Отопление загородного дома электрическими конвекторами – теория, опыт умельцев портала

Здесь вы узнаете:

• Типы конвекторов
• Как это работает?
• Устройство электрического конвектора
• Дополнительные параметры

Электрический конвектор – энергосберегающий отопительный прибор, который создает оптимальную комнатную температуру в помещении. Небольшая цена, надежность в эксплуатации, быстрый набор и длительное поддержание комфортной температуры позволили конвекторам занять лидирующее место на рынке бытовых приборов отопления. Разберемся в типах, основных функциях и особенностях работы этих приборов.

Типы конвекторов

Выбор зависит от того, как работает конвекторный обогреватель. Это мощный прибор для обогрева больших площадей или переносная малютка для детской комнаты. Разделяются конвекторы по способу установки на:

• напольные – мобильные приборы, которые можно поставить в любой зоне дома, часто их устанавливают в офисах, магазинах и торговых центрах для быстрого обогрева;
• настенные, которые монтируются преимущественно под окнами для заслона от холодного воздуха, считаются самыми энергосберегающими, чаще всего подходят для домашнего использования;
• встраиваемые плинтусные используют для обогрева больших площадей, где невыгодны более компактные и слабые приборы.

Встраиваемые конвекторы хотя и считаются мощными, но применяются не так часто. Причина в том, что под такое устройство электрического конвектора необходимо специальное планирование при строительстве дома или подготовка в полу ниш и решеток для воздухообмена.

Расчет мощности электрообогревателя

Существует два способа, как рассчитать мощность аппарата.

По площади помещения

Следует учитывать, что расчет мощности агрегата отопления по площади дает приблизительные показатели и требует поправок. Но он отличается простотой и может применяться для быстрого, приблизительного расчета. Итак, исходя из установленных норм, для комнаты, имеющей одну дверь, одно окно и высоту стен 2,5 метра, требуется мощность 0,1 кВт/ч на 1 м2 площади.

Например, если взять для расчета комнату с площадью 10 м2, то требуемая мощность агрегата будет равна 10 * 0,1 = 1 кВт. Но стоит учитывать некоторые факторы. В случае угловой комнаты, коэффициент поправки будет 1,1. На это число следует умножать найденный результат. При условии, что комната имеет хорошую теплоизоляцию, в ней установлены пластиковые окна (энергосберегающие), то результат вычисления следует умножить на 0,8.

По объему

Чтобы рассчитать мощность конвектора отопления по объему, требуется:

1. вычислить объем комнаты (ширина*длина*высота);
2. найденное число необходимо умножить на 0,04 (именно 0,04 кВт тепла нужно для того, чтобы прогреть 1 м3 помещения);
3. применяя коэффициенты, произвести уточнение результата.

Вследствие того, что при расчете используется и высота комнаты, расчет мощности будет более точным. Например, если объем комнаты 30 м3 (площадь 10 м2, высота потолка 3 м), то 30 * 0,04 = 1,2 кВт. Получается, что для данного помещения потребуется нагреватель приблизительно с мощностью чуть выше найденной.

Для более точного результата, мощность следует высчитывать, с применением коэффициента. Если в помещении имеется не одно окно, то на каждое следующее, к результату добавляется 10%. Этот показатель может быть уменьшен, если произведена хорошая теплоизоляция стен (пола в частном доме).

Как дополнительного источника отопления

Если основного отопления при сильных морозах не достаточно, то часто электрический конвектор используют в качестве дополнительного источника тепловой энергии. Расчет, в таком случае производится так:

1. при расчете показателя по площади, на каждый квадратный метр требуется 30-50 Вт;
2. при расчете по объему, на 1 м3 требуется 0,015-0,02 кВт.

Как это работает?

Электроконвектор создает циркуляцию воздуха в помещении, прогревая его.

Вне зависимости от модели или типа принцип работы электрического конвектора заключается в следующем: поток холодного воздуха нагревается, проходя через горячую поверхность (обычно это ТЭН). Теплый воздушный поток поднимается, а при остывании воздух опускается и проходит новый цикл.

Куда устанавливать

Конвектор бесшумен в работе, поддерживает точную температуру, не сжигает и не иссушает воздух, поэтому отлично подходит для домашнего использования. Поскольку устройство боится сквозняков и помещений со слабой изоляцией, оптимальное решение – спальня, детская или гостевая комнаты. Здесь обогреватель обеспечит плавный набор температуры и ее продолжительное подержание в экономном режиме. Не рекомендуем устанавливать эту технику в складских помещения, летних домиках, гаражах, где сквозняки, не утепленные стены и окна, которые делают работу конвектора бессмысленной.

Обратите внимание, что для равномерного распределения температуры и комфортной терморегуляции важно подобрать верное место для монтажа. Чаще всего конвекторы монтируют под окном, что позволяет нейтрализовать поток холодного воздуха. Для комнат с высокими потолками используют дополнительные потолочные вентиляторы.

Принцип работы

Само слово «конвектор» служит указанием на то, что в основе принципа его работы лежит такое физическое явление как конвекция. Холодный воздух, будучи более плотным, находится в нижних слоях – вблизи пола помещения. Пройдя сквозь конвектор, воздух согревается, плотность его уменьшается, в результате чего он поднимается вверх.

Конвекция может быть не только естественной, но и принудительной. Увеличить конвекционный поток воздуха и тем самым повысить КПД отопительного прибора поможет встроенный вентилятор.

Устройство электрического конвектора

Стоит сразу оговориться, что разные модели могут отличаться в своем устройстве некоторыми блоками, но основные элементы остаются неизменными. Так, все электронагреватели состоят из:

Как видно из рисунка, принцип работы электрического конвектора и его конструкция довольно простые.

• корпуса, выполненного из металла;
• ТЭНа (нагревательного элемента);
• различных датчиков (температурный, положения конвектора, датчик перегрева);
• панели управления;
• терморегулятора;
• решеток.

Корпус обычно выполняется из легкосплавного металла. Он выполняет защитную функцию, делается легким специально, чтобы уменьшить вес изделия. В него вставляются две решетки. Одна из них располагается снизу. Через это отверстие холодный воздух засасывается конвектором. Вторая находится спереди нагревателя в верхней его части. Через нее выходит уже нагретый воздух.

Воздух может попадать в электронагреватель как естественным путем (конвекция, когда при нагревании воздух поднимается вверх), так и принудительным. Часто в приборы устанавливают вентиляторы для увеличения подачи воздуха, тем самым увеличивают КПД конвектора. Такой принцип работы конвекторных обогревателей снижает нагрузку на теплообменник, что повышает надежность и долговечность устройства.

Термодатчик устанавливается в нижнюю часть нагревателя. Обычно он делает замер температуры каждые 45 секунд, после чего сигнал с результатом отправляется в блок управления, где электронный термостат включает или выключает прибор (в зависимости от показаний датчика).

Виды нагревательных элементов

Сердцем конвектора выступает ТЭН. В электрических моделях обычно используются три вида нагревательных элементов:

• монолитный;
• трубчатый с оребрением из алюминия;
• игольчатый.

Модели с монолитным ТЭНом рекомендовано ставить в спальне, так как они не издают ни каких звуков и не помешают отдыху.

Особенностью нагревателя с монолитным ТЭНом является его бесшумность. Корпус в этом случае делается цельным (литым). Теплопотери данного прибора минимальны, поэтому он имеет высокий показатель эффективности.

В случае с трубчатым ТЭНом в качестве нагревательного элемента выступает стальная трубка, в которой натянута нихромовая нитка, а внутреннее пространство заполнено засыпкой-изолятором (теплопроводящей). На трубке закрепляются ребра, выполненные из алюминия, что обеспечивает прибору высокую теплопередачу и увеличивает степень конвекции. Нагреватели такого типа имеют большой срок службы, могут устанавливаться в ванной, но иногда издают треск.

Игольчатые ТЭНы состоят из диэлектрической тонкой пластины, на которую установлена покрытая изолирующим лаком нагревательная хром-никелевая нить. Конвекторы с таким нагревательным элементом практически мгновенно нагреваются и остывают, но их не стоит применять в помещениях с высоким уровнем влажности. Главным преимуществом приборов с игольчатым ТЭНом можно выделить доступную цену, но долговечными их не назовешь.

Электрическая схема конвектора

Как видно из рисунка, схема у электронагревателей такого типа довольно простая.

Прибор достаточно включить в сеть 220 В с помощью шнура, затем нажать на клавишу выключателя (она полностью отключает устройство от электрической сети, поэтому вилку можно не вынимать, а пользоваться кнопкой). Панель управления обычно представляет собой регулятор температуры. Также в цепь включены датчик безопасности, размыкающий цепь при перегреве, и терморегулятор, который выключает или включает конвектор в зависимости от температуры окружающей среды.

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.

Дополнительные параметры

Вне зависимости от типа устройства конвекторы имеют следующие дополнения, облегчающие настройку и работу:

1. Электродатчик заботится о безопасности использования и отслеживает допустимую температуру. Этот элемент срабатывает и отключает прибор, когда достигается максимальная температура. После охлаждения датчик автоматически запускает устройство. Более продвинутые модели также имеют встроенный датчик опрокидывания – если прибор перевернулся, система выключается.
2. Терморегуляр – механический или программируемый элемент, который контролирует температуру нагрева. Чаще всего представлен в виде механического колесика.
3. Экран или воздушная решетка – подвижная или стационарная конструкция, которая направляет теплый поток в нужную область.
4. Вентилятор устанавливают на мощные модели, чтобы повысить эффективность обогрева и донести теплый воздух на максимально большую площадь.

Плюсы и минусы использования для дома

Конвекторный обогреватель не требует специального разрешения для эксплуатации
Существует очень много положительных моментов, из-за которых стоит купить конвектор в дом или квартиру:

• Не нужно получать разрешения для эксплуатации, если это обычный электрический прибор.
• Простота монтажа. Конвектор на ножках устанавливается в нужном месте и включается в розетку. Имеются колесики для перемещения.
• Регулируемая температура. Некоторые модели имеют встроенные датчики, которые поддерживают нужный режим работы.
• Бесшумные – можно включать круглосуточно.
• Компактные размеры позволяют устанавливать конвекторы в небольших помещениях.
• Не сжигают кислород, так как температура внутри нагревательного элемента не превышает 65 градусов.
• Экономичные. Обходятся дешевле масляных радиаторов, при этом коэффициент полезного действия намного выше. Когда дома никого нет, обогреватель можно настроить на меньшую температуру.
• Невысокая стоимость позволяет устанавливать несколько приборов в одном помещении, если есть необходимость.
• Приборы пожаробезопасны и имеют защиту от перегрева.
• Можно приобрести конвектор-обогреватель с защитным экраном с регулируемым потоком воздуха, направленным в определенную зону.

Недостатков у этого типа отопления мало. Приборы повышенной мощности потребуют большего расхода электроэнергии. Неудобство может быть связано с установкой внутрипольных конвекторов, решетка которых находится на одном уровне с покрытием, – мусор будет попадать внутрь агрегата. Если в помещении пыльно, частицы пыли из-за циркуляции будут постоянно витать в воздухе. В квартире придется чаще делать влажную уборку.

Обогреватель с пультом управления

К данному типу приборов можно подключать дополнительное оборудование:

• увлажнитель воздуха;
• таймер;
• термостат для точной регулировки температуры;
• пульт дистанционного управления, чтобы включать приборы удаленно.

Дополнительное оборудование обычно не входит в комплектацию устройства. Его при необходимости покупают отдельно.

Безопасность

Немаловажным фактором при выборе конвектора является и безопасность его работы.

И хотя такие приборы не способны сделать ожог человеку, поскольку корпус не разогревается до травмоопасной температуры, однако существует возможность случайного опрокидывания его.

Особенно это касается отдельно стоящих конвекторов.

Чтобы исключить возможность возникновения пожара от короткого замыкания при случайном опрокидывании, следует приобретать приборы, оснащенные датчиком опрокидывания.

Этот датчик, в случае опрокидывания прибора, мгновенно его обесточит.

Также следует учитывать слабый уровень электрозащиты приборов с ТЭНами игольчатого типа.

Источники тепла

Для обогрева жилого помещения человек использует разные источники тепла. Самым распространенным стала горячая вода, циркулирующая в закрытом конуре из труб, проложенных по всему дому.

Но воду же перед подачей в трубы нужно еще разогреть. Для этого в многоэтажных домах используется централизованное теплоснабжение.

В таком случае имеется отдельная котельная установка, где для разогрева используется сжигание газа или угля.

В частных же домах чаще используется автономное газовое отопление, где для нагрева воды применяется небольшой газовый котел, обеспечивающий теплом только дом, в котором он установлен.

Вот только при централизованном отоплении установлены определенные сроки обеспечения теплом дома, а само теплообеспечение желает оставлять лучшего.

В частном же секторе бывают случаи, когда в доме прохладно, а запускать котел неохота.

В таком случае на выручку приходят электрообогреватели. Они хоть и потребляют значительное количество электроэнергии, поскольку обладают значительной мощностью, но они способны быстро обогреть любую комнату в доме.

Видов электрических обогревателей большое количество, от простых спиральных, в народе прозванных «козлами», до современных инфракрасных и конвекторных.

Последние в наше время становятся все более популярными.

Корпус

При выборе конвектора следует обращать внимание и на корпус.

Во-первых, нужно учитывать высоту прибора, от нее зависит скорость движения воздуха внутри корпуса, что в итоге влияет на эффективность его работы.

Оптимальным считается конвектор высотой в 50 см. Данный критерий касается и напольных конвекторов, но только учитывается не его высота, а ширина.

Во-вторых, нужно учитывать толщину стенок корпуса, ведь его стенки тоже участвуют в теплообмене. Поэтому чем толще стенки корпуса, тем теплообмен будет выше, а значит, эффективность самого прибора — выше.

Обзор популярных марок

Модели электрических конвекторов выпускают производители разных стран Европы, Азии, Америки.

Назовем лишь несколько из них:

• Arbonia. Швейцарско-германская фирма, производящая стальные трубы, отопительные радиаторы, полотенцесушители и конвекторы. Ассортимент продукции компании чрезвычайно обширен, при этом практически все изделия можно приобрести в России. Предлагаемые модели конвекторов отличаются большим разнообразием: они имеют различную форму, расцветку и размер. Предприятие также принимает заказы на нестандартную продукцию, например угловые приборы.
• Buderus. Немецкий бренд, ныне входящий в концерн Robert Bosch GmbH, возник еще в первой половине XVIII века. Первоначально предприятие выпускало чугунные элементы для устройства очагов, а уже с начала XX столетия занялось производством отопительных приборов, в том числе и работающих на электрическом токе. Фирма производит высокоэффективные качественные конвекторы, сочетающие высокие технические характеристики и привлекательный внешний вид. В 2012 году компания была отмечена наградой Red Dot Award, вручаемой за достижения в сфере дизайна.
• Kermi. Старт выпуска продукции этой немецкой компании относится 1960 году. Предприятие выпускает различные виды изделий, включая душевые кабины и отопительное оборудование, однако именно конвекторы, широко представленные в магазинах России, являются визитной карточкой предприятия.
• Purmo. Фирма, основанная в одноименном финском городке, еще с конца 1950-х годов занялась производством отопительных приборов, способных противостоять холодному климату северной страны. В начале 1970-х годов, после того как предприятие стало частью концерна Rettig, производство было значительно модернизировано и автоматизировано. Сейчас продукция компании известна по всему миру: она экспортируется не только в европейские страны, но и на другие континенты.
• Zehnder. Швейцарская компания, созданная в конце XIX века, специализируется на выпуске элитной продукции. В ее ассортименте полотенцесушители, радиаторы и конвекторы разных видов (потолочные, напольные, настенные), имеющие поистине «космический» дизайн. Помимо серийных изделий, фирма занимается изготовлением моделей на заказ, учитывая индивидуальные требования клиентов.

Помимо вышеперечисленных фирм популярностью пользуются конвекторы французской компании Noirot, норвежской Nobo, немецких Stiebel Eltron, Roda и других предприятий.

Все еще не получается определиться с выбором конвектора для дома? Рекомендуем ознакомиться с советами по выбору приборов для обогрева, которые приведены в другой нашей статье.

Конвекционные обогреватели

Теперь мы ответим на вопрос о том, что такое обогреватель конвекторного типа. Конвектор – это прибор, использующий в своей работе конвекцию, в большинстве случаев естественную. Основу конструкции каждого прибора составляют:

• Корпус – он призван защитить людей от случайных прикосновений к токоведущим или раскаленным частям. Также он играет декоративную роль. На корпусе располагаются элементы управления, индикаторы и информационные экраны;
• Нагревательный элемент – в конвекционных обогревателях он может быть электрическим, газовым или водяным. Именно он отвечает за нагрев воздуха в помещениях;
• Термостат – он может иметь самую разную конструкцию.

Все конвекционные обогреватели предельно просты, в них нет ничего сложного или сверхъестественного. Благодаря этому они и заслужили такую популярность.

Устройство конвектора отличается своей простотой, а это верный признак надежности.

Работают они очень просто – при включении газа, подаче горячего теплоносителя или электроэнергии происходит нагревание ребристого нагревательного элемента, который начинает прогревать воздух. Воздушные массы становятся более легкими, отправляясь вверх. За этим процессом внимательно следит автоматика, регулирующая нагрев. В это же самое время в конвекторы поступает холодный воздух, который обволакивает нагревательный элемент – цикл повторяется.

Как только датчик температуры воздуха увидит, что уровень нагрева достиг заданного предела, он даст команду на отключение нагревательного элемента. Как только воздух остынет ниже заданной нормы, термостат сработает и подаст команду на активацию прибора. Тем самым конвекторы обеспечивают поддержание стабильной температуры воздуха в помещениях.

В водяных конвекторах регулировка температуры осуществляется посредством специального термостатического клапана-регулятора.

ТЭНы

Далее следует обратить внимание на нагревательные элементы. ТЭНы игольчатого типа, где спираль ничем не защищена и закреплена на тонкой пластине, являются очень хрупкими, достаточно небольшого удара по корпусу, чтобы нить спирали порвалась.

Зато такие конвекторы значительно дешевле, чем с другими видами нагревателей.

Самыми надежными и долговечными являются монолитные ТЭНы. Они не боятся ударов, способны выдержать даже опрокидывание прибора. Однако стоимость приборов с таки ТЭНом значительно выше.

В пользу выбора монолитных ТЭНов служит также работа самого конвектора.

Нагреватели игольчатого типа при работе могут слегка потрескивать, монолитные же абсолютно бесшумны.