Конвекторный обогреватель: плюсы и минусы

В холодное время года комфортный микроклимат в жилище обеспечивается централизованной или индивидуальными (автономными) системами отопления, в состав которых входят обогревательные приборы и средства доставки энергоносителя к ним. По способу теплообмена с окружающей обстановкой бытовые обогреватели разделяют на два типа:

  • радиаторы, передающие тепло излучением (радиационный теплообмен);
  • конвекторы, передающие тепло перемещающимися тепловыми потоками (конвективный теплообмен).
Обогреватель
Конвекторный обогреватель в интерьере дома

Обогревательный прибор на основе конвективного теплообмена принято называть конвекторным обогревателем. Конвекторы успешно конкурируют с радиаторными системами отопления не только в качестве локальных обогревателей, но и при создании комфорта в помещениях повышенной кубатуры.

Принцип работы

Термином «конвекция» (от лат. Convektio – перенос) обозначают процессы переноса внутренней энергии вещества потоками или струями. У нагретого воздуха удельный вес меньше, чем у холодного, поэтому при локальном нагреве нижние слои воздуха в зоне обогрева становятся легче и поднимаются к верху, перенося тепловую энергию, тогда как верхние слои воздушных масс по мере остывания тяжелеют и начинают движение вниз. Многократное повторение этого процесса, называемое круговоротом или циркуляцией воздуха, является физическим принципом конвективного теплообмена. На практике конвективный теплообмен реализуется в обогревателе, корпус которого оснащен перфорацией для беспрепятственного поступления холодного воздуха снизу и выхода нагретых воздушных потоков – сверху. Для нагрева холодного воздуха необходим нагревательный элемент, размещаемый в коробчатом корпусе.

Схема
Схема движения воздушных масс при работе конвектора

Процесс конвекторного циркулирования происходит по следующей схеме:

  • Нагрев поступающего воздуха в корпусе;
  • Разогретая воздушная среда за счет уменьшения параметра плотности устремляется кверху через отверстия в крышке и лицевой панели корпуса;
  • В корпусной коробке создается своеобразное воздушное разрежение, которое динамично, через перфорацию нижней части корпуса, заполняется более холодным воздухом из помещения.

Процедура воздухообмена циркулирующими конвективными потоками будет продолжаться до полного температурного равновесия в помещении, то есть до его прогрева до нужной заданной температуры. При отсутствии внешних источников поступления теплого воздуха в окружающую обстановку, процесс проистекает естественным путем и называется естественной конвекцией (естественной циркуляцией). Нередко под нагревательной частью обогревателя помещают вентилятор, активизирующий воздухообмен. В этом случае речь идет о принудительной конвекции (циркуляции), способствующей ускорению прогрева помещения.

Строение

Схема
Основные функциональные и вспомогательные элементы конвекторного обогревателя

На рисунке показаны основные функциональные и вспомогательные элементы встраиваемого в пол конвекторного обогревателя. К основным элементам относятся:

  • 1 – декоративная крышка, формирующая конвективные потоки и одновременно защищающая теплообменник и корпус от несанкционированных попаданий посторонних предметов;
  • 5 – теплообменник, собранный из медных трубок и алюминиевых ламелей;
  • 6 – металлический корпус;
  • 7 – два штуцера для подключения водяного теплоносителя.

В качестве вспомогательных элементов выступают:

  • 2 – отделочная рейка;
  • 3 – модуль с центробежным вентилятором;
  • 4 – крышка для маскировки узла подключения теплоносителя к теплообменнику;
  • 8 – элементы крепежа для фиксации к полу;
  • 9 – отверстия для теплообмена и подвода внешней трубы с теплоносителем.

Плюсы и минусы использования

К плюсам использования теплообменников с конвективным теплообменом можно отнести следующие факторы:

  1. Быстрый и равномерный прогрев помещения (в отличие от радиаторов, которым необходимо предварительно самим прогреться, чтобы горячая поверхность начала излучать тепло в окружающую обстановку);
  2. Возможность регулирования режима работы при настройке на определенную рабочую температуру;
  3. Низкая температура кожуха конвектора свела к минимуму риск обжечься об него, что особенно важно в семьях с маленькими детьми;
  4. Корпуса приборов гармонируют с интерьером любого стиля.

К минусам относят:

  1. Неравномерность вертикального прогрева помещения. Градиент температуры окружающей обстановки по высоте человеческого роста, называемый естественным перепадом температур, может составить от 3 до 10 градусов. В этом плане конвенционное отопление уступает лучистому, у которого градиент температуры не превышает 3 градуса. На рисунке ниже показана сравнительная схема соотношения тепловых режимов для конвекторов и радиаторов.
Схема
Схема соотношения температурных перепадов для конвекторов и радиаторов

Разброс температур по вертикали зависит от расположения перфорации для выхода нагретых воздушных потоков. Традиционное расположение отверстий на крышке коробчатого корпуса обогревателя способствует повышению разницы температур, поэтому предпочтительнее располагать зазоры выхода теплых потоков фронтально. В этом случае распределение теплого воздуха будет равномернее.

  1. Струи циркулирующего воздуха подхватывают мельчайшие частички пыли, что может негативно сказаться на здоровье жильцов, подверженных аллергии на нее, при своем оседании на элементах прибора они снижают эффективность обогрева.

Классификация

Конструктивно различные модификации приборов для обогрева помещения конвективным способом практически идентичны, поскольку для их функционирования достаточно всего лишь двух главных элементов:

  • нагревательного устройства-теплообменника для локального нагрева поступающего холодного воздуха;
  • корпуса с перфорацией или решетками для формирования исходящих потоков теплого воздуха.

На рисунке ниже показана компоновка нагревателя-теплообменника, оснащенного пластинчатым оребрением, находящегося внутри коробчатого корпуса конвектора с крышкой-решеткой.

Обогреватель
Компоновка нагревателя и крышки-решетки в корпусе конвектора

Классификация моделей конвективных приборов осуществляется по ряду специфических признаков, поэтому каждая группа изделий наделена своими плюсами и минусами, которые учитывает потенциальный потребитель при выборе обогревателя.

Основными признаками для классификации конвекторов являются:

  • тип энергоносителя (вид потребляемой энергии);
  • способ установки.

По виду потребляемой энергии конвекторный воздухонагреватель может быть:

Электрический

В электрических воздухонагревателях в качестве энергоносителя выступает электроэнергия из бытовых или промышленных сетей. Основным рабочим элементом, трансформирующим сетевое напряжение 220 или 380 В, является тэн, установленный в корпусе. Основными достоинствами конвекторного электрического отопления считаются:

  • Бытовая универсальность, поскольку их функционирование нуждается только в наличии электроэнергии. Необходимо соблюсти соответствие параметров электросети мощности конвектора;
  • Разнообразие модельного ряда – от локальных подогревателей до батарей отопления;
  • Простота запуска в работу – все приборы заводского исполнения, для их запуска достаточно включить вилку в розетку;
  • Возможность установки регулирующей автоматики, контролирующей температуру нагрева воздуха;
  • Высокий КПД устройства, достигающий 95%.

Температура нагревательных элементов электрических конвекторов не превышает 100 градусов Ц, что также можно отнести к плюсам данных моделей по сравнению с другими конструкциями обогревателей, использующими нагрев спиралей или тэнов в сотни градусов. Низкая температура позволяет размещать конвекторы вблизи деревянных или других пожароопасных поверхностей без риска воспламенения.

Конвектор
Безопасное размещение электрического конвектора в комнате

Из минусов электрических конвекторов выделяют два фактора:

  • недостаточная мощность для применения в помещениях большой кубатуры;
  • высокая стоимость эксплуатации, связанная с тарифными расценками на электроэнергию.

Наиболее популярными электрическими конвекторами среди отечественных пользователей является продукция следующих производителей:

  • Timberk;
  • NOIROT;
  • NOBO;
  • Ballu;
  • Dantex;
  • Garanterm.

Газовый

Газовый обогреватель использует тепло сгорающего сжиженного (пропан или пропан-бутановая смесь) или сжатого (метан) газов. Экономически целесообразно применение на магистральном сжатом метане. Особого распространения на нашем рынке газовые конвекторы пока не получили.

На отечественном рынке наиболее популярны следующие модели газовых конвекторов:

  • Gorenje Mora, работающий на сжиженном и природном газе;
  • Hosseven HDU-3 настенного исполнения;
  • Турецкая модель Alpine Air NGS настенного исполнения.

Водяной

Теплообменники водяных воздухонагревателей черпают энергию из циркулирующей по его внутренним трубкам горячей воды. Водяной обогреватель может питаться водой, которая нагревается в котлах на различном топливе, поэтому водяные конвекторы широко распространены в жилищном строительстве.

Из минусов для использования водяных нагревателей отмечают следующие обстоятельства:

  • Они проигрывают при сравнении с традиционными радиаторами централизованного отопления из-за более низкой эффективности в помещениях выше трех метров;
  • Мощные конвекторы не рекомендуются для жилых помещений с маленькими детьми или людьми с ослабленным иммунитетом, поскольку конвективные тепловые потоки по своей сути являются сквозняками.

К неоспоримым плюсам относят:

  • Для интерьеров, в которых размещение радиаторов нарушает художественный стиль обстановки, водяные модели с конвективным обогревом более востребованы;
  • Доступность горячей воды как энергоносителя.
Конвектор
Внутрипольная установка водяного конвектора

Конвекторы с водяным энергоносителем производятся в различных исполнениях установки. Наиболее популярны из российских и зарубежных брендов следующие производители:

  • Изотерм;
  • Техно;
  • EVA;
  • KCK;
  • Varmann;
  • Mohlenhoff.

По способу установки различают:

  • Встроенные или внутрипольные конвекторы, не загромождающие комнатное пространство;
  • Напольные приборы, оснащенные колесиками или ножками. Их размещают там, куда дотягивается электропровод;
  • Настенные приборы;
  • Плинтусные конвекторы высотой не более 20 см. Они востребованы для помещений с панорамными окнами.

Для нормальной работы конвектора необходима беспрепятственная воздушная циркуляция. Его запрещено накрывать чем-либо, например, полотенцем для просушки, иначе аппарат незамедлительно выйдет из строя.

Конвектор
Плинтусный конвектор, гармонирующий с панорамным витражом

Монтаж

Для обустройства конвектора в составе отопительной системы проводятся следующие работы:

  • Размещение и фиксация корпуса в заданном заказчиком месте расположения обогревателя (стена, внутрипольное пространство, потолок);
  • Установка теплообменника, вентилятора и др. элементов в корпусе конвектора;
  • Установка запорно-регулирующей арматуры, терморегуляторов или других элементов регулирования температурного режима исходящего теплопотока;
  • Подключение к системе отопления.

В связи с конструктивными различиями водяных и электрических конвекторов последовательность работ по их запуску для обогрева жилища осуществляется по различным алгоритмам.

Водяные

Схема
Схема подключения водяного конвектора к системе отопления

На рисунке показана схема условного водяного прибора конвективного обогрева (данная схема справедлива как для навесных, так и внутрипольных конструкций) с использованием следующих элементов соединения со стояком уже действующей автономной или центральной системы отопления:

  • 1 – запорно-регулирующий вентиль;
  • 2 – муфта с наружной резьбой;
  • 3 – муфта с внутренней резьбой;
  • 4 – полипропиленовая труба;
  • 5 – терморегулятор;
  • 6 – габаритная зона конвектора (корпус и крышка не показаны).

При монтаже навесных моделей в стене высверливаются отверстия под фиксирующие крепления, на которых навешивают обогреватель. В случае внутрипольных моделей объем работ много больше, поскольку требуется подготовка внутрипольного пространства для размещения в нем коробки корпуса конвектора.

Электрические

Электрические конвекторы либо подвешиваются на стене на специальных фиксирующих крюках, либо устанавливаются на полу на опорных ножках с колесиками. При этом необходимо соблюдать следующие рекомендации:

  • Минимальная высота от низа конвектора до плоскости пола составляет 20 см;
  • Минимальное расстояние от розеток до корпуса обогревателя – 35 см.

Конвектор на газе. Видео

Как устроить экономное отопление гаража или дома на сжиженном газе, расскажет видео ниже.

В свое время практика применения конвективных систем отопления жилища советских граждан была дискредитирована неудачными конструкциями водяных и электрических конвекторов, излишне загрязненным теплоносителем в магистралях центрального отопления. Развитие индивидуального строительства и создание автономных систем отопления, повышение коррозионной стойкости материалов трубопроводов положительно сказались на рейтинге конвекторных обогревателей. Они превратились в достойную альтернативу радиаторным приборам, не уступая им ни в цене, ни в качестве обогрева.

Один комментарий на «“Конвекторный обогреватель: плюсы и минусы”»

  1. Конвекторные обогреватели имеют несколько режимов работы. В одних моделях режимы можно изменять плавно, как механическим путем, так и с помощью пульта дистанционного управления. Благодаря встроенному термостату автоматически поддерживается заданная температура. При изменении температуры в помещении, конвектор отопления будет включаться или выключаться.

Добавить комментарий