Принцип работы и классификация конвекторов для отопления дома
Конвекторное отопление дома может работать от разных тепловых источников. Это могут быть:
- Электрический элемент нагрева. Используется в конвекторах соответствующего типа.
- Металлические теплообменники. Они встречаются в газовых конвекторах для отопления дома.
- Водяные конвекторы. В таких теплообменниках нагрев теплоносителя происходит с помощью центральной котельной или газовым котлом.
Воздух, который соприкасается с теплообменником, нагревается и направляется вверх. Таким образом, происходит направленное движение, когда теплые массы поднимаются к потолку, а холодный поток воздуха устремляется вниз к теплообменнику. Ускорить процесс конвекции можно путем установки вертикальных ребер, которые направляют воздушные потоки.
В отопительном оборудовании, работающем на природном газе или электричестве, дополнительной установке подлежат специальные вентиляторы и термостаты, которые создают принудительную конвекцию.
Условно все виды конвекторов можно разделить на несколько категорий.
Водяные конвекторы
Устройство водяного конвектора
Отзывы по отоплению дома конвекторами данного вида в большей степени положительные. Водяное отопление встречается в любом жилом и административном здании, где есть конвекторы. Они представляют собой отопительный прибор, который состоит из металлической трубы и ребра, что на ней закреплены. По такой конструкции и происходит движение теплоносителя.
Данное отопление большинство граждан называют центральным водяным, но не конвекторным. Хотя именно последний вариант является правильным, поскольку наблюдается процесс конвекции.
Если говорить о водяных конвекторах для отопления частного дома , то они могут быть встроенные напольного типа. Эти приборы предназначены для монтажа под оконными проемами или в области прохода. Такие модели также могут использоваться не только в жилых домах, но и офисах, административных зданиях.
Конвекторное отопление, работающее по водяному принципу, эффективно в системах, имеющих циркуляционный насос и температуру его нагрева минимум 80 градусов. В остальных случаях их работа будет неэффективна.
Конвекторы электрического типа
Электрические конвекторы могут быть разных модификаций и мощности
Эти современные модели конвекторов, работающих от электричества, достаточно удобны в эксплуатации и эффективны. Но для регулярного отопления частного дома конвекторами следует выбирать более мощные модели, которые имеют защиту от перепадов напряжения и перегрева.
Конвекторы электрического типа монтируются на поверхность стены и подключаются к электропитанию. Отсутствие теплоносителя исключает его разморозку, позволяя тем самым использовать отопление в любое время. Как показывают отзывы, отопление дома конвекторами лучше использовать в вечернее время, когда все жильцы возвращаются домой. Так происходит немалая экономия затрат на отопление. К тому же большинство современных моделей имеют таймеры, с помощью которых можно задавать необходимое время работы на протяжении всего дня.
Подобрать оптимальное количество приборов необходимо с учетом площади самого дома. В среднем на обогрев 10 кв. м помещения потребуется конвектор мощностью 1 кВт. Будущие затраты можно высчитать, зная стоимость 1 кВт и длительность работы отопительной системы.
Это оптимальный вариант отопления конвекторами в деревянном доме, даче и прочей загородной недвижимости, поскольку нет необходимости в использовании газовой магистрали. К тому же данную отопительную систему можно использовать для нерегулярной работы. Она не только надежна и весьма эффективна, но и имеет высокий класс безопасности.
Газовые конвекторы для отопления дома
Газовый тип конвектора может для работы использовать газовую магистраль или баллоны. Это достаточно эффективная и доступная отопительная система. Один недостаток – это необходимость монтажа специального дымохода.
Судя по отзывам, конвекторное отопление дома более эффективно и экономично, чем использование газового котла. Экономия заключается в отсутствии необходимости прокладывать мощную систему труб и установку радиаторных батарей. Такая система хорошо подходит как при постоянном проживании, так и временном.
Следует учесть, что при движении воздушных масс происходит регулярное перемещение пыли. Это может доставить дискомфорт людям, страдающим аллергией или заболеваниями легких.
Что такое конвекция
Конвективный обогрев задействует самые простые законы физики, согласно которым нагретый воздух становится более легким и поднимается вверх. На этом принципе построен каждый отопительный конвектор, независимо от того, от чего он питается. Как показывает практика, такая схема обладает высокой эффективностью – в жилых помещениях становится тепло, причем сравнительно быстро.
Конвекторное отопление позволяет обогревать помещения любого назначения – это могут быть жилые комнаты, детские комнаты, коридоры и фойе, кухонные помещения, ванные комнаты и туалеты, крытые балконы и лоджии. Оно греет за счет нагретого воздуха, быстро насыщая теплом отапливаемые помещения. Давайте посмотрим, как происходит процесс прогрева:
Все конвекторы работают по одному принципу – они создают циркуляцию воздуха в помещении, постепенно прогревая его.
- Обладая большой площадью рабочей поверхности, нагревательный элемент нагревает находящийся вокруг него воздух;
- Теплые воздушные массы поднимаются вверх, покидая оборудование (или просто отправляясь вверх, если используются радиаторы отопления конвекторного типа);
- На место ушедшего вверх воздуха поступают холодные воздушные массы.
Процесс повторяется до тех пор, пока конвекторное отопление не прогреет весь воздух в помещениях.
Нагревательные элементы могут работать от электрической сети или за счет сжигания газового топлива. Батареи отопления конвекторного типа работают за счет поступающего в них теплоносителя. Кстати, батареи лишены корпусов, в отличие от тех же электрических и газовых конвекторов. Но принцип действия у них аналогичный – прогрев осуществляется за счет нагревающегося воздуха, а тепловое излучение от них очень слабое.
Отопление конвектором
Следует сразу обратить внимание на то, что использование такого вида отопления будет забирать из семейного бюджета значительные суммы денег. Такой вид отопления можно рассматривать как вариант временного или дополнительного к основному виду
Иногда его предпочитают, если нет возможности установить другую качественную систему обогрева.
Если учесть, сколько средств нужно потратить на капитальное отопление, то, прикинув в уме сумму и разделив ее на количество месяцев, а затем и лет, получится, что отопление электрическими конвекторами перемещается в ряд приемлемых. Отзывы говорят о небольших затратах при работе в экономном режиме.
Выгода отопления дома конвекторами
- Исключается подготовка специального проекта и утверждение его в службах, что экономит значительные деньги и время.
- Монтаж выполняется просто и быстро, собственно никакого монтажа и не требуется, стоит только подключить конвектор к сети. В некоторых моделях (внутри пола и плинтусных) нужно проведение подготовительных работ.
- Прибор электрического отопления очень прост в эксплуатации и не требует постоянного поддерживания технического состояния в рабочем виде.
- Бесшумная и безопасная работа прибора. Щелчки переключения минимальные, и едва воспринимаются человеческим ухом.
- Прогревание помещения осуществляется очень быстро, буквально через двадцать минут человек почувствует потепление в помещении.
- Некоторые конвекторы снабжены современными терморегуляторами, позволяющими выбрать оптимальный режим отопления, и тем самым производят существенную экономию средств хозяина.
- Низкая сметная стоимость приобретения, установки и подключения по сравнению с другими системами.
- Влажность микроклимата в помещении не нарушается из-за того, что закрытые нагревательные элементы внутри прибора не сушат воздух и не выжигают кислород. При нагревании не выделяются вредные газы и вещества.
- При правильной щадящей эксплуатации срок службы приобретенного конвектора может достигать 20 лет.
Чтобы увеличить эффективность сохранения нагретого воздуха и не дать ему выйти наружу, утепляют оконные и дверные проемы и стены здания.
К недостаткам электрических конвекторов относят
- значительные суммы оплаты за электроэнергию каждый отопительный месяц;
- низкая инертность отопления конвекторами, остывание происходит так же быстро, как и нагревание;
- подключение невозможно, если линия электропроводки в доме имеет низкую мощность;
- для установки программированного управления работой прибора требуется покупка дополнительных электронных регуляторов.
Требования к конвекторам
- устройство должно иметь нагреватель трубчатого или монолитного типа;
- в конвекторе должен быть термостат с электронным управлением для защиты от перегрева;
- должен быть установлен автомат для отключения при опрокидывании;
- желательно наличие двух вариантов крепления, на пол и на стену;
- иногда полезными будут пульт для управления на расстоянии, дисплей и таймер работы.
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.
Электрические конвекторы
В этом случае предполагается использование электрических моделей, основанных на конвекции. Оборудование готово порадовать оптимизированным энергопотреблением, высоким уровнем безопасности и оптимальной надежностью
Самое важное – это купить электрический конвектор от известного производителя, который сумел завоевать достойное положение и заслужить идеальную репутацию
Для электрических конвекторов традиционно используются следующие виды нагревательных элементов: спирали с нихромом, нити накаливания, тэны (трубчатые электронагреватели). Самыми прогрессивными и безопасными с самого начала считаются электрические конвекторы, которые работают на основе тэна.
Самыми дешевыми с самого начала признаны модели, которые обладают нитью накаливания, но среди их недостатков следует отметить риск попадания пыли на нагревательную часть с последующим сгоранием и выделением вредных веществ. Для безопасности здоровья следует продумать, как можно успешно проветривать помещение.
Электрический конвектор
Внимательно изучая электрические конвекторы, можно отметить наличие моделей со специальными программаторами для установления оптимального температурного режима на каждый день недели. Данный компонент позволяет не только сэкономить электроэнергию, но и повысить уровень комфорта.
В последнее время производители все чаще позволяют объединять несколько приборов в одну сеть для дальнейшей работы, причем каждому виду конвектора можно задать определенный график работы.
Среди преимуществ предлагаемых электрических конвекторов нужно отметить компактные габариты, благодаря чему оборудование идеально подходит практически для любого вида установки.
Преимущества:
- Доступная стоимость.
- Простота монтажа и эксплуатации.
- КПД составляет 95%.
- Быстрый нагрев тэна.
Недостатки:
- При постоянной эксплуатации эффективность проявляется все меньше.
- Повышенный расход финансов, обусловленный значительным потреблением электрической энергии.
- Низкий уровень эффективности оборудования для помещений больших размеров.
- Риск сжигания кислорода с дальнейшим образованием пыли.
Строение электрического конвектора
Эти приборы отличаются достаточно простым строением. Внутри герметически закрытой камеры теплообмена смонтирован нагревательный элемент определенного типа. Материал теплообменника позволяет быстро передать тепло окружающему пространству. Камера с нагревательным элементом заключена в декоративный каркас, который предназначен для установки на полу и ли крепления к стене.
В корпусе располагаются решетчатые окна, через которые подается в комнату теплый воздух, а обшивка выполнена так, что не позволяет обжечь части тела при соприкосновении с прибором. На передней панели ставят элементы механического или электронного управления, последний тип имеет сенсорное окошко.
Отзывы о работе конвекторов говорят, что они выгодно отличаются от использования масляных приборов, которые имеют большую температуру стенок корпуса, что может привести к ожогам. Конвекторы снабжены для ускорения действия вентиляторами, но про тихую работу этого типа следует забыть из-за шума подающего устройства.
В старом доме мы не решились ставить электрические конвекторы, так как была проведена слабая проводка, но в новой даче за городом рискнули. И не ошиблись. Зимой мы там бываем наездами, следовательно отопление дома ставим на 5ºС постоянно, а когда приезжаем, меняем на 20ºС. Нагревается быстро. Если бы мы решили установить котел, то и по сей день были без отопления, так как денег сразу столько не было. А теперь все довольны.
Ираида Петровна
Довольно дорогое удовольствие, конечно, но ведь удобно же, правда. Нагреваем зимой только две смежные комнаты в загородном доме, в остальных не топим. Но нам этого достаточно в нашем пенсионном возрасте. Соседи, приходящие к нам оставляют положительные отзывы об атмосфере в доме.
Настасья Валерьевна
Дети топят у себя в квартире конвектором на электричестве. Вернее, подтапливают, так как маленькие внуки, на полу без этого холодно. Работа приборов нареканий не вызывает, только дорого платить за свет.
Николай
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.
Какой обогреватель лучше: масляный или конвекторный
Масляный обогреватель – одно из самых простых устройств для обогрева жилых помещений. Что касается конвекторной технологии, она появилась на рынке относительно недавно. Отличаются не только внешним видом, но и принципами нагрева воздуха.
Нагревательный элемент
Масляный обогреватель работает при помощи трубки. Она заполнена маслом, которое имеет высокую температуру кипения. При подаче тока масло в трубке нагревается и излучает тепло.
Конвекторный обогреватель греет при помощи циркуляции воздуха. Воздушный поток попадает внутрь, проходит горячий ТЭН, который имеет вид разогретой металлической трубки или пластины, а затем выходит наружу. Циркуляция обеспечивает равномерное и плавное нагревание воздуха.
Скорость нагрева
Так как масло в трубке масляного обогревателя имеет свойство долго нагреваться, нужны большие затраты электроэнергии. Средняя скорость нагрева масляного прибора – 30 минут. В конвекторных моделях нагревательный элемент раскаляется за считанные секунды. Достигается это за счет металлических решеток с высокой теплопроводностью. Поэтому на работу конвектора нужно меньше затрат энергоресурсов. При этом полный обогрев комнаты происходит за 10–15 минут.
Безопасность
Масляный обогреватель не только медленно разогревается, но и медленно остывает, что делает его небезопасным для домочадцев. Конвекторные остывают быстро. Обусловлено это тем, что нагревательный элемент находится далеко от корпуса. Во время работы температура снаружи не превышает 50, а чаще – 40–45 градусов.
Также конвекторы часто имеют функцию автоматического прекращения работы при опрокидывании. Большинство моделей соответствуют высокому классу защиты от пыли и влаги. Масляный обогреватель не может самостоятельно отключаться. Кроме того, нет защиты от замыкания и возгорания.
Крепление
Многие модели конвекторов оснащены двумя видами крепления: кронштейн для настенного и ножки для напольного. Настенное – наиболее безопасное, потому как жильцы не смогут дотронуться или обжечься о включенный обогреватель. Конструкцию можно вешать на любой высоте. Есть даже потолочные модели.
Напольное крепление имеет вид двух или четырёх пластмассовых ножек, которые зачастую оснащены колесиками. Напольные обогреватели имеют больший вес. Однако не так безопасны, как настенные, но их легко перемещать с места на место.
Принцип работы электрических конвекторных обогревателей
Принцип действия конвекторного радиатора — элементарное физическое явление: холодный воздух движется вниз, а горячий поднимается вверх. Происходит обычное перемещение воздуха в пространстве.
Нагревательный элемент находится в нижней половине прибора. Теплообменник имеет плоские ребра для большего КПД нагрева. Вся конструкция обогревателя закрыта кожухом (на нем есть отверстия для холодного и горячего воздуха). Чехол нагревается не сильно, как у других типов радиаторов.
Виды конвекторов:
- газовые;
- электрические;
- водяные.
Главные их различия в типе потребляемой энергии и, соответственно, в особенности строения.
Газовый обогреватель работает так же, как и электрический. Вместо ТЭНа в нем стоит газовая горелка (внутри теплообменника). При сжигании газа выделяется тепловая энергия, которая передается теплообменному аппарату и в итоге входящий холодный воздух нагревается.
Но у такого конвектора есть один существенный недостаток — нужно выводить продукты сгорания топлива в дымовую трубу. Вследствие этого газовый радиатор нельзя передвигать из комнаты в комнату. Такой обогревательный прибор можно использовать в качестве основного источника тепла, так как их производительная мощность составляет от 2 до 6 кВт.
Создателем энергии в водяных обогревателях является жидкий теплоноситель (вода, масло, антифриз). Обогреватель — металлическая труба с наваренными ребрами, в которой движется жидкость. Простые батареи центрального отопления являются как раз примером такого конвектора. Водяные обогреватели нагревают комнату только при помощи конвекции без теплового излучения (корпус практически не нагревается).
Такие радиаторы бывают:
- стальные (вся конструкция прибора изготовлена из стали);
- биметаллические (трубка — и меди, ребра — из алюминия).
Самый экономичный вариант — стальной. Конвекторы, изготовленные из двух металлов стоят дороже, но их КПД больше, они устойчивы к коррозии и долговечны.
Один из популярных видов батарей — электрические обогреватели. Они просты в установке, удобны в эксплуатации. Чтобы подключить прибор, нужно просто вставить вилку в розетку. Но такие отопительные элементы можно использовать только как источник дополнительного обогева комнаты, потому что их мощность менее 2 кВт.
Нагревательные элементы электрических радиаторов бывают:
- открытая спираль;
- закрытая спираль (ТЭН);
- моноблочные.
Конвекторы с открытой спиралью самые дешевые, но имеют минусы:
- нагрев достигает 150 градусов;
- сжигает кислород из воздуха;
- неприятный запах при попадании пыли на спираль;
- нельзя использовать в местах с повышенной влажностью.
Особенности конструкций с ТЭНом:
- нагреваются до 100 градусов;
- не сжигают кислород;
- не издают неприятные запахи, т. к. на них не попадает пыль;
- возможен перегрев ТЭНа — вплоть до перегорания — из-за различного теплового расширения алюминиевых и стальных деталей прибора.
Самые надежные электрические конвекторные отопители имеют в своей конструкции моноблочные нагревательные элементы. Эти устройства имеют большой срок службы, высоконадежные, но цена на них гораздо выше.
Итоги
Конвекторное отопление – это очень хороший вариант для обогрева помещений. Конвекторы можно рекомендовать для установки, как в небольших квартирах, так и в больших загородных домах. Они имеют хорошую производительность и эффективность.
Самоделка — это слово обозначает, что изделие сделано своими руками, но иногда оно употребляется с каким-то пренебрежительным оттенком. А между тем это далеко не так. Самые дорогие в мире автомобили ручной сборки создаются по индивидуальным проектам. Как их называть? Самоделками? Все, что обеспечивает жизнь человечества, создано руками человека.
Тема этой статьи — самоделки для отопления дома, но ее цель не научить, а дать обзор тех вариантов самоделок, которые претворяют в жизнь талантливые люди. Конечно, самостоятельное изготовление требует наличия определенных знаний, опыта, инструмента и материалов для работы. Только в этом случае возможно изготовление качественного и безопасного прибора отопления не хуже, а во многих случаях даже лучше, чем котлы промышленного производства.
Чаще всего умельцы начинают создание отопительной системы с определения типа котла, создания чертежей и последующего сооружения котла. Работа эта непростая, поэтому без хороших знаний устройства и принципа действия выбранного типа котла, опыта, наличия нужного инструмента и материалов для его монтажа, выполнить ее трудно.
Чаще всего самостоятельно изготавливают следующие виды котлов:
Газовые котлы трудно изготовить самостоятельно, т. к. это оборудование повышенной опасности и к нему предъявляются особые технические требования. Попытки сделать самодельный ограничены необходимостью получения сертификата качества и разрешительных документов надзорных инстанций. Пройти все требуемые проверки, на соответствие параметрам качества, проблематично. А вот ремонт конвектора своими руками допустим. Чаще всего прогорает центральная труба коаксиального выхода и ее можно и нужно заменить.
Электрические котлы
Котлы такого типа отличаются предельной простотой и невысокими требованиями по безопасности при монтаже. Электрический котел можно сравнить с обычными электроприборами, которые эксплуатируются в доме. Единственный недостаток — высокая и постоянно увеличивающаяся цена на электроэнергию. Но для гаража или дачи, если он будет включаться иногда, вполне подойдет.
Котлы на жидком топливе
Котлы, использующие жидкое топливо, тоже просты в изготовлении. Препятствием для изготовления может служить высокая цена форсунок.
Твердотопливные котлы
Этот класс котлов, а они делятся на дровяные, пиролизные и пеллетные, наиболее популярен для самостоятельного изготовления. Дровяной котел отопления сделай сам — один из простейших и дешевых, но КПД его довольно низок. В интернете есть множество чертежей и практических советов по изготовлению котла такого типа. Работать дровяной котел может на любом виде твердого топлива.
Пиролизные котлы
Двухкамерные пиролизные котлы довольно дороги в изготовлении своими силами. Они имеют две камеры сгорания. В одной горит топливо при минимальном доступе кислорода. Т. е. происходит процесс пиролиза или сухой перегонки древесины. Газ, выделенный из древесины, сгорает во второй камере с выделение большого количества энергии. Работать пиролизный котел может на дровах, на угле и торфе. Умельцы научились изготовлять пиролизный котел из газового баллона своими руками, экономичный и прекрасно работающий. Легче всего изготовить котел из газового баллона емкостью 50 литров.
(голосов пока нет)
