Что такое конвекторное отопление – устройство, принцип работы, правила установки

Среди преимуществ конвекторного отопления можно выделить простоту проектировки, а также отсутствие нужды в трубах и дорогостоящих котлах. Основой этого обогрева жилищ является самопроизвольная циркуляция воздуха в помещении.

Конвектор — что это такое

Конвектором называют находящийся в стальном корпусе нагреватель. Воздух, двигаясь по ребрам прибора, постепенно поднимается вверх. В нижнюю часть корпуса, вместо ушедших теплых потоков, поступают холодные массы. Подобная конструкция прибора способствует возникновению циркуляции. Верхняя часть корпуса оснащена решеткой, через которую выходит нагретый воздух (в отдельных моделях имеются жалюзи, позволяющие регулировать восходящие потоки).

Основные разновидности

Для работы конвекционного отопления частного дома могут использоваться различные энергоносители, однако большая часть бытовых устройств этого типа комплектуется электрическими нагревателями. Также встречаются газовые конвекторы, работающих на газу. Большая популярность электрических моделей для обогрева помещения объясняется компактностью их габаритов. В тех случаях, когда конвективное отопление выступает в роли основного (что часто бывает в загородных домах и на дачах), более выгодно использовать газовые модификации, т.к. газ на порядок дешевле.

Исходя из способа монтажа, конвекторы бывают:

• Напольными. Предназначены для напольного размещения. Некоторые модели, для мобильности, снабжены специальными колесиками. В других случаях применяется жесткая установка, без возможности перемещения.
• Настенными. Подвешиваются на стены помещения, для чего в комплект изделий входят соответствующие крепежи.
• Встраиваемыми в пол или плинтус. Такой принцип установки позволяет сэкономить жилищное пространство.

Особенности конструкции

Любой конвектор состоит из трех основных узлов:

1. Корпуса.
2. Нагревательного элемента.
3. Термостата для управления прибором.

Корпус

Чаще всего для изготовления современных конвекторов используется сталь. Дизайн корпуса может быть самым разнообразным, так что с выбором обогревателя под конкретную стилистику помещения проблем обычно не бывает. На корпусе настенных модификаций имеются специальные крепления (кронштейны): они дают возможность время от времени снимать прибор для проведения обслуживающих мероприятий.

В некоторых случаях защитный стальной короб конвектора по бокам оснащается регулировочными жалюзи: меняя их угол, можно корректировать направление движения воздушных потоков. Подобное конструктивное решение позволяет объемно распределять тепло в помещении, что делает его обогрев более равномерным. Во избежание недогрева при выборе конвектора рекомендуется оставлять некоторый запас по мощности (особенно, если он будет установлен в угловой комнате).

Нагревательный элемент

Конвекторы электрического типа комплектуются различными нагревательными элементами. Самое недорогое решение – стальные изделия, встречающиеся в самых дешевых приборах. Высокая температура накала спирали (до +160 градусов) позволяет помещению быстро прогреваться. Однако спирали этого типа имеют низкую степень безопасности: такие явления, как скапливание пыли или случайно попавшая вода могут спровоцировать возгорание устройства. Популярность спиральных конвекторов объясняется, прежде всего, их дешевизной. Отдельные производители дополнительно оснащают корпус приборов специальными вентиляторами, что в комбинации с высокотемпературной спиралью увеличивает интенсивность обогрева.

Более дорогие модели комплектуются безопасными низкотемпературными спиралями, нагревающимися лишь до +100 градусов. Элементы данного типа имеют вид рассеивающих радиаторов из алюминия с вмонтированной стальной трубой. Специальная нагревающая нить находится внутри этой трубки. Благодаря алюминиевому корпусу эффективность обогрева заметно увеличивается. В отдельных моделях вместо одной используется две трубки, что позволяет осуществлять регулировку работы нагревательного блока.

Разная степень расширения, которую демонстрируют алюминий и сталь, провоцирует постепенное уменьшение надежности соединения нагревательной трубки и корпуса. В итоге это может привести к полному разрушению связи между ними. Вследствие этого возникает опасность локального перегревания трубки и поломки нагревательного элемента. Производителями конвекционного оборудования ведется постоянный поиск решения этой проблемы.

Особой уникальности отличаются нагревательные приборы RX-Silence, разработанные и запатентованные фирмой NOIROT (Франция). Инновационность конструкции этих конвекторных котлов заключается в полной герметичности силуминового корпуса, где для уплотнения нихромовой нити нагрева используется порошковая засыпка магнезии. Коэффициент расширения используемых материалов имеет весьма схожие значения, что дает возможность заметно уменьшить расход электроэнергии и увеличить продолжительность эксплуатации конвектора до 15-17 лет.

Блок управления конвекторным отоплением

Наиболее простым вариантом блока управления для конвекционного отопления является термостат, устанавливаемый внутрь корпуса обогревателя. Термостаты делятся на электромеханические и электронные. Электромеханические устройства более дешевые, что сказывается на их точности работы (погрешность иногда достигает 2С0). Также стоит выделить возникающий шум от щелчков биметаллического датчика при включении прибора. Для установки требуемого температурного режима в электромеханических моделях имеется ручка с маркировкой условных значений мощности конвектора.

Электронные термостаты отличаются большей точностью: их погрешность редко превышает значение 0,1 С0. К тому же, конвекторы этого типа полностью бесшумны. Целый ряд моделей дают возможность осуществлять программирование электронного блока управления на включение различных режимов и мощности работы, в зависимости от времени суток и дня недели. При этом электронные термостаты имеют функцию дистанционного управления нагревательным элементом с помощью внешнего контролирующего устройства.

В результате появляется возможность следить за работой значительного количества обогревателей, расположенных в разных частях жилища. Блок конвекторной системы отопления допускает применение встроенных программ режима работы отдельно для каждой комнаты, или для всего дома в комплексе. Первенствует на рынке «интеллектуальных» конвекторов французский производитель NOIROT и немецкая корпорация Siemens. Их продукция предусматривает возможность управления температурой в дистанционном режиме, через телефон. Эта позволяет хорошо прогревать жилище перед своим приходом.

Основные параметры

Разобравшись, что это такое конвекторное отопление, следует вооружиться общей информацией об его технических характеристиках. Мощность электрических конвекторов находится в пределах 0,8 -3 кВт, вес — от 3 до 9 килограмм.

Наличествующие на сегодняшний день в продаже электроконвекторы разделены на три группы:

• Высокие (450-670 мм).
• Средние (до 330 мм).
• Узкие (для плинтусов), высотой 140-200 мм.

Благодаря своим параметрам обогреватели высокого типа способны обеспечивать значительный уровень конвекции. Плинтусные модели комплектуются менее мощными нагревательными элементами. Для поддержания должного уровня эффективности им придается большая длина (до 2,5м).

Газовые конвекторы

Наряду с электрическими конвекторами, выпускаются также приборы на газу, с очень схожим принципом работы. В этом случае в работе устройств вместо спиралей используются газовые горелки. Они имеют вид специальных камер, стенки которых по мере нагрева транслируют тепло на батарею. Нагревание окружающего пространства осуществляется непосредственно радиатором.

Плюсы и минусы конвекторного отопления на газу:

• В работе газовых устройств не используются сложное электронное управление.
• Стоимость газа на порядок дешевле электричества, поэтому на обогрев жилища уходит меньше финансов.
• Сложность их монтажа и повышенные эксплуатационные требования (к примеру, необходимо наличие дымохода) ограничивает сферу применения газовых конвекторов исключительно частным сектором. Читайте также: «Конвекторное отопление дома – преимущества, особенности, какие конвекторы выбрать».

Установка в частном доме

Простота монтажа электрических конвекторов позволяет реализовывать эту процедуру самостоятельно.

Перед тем, как сделать конвекторное отопление своими руками, необходимо заготовить следующие инструменты:

Устанавливается настенный электроконвектор в следующей очередности операций:

1. Сборка прибора, в процессе которой необходимо закрепить на корпусе все кронштейны.
2. Примерка конструкции к поверхности стены: ее необходимо выставить по уровню. Во время этого наносятся метки по месту размещения кронштейнов.
3. Кронштейны необходимо снять с панели и по очереди приложить к нанесенной разметке. Это дает возможность отметить точки для сверления отверстий под крепежи.
4. При помощи перфоратора проделываются отверстия в отмеченных местах.
5. Используя молоток, аккуратно забиваются дюбели в основание.
6. Для прикручивания кронштейнов используется отвертка или шуруповерт.
7. На хорошо закрепленные кронштейны подвешивают панель прибора.
8. Для начала работы конвектора его необходимо подключить к сети.

Используя электрические приборы важно понимать, что такое конвекторное отопление дома заметно увеличит нагрузку на сеть, поэтому следует заранее просчитать, выдержит ли это старая проводка. Для обеспечения безопасности обогрева рекомендуется оснащать устройства данного типа отдельными кабельными линиями.

Принцип конвекции водяного отопления

Конвекционными называются отопительные системы, использующие для обогрева передачу тепла, возникающую вследствие естественного или принудительного движения в помещении нагреваемого воздуха.

Как используется принцип конвекции в отоплении

В самом общем смысле структура отопления конвективного типа включает в себя относительно замкнутый воздушный объем в качестве теплоносителя и источник теплового излучения малого радиуса действия, размещенный недалеко от пола. Попадая в зону действия тепловых лучей, холодный слой воздуха прогревается и за счет поглощенной энергии подымается вверх, постепенно отдавая ее окружающим предметам. Верхние слои воздуха, остывая, постепенно тяжелеют и спускаются вниз, вновь попадая в зону действия теплового излучения. Конвекционный цикл продолжается до тех пор, пока нагревающий воздух элемент не прекратит передавать теплоносителю тепловую энергию. Если производительности системы обогрева за счет естественного конвекционного потока недостаточно, источник теплового излучения оснащают дополнительным устройством, которое обеспечивает более интенсивное и, как правило, направленное перемещение теплоносителя. В этом случае говорят о принудительной конвекции воздуха.

Среди достоинств конвективного отопления выделяются повсеместная распространенность и многообразие технических решений, которые различаются сложностью, количеством функциональных элементов и потребляемыми ресурсами, а также достаточно высокая эффективность и долговечность. Основными недостатками считаются слабые качества воздуха, как теплоносителя и неравномерность распределения температуры в помещении с холодным воздухом у пола и горячим у потолка. Кроме того, ряд технических решений конвективного типа приводит к избыточному высушиванию воздуха и способствует запыленности, поэтому имеет смысл позаботиться и о надлежащей вентиляции и поддержании нормального уровня влажности в помещении.

Технические средства конвективного отопления

Источником тепла для нагрева воздуха в современных условиях могут быть разнообразные устройства и системы. Как правило, автономные устройства способны обеспечить конвекционный обогрев только того помещения, в котором они непосредственно расположены. Системы, состоящие из ряда функциональных звеньев, решают задачу одновременного отопления всех помещений, в которых установлены ее элементы.

Наглядным примером простых бытовых конвекционных теплогенераторов являются камин, буржуйка или печь, которые производят нагрев окружающего воздуха за счет сгорания твердого топлива, в первую очередь древесины. Преимуществом этих аппаратов является полная независимость от других источников энергии, техническая простота и дешевизна, а также доступность используемого топлива.

Относительно автономными являются устройства, известные как конвектор, тепловентилятор и тепловой насос. На данный момент существуют конвекторы, которые нагревают воздух за счет электрической энергии, а также за счет сгорания природного или сжиженного газа. Вентилирующее устройство, снабженное электрическим нагревателем воздуха, носит название тепловентилятора. Оно способно создать мощный и направленный поток теплого воздуха в зону, в которую направлено, однако работает достаточно шумно. Тепловой насос использует электроэнергию для переноса тепла с улицы в помещение. Для работы газового конвектора в большинстве случаев необходимо наличие газоносной магистрали, для электроконвекторов, тепловентиляторов и тепловых насосов — непрерывное питание от сети 220 или 380 В. В ряде случаев конвектор содержит небольшой встроенный вентилятор для формирования более интенсивного и направленного теплового потока. Тепловой насос работает только по принципу принудительной конвекции. Данный тип устройств отличается высоким КПД и экономичным расходом энергии, а их эффективность ограничена только мощностью изделия. Практика показывает, что конвекторы и тепловые насосы, а также тепловентиляторы повсеместно используются в качестве дополнения и альтернативы к основной отопительной системе здания.

Самым распространенным источником тепла в доме на сегодняшний день являются радиаторные батареи, которые являются теплоотдающим элементом водяной или паровой системы отопления. Простота массового производства и монтажа, высокая теплоотдача и широкий ценовой диапазон во многом определили первенство данного конвекционного устройства. С другой стороны, радиатор – всего лишь функциональный элемент системы, в которую он включен и от работоспособности которой целиком зависим. Поэтому общая стоимость конвекционной системы с радиаторами отопления в зависимости от ряда параметров может быть весьма дорогостоящей.

К смешанному конвекционно-лучистому типу отопления относят такое инженерное решение, как теплый пол. Данная технология, которая может быть реализована посредством резистивного электрического кабеля или водонаполненных труб, размещенных в половой стяжке, непосредственно воздух не нагревает. Она передает тепловое излучение напольному покрытию, которое в свою очередь и производит конвекционный нагрев воздуха в помещении. Достоинствами теплого пола, бесспорно, являются равномерность прогрева помещения и комфортное распределение градиента температуры с ее понижением снизу вверх. Недостатком является достаточно высокая цена и сложность монтажа в целом.