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.

Конвекторы в вопросах и ответах

Лиза: Центральная система отопления в нашем доме не справляется с обогревом ванной комнаты. Можно ли использовать для ее дополнительного обогрева конвектор?

Большинство производителей выпускают специальные серии конвекторов для помещений с повышенной влажностью. Корпус таких приборов имеет защиту от брызг во всех направлениях и дополнительную электрозащиту. Для установки в ванной комнате они не требуют дополнительного заземления. Некоторые конвекторы могут выполнять в ванной функцию обогревателя и полотенцесушителя.

Однако, при установке электрического обогревателя нужно соблюдать и некоторые правила. Расстояние от ванной до прибора должно составлять не менее 0,6 м, панель управления и шнур должны находиться с другой стороны. Эта мера предосторожности нужна для того, чтобы случайно не ухватиться мокрыми руками за провод и не получить удар током.

С термостатом какого типа лучше купить конвектор?

Управление конвектором может осуществляться с помощью электронного или механического термостата. Специалисты рекомендуют приобретать конвектор с электронным термостатом. Это объясняется некоторыми его преимуществами перед механическим.

С помощью электронного термостата можно регулировать температуру с точностью до 0,1°С, в то время как механическим лишь от 1°С. Со временем механический термостат «изнашивается» и дает точность около 3°С. Электронный же служит гораздо дольше. На первый взгляд такое изменение температуры кажется незаметным, однако оно влияет на ощущение комфорта в помещении и на самочувствие человека в целом.

При включении и выключении механический термостат издает щелчок. Если конвектор установлен в спальне, это может помешать спокойному сну. Работа электронного термостата абсолютно бесшумна.

Механический термостат очень чувствителен к сбоям электроэнергии. При частых перепадах напряжения он быстро выходит из строя. Электронный термостат более надежен, и на него не влияют скачки напряжения в сети.

Цена конвектора с электронным термостатом немного выше, чем с механическим, однако он поможет вам сэкономить потребление электричества, за счет автоматической регулировки мощности.

Безопасно ли устанавливать конвектор в детской комнате?

Абсолютно все электрические конвекторы безопасны для установки в детских комнатах. В процессе своей работы они не сжигают кислород и пыль, которая оседает на корпусе устройства. Практически невозможно и получить ожог от прикосновения к аппарату. Даже в режиме работы на полную мощность его корпус не нагревается выше 80°С. С их помощью можно создать комфортный и мягкий тепловой режим.

Кроме этого, производители электрических конвекторов выпускают узкоспециализированные модели, предназначенные для установки в детских комнатах. Корпус такого прибора нагревается всего лишь до 50°С, а выходящий воздух прогревается только до 60°С. В конструкции отсутствуют острые углы, о которые ребенок может пораниться. Крепежные элементы имеют специальные цепочки, которые препятствуют случайному падению прибора. Нагревательные элементы защищены решеткой от попадания посторонних предметов и их возгорания.

Ребенок не сможет перепрограммировать режим работы такого конвектора, так как его блок управления защищен специальным кожухом. Функция авторестарта восстанавливает работу конвектора в установленный режим после сбоев с электропитанием. Предусмотрена также и дополнительная защита от перегрева. Если ребенок случайно закроет верхние жалюзи прибора, он остановит свою работу.

Почему для отопления лучше установить электрический конвектор, а не масляный обогреватель?

В первую очередь, электроконвектор позволит сэкономить финансовые средства по оплате счетов за электроэнергию. Его потребление составляет на 20–25% меньше от масляного обогревателя. Причина этого кроется в их принципе работы. В масляном обогревателе сначала нагревается ТЭН радиатора, затем масло, ребра радиатора и только потом в результате теплопередачи нагревается воздух. При включении в сеть электрического конвектора сразу осуществляется нагрев воздуха.

В сравнении с масляными обогревателями конвекторы намного компактнее и мобильнее. Их можно установить на специальных ножках, переносить между комнатами или повесить на стену.

Электрический конвектор более безопасный в эксплуатации. Прикоснувшись к корпусу масляного обогревателя можно получить ожог. Обжечься о корпус электроконвектора практически невозможно, так как он не нагревается выше 90°С. Благодаря разнообразным функциям защиты, конвектор можно оставлять включенным без присмотра. В случае сбоев в электропитании он сам перезапустится и продолжит работу. Масляные радиаторы оставлять включенными без присмотра нельзя, так как большинство из них не оснащены даже элементарным датчиком перегрева.

Наличие в электрических конвекторах термостата позволяет регулировать температуру с высокой точностью, что свою очередь обеспечивает дополнительный комфорт в помещении.

Как рассчитать мощность конвектора для установки в квартире или коттедже?

Предварительный подсчет мощности конвектора для обогрева квартиры со стандартной высотой потолка необходимо проводить с расчета 100 Вт тепловой мощности прибора на 1 м². Рекомендуется оставить небольшой запас, что позволит сэкономить потребляемую конвектором электроэнергию.

При расчете мощности электроконвектора для отопления коттеджа следует учитывать:

• площадь обогреваемой комнаты (в том числе высоту потолка);
• теплоизоляцию здания;
• количество наружных стен;
• толщину стен;
• назначение отопления (осень, зима или весна);
• наличие других отопительных приборов.

Для обогрева небольшой комнаты площадью 7-9 м² достаточно конвектора с мощностью 1000 Вт, для помещения 15–20 м² уже потребуется прибор с мощностью от 2000 Вт. Чтобы прогреть комнату с площадью более 20 м² необходимо устанавливать конвекторы с мощностью 2 кВт. В таких больших помещениях экономически выгоднее будет разместить один прибор. Однако если вас интересует не финансовая сторона вопроса, а комфорт, то лучше купить несколько менее мощных конвекторов. Они обеспечат более равномерный и быстрый обогрев комнаты.

Расчетная мощность электрического обогревателя также зависит и от количества наружных стен. Для угловых помещений она повышена, а для внутренних комнат ее можно немного снизить. Температура в подсобных помещениях, кладовых и прихожих может быть значительно ниже от температуры в жилых комнатах. Поэтому при выборе обогревателя для отопления таких «хозяйственных» помещений можно сэкономить и менее мощный купить конвектор.

Какие бывают конвекторы? Чем они отличаются между собой?

По своим размерам электроконвекторы разделяются на две группы:

• высокие;
• длинные или их еще называют плинтусные.

Конвекторы первой группы имеют размеры от 40 до 45 см в высоту. Из-за большой температуры нагревательных элементов и высоты агрегата, возникает тяга как в печной трубе. Благодаря этому, увеличивается теплообмен, а длина самого конвектора незначительна.

Длина плинтусных конвекторов составляет 2 м, однако есть модели длиной и в 2,5 м. В их конструкции используются ТЭНы с температурой ниже, чем у высоких конвекторов. Однако с их помощью можно более равномерно обогреть помещение. Лучше всего конвектор этого типа подходит для установки под витражами или низкими окнами.

Конвекторы различаются и по способу установки. Существуют настенные и напольные электрические конвекторы. Настенные используются как стационарные обогреватели и устанавливаются на незначительной высоте от пола. Напольные конвекторы поддерживаются в устойчивом положении за счет специальных ножек. На рынке климатической техники можно найти в продаже и универсальные агрегаты, которые пригодны для установки на стене и на полу. В их комплект входят ножки и элементы крепления к стенке.

Михаил: Зависит ли эффективность работы конвектора от того, как он установлен?

Место установки конвектора влияет на эффективность его работы. При монтаже конвектора нужно помнить следующее:

• устанавливать конвекторы лучше всего у наружной стены под окнами. Таким образом будет обеспечен естественный конвективный поток, создающий завесу теплового воздуха вдоль холодной стены;
• приток наружного воздуха, сквозняк, а также наличие холодных поверхностей снижают точность поддержания заданной температуры воздуха в помещении;
• для обеспечения нормальной работы конвектора необходимо оставлять вокруг него свободное пространство (минимальное расстояние до пола снизу, стен слева и справа и подоконника сверху — 100–150 мм). При этом, конвектор, как и любой нагревательный прибор, не должен быть установлен слишком высоко от пола;
• не рекомендуется загораживать конвектор мебелью или шторами. Это нарушает нормальную циркуляцию воздуха в зоне конвектора.