управления, электронным управлением, высокими эстетическими характеристиками.
В дорогом ценовом диапазоне от 5000 рублей и выше вам встретятся модели, обладающие кроме всех необходимых качеств еще и возможностью управления со смартфона. Также модели этого ценового диапазона отличаются компактностью и привлекательным внешним видом.
