Принцип работы конвектора
Все конвекторы работают на основе физического закона конвекции – циркуляции холодного и теплого воздуха в пространстве помещения. Обогревательные устройства, расположенные в нижней части комнаты, отдают тепло холодному воздуху. Нагретая воздушная масса перемещается вверх, где постепенно охлаждается и движется вниз. Конвекция происходит непрерывно и безостановочно за счет различной плотности нагретого и холодного воздуха.
Конструкция конвекторов похожа на аэродинамическую трубу, по которой постоянно движется воздушный поток. Постоянная тяга обеспечивается зазором между нагревательным элементом и корпусом. Охлажденный воздух, опустившийся до уровня пола, проходит наверх по этому каналу, постепенно отбирая тепло у теплоносителя. Чем больше разница температур теплообмена, тем быстрее протекает конвекционный процесс.
Виды конвекторов и их назначение
Водяные конвекторы – радиаторы отопления
Это отопительное оборудование наиболее известно и популярно. Водяные радиаторные батареи используются в системе отопления квартир и частных домов. Особое внимание необходимо уделять выбору радиаторов для квартиры.
Проблема в повышенном давлении воды, поступающей по централизованной магистрали. Оно необходимо, чтобы жидкость, выдаваемая ТЭЦ с температурой более 100 градусов, не переходила в парообразное состояние. Давление может достигать 15 атмосфер. Кроме того существует риск гидроудара, вызываемого перепадом внутрисистемного давления.
Водяные конвекторы надежно работать под высоким давлением, противостоять коррозии и воздействию химических соединений, добавляемых в теплонесущую жидкость. Поэтому они изготавливаются из определенных металлов, отвечающих перечисленным требованиям.
Стальные
Выдерживают давление до 18 атмосфер. Обеспечивают хорошую теплоотдачу, составляющую в среднем 100 Вт на одну секцию. Быстро нагреваются. Отличаются невысокой стойкостью к коррозии, для противодействия которой внутренняя поверхность дорогих моделей радиаторов покрывается специальным защитным покрытием. Это наиболее распространенный выбор для квартир и домов, сбалансированный по функциональности и стоимости.
Алюминиевые
Их достоинствами являются лучшая теплоотдача (150-180 Вт на секцию) и теплопроводность. Недостаток: нестойкость к повышенному давлению и гидроударам. Поэтому конвекторы из алюминия применяют обычно в отопительной системе частного дома и дачи, отличающейся низким давлением до 5 атмосфер. Кроме того, алюминиевые радиаторы чувствительны к химическому составу теплонесущей жидкости и подвержены коррозии.
Биметаллические
Эти конвекторы совмещают преимущества двух предыдущих модификаций и имеют улучшенные эксплуатационные характеристики. Трубы, по которым циркулирует вода, изготавливаются из стали, а теплообменник – из алюминия. Благодаря такой конструкции, биметаллические изделия могут работать при высоком системном давлении и обеспечивать теплоотдачу до 200 Вт на одну секцию. Они оптимально подходят для всех типов жилья.
Электрические конвекторы
Электрические обогревательные устройства используются как дополнение к основному отоплению в квартирах и загородных домах, а также как основная система обогрева на дачах. Оборудование подключается к обычным сетевым розеткам 220 Вольт. Заземление выполняется отдельным проводом или посредством специального контакта электророзетки, если в помещении реализована трехпроводная электросеть.
Электроконвекторы комплектуются нагревательными элементами различного типа:
Трубчатый (ТЭН)
Конструкция выполнена в форм-факторе металлической трубки, в которой размещена нихромовая спираль, покрытая теплопроводящим изоляционным слоем.
Монолитный
Самое технологичное решение с улучшенным теплообменом за счет большой площади нагревательного элемента. Оно отличается более высоким КПД и энергоэффективностью. Конструкция состоит из алюминиевого или силуминового корпуса, в котором установлена спираль из тугоплавкого металла. Внутреннее пространство заполнено диэлектрическим теплопроводным материалом. На корпусе размещены ребра, увеличивающие теплообменную поверхность.
Универсальное конструкционное исполнение большинства электрических конвекторов допускает их напольный и настенный монтаж. В квартирах и коттеджах их обычно размещают на полу. А на небольших дачах подвешивают на стенах, чтобы сэкономить полезную площадь.
Электроконвекторы оснащаются термостатом, управляющим температурным режимом. На недорогих моделях устанавливаются механические регуляторы, а на более дорогой продукции – электронные и программируемые термостаты.
Газовые конвекторы
Это обогревательное оборудование может работать на магистральном или сжиженном газе из баллонов. Но большинство обогревателей предназначено для магистрального газа. Если потребуется перейти на баллонный газ, то производится переналадка оборудования.
Сфера применения газовых конвекторов ограничена частным жилым сектором. Их нельзя устанавливать в многоквартирных домах. Поскольку для создания наружного дымохода понадобится нарушить целостность внешней несущей стены. Что законодательно запрещено.
Конвектор состоит из теплообменника, камеры сгорания, газовой горелки и запорной арматуры. При нажатии на кнопку включения происходит открытие клапана подачи топлива и поджиг горелки. Сгорающий газ разогревает теплообменный блок, отдающий тепло воздушному потоку, который проходит через воздухообменные каналы.
Параметры температурного режима задаются пользователем и контролируются электронным терморегулирующим устройством. Газовые обогреватели обязательно комплектуются специальной автоматикой, отключающей подачу топлива в случае нештатной ситуации.
В большинстве моделей возможна регулировка интенсивности пламени газовой горелки. Можно выбрать модель со встроенным вентилятором, ускоряющим процесс циркуляции воздуха. Продукты сгорания выводятся наружу по коаксиальной дымоходной трубе.
Как рассчитать мощность конвекторов и количество секций?
Приблизительный расчет можно сделать самостоятельно. По нормам СНиП на один квадратный метр площади требуется 100 Ватт мощности. Это соотношение актуально для водяных, электрических и газовых конвекторов. Например, для обогрева комнаты 20 квадратных метров потребуется 2000 Ватт тепловой мощности.
Следует дополнительно учесть теплопотери, которые приходятся на окна, лоджию, угловое расположение помещения с двумя внешними стенами. Для этого к полученному результату добавляем еще 15%. Получаем 2300 Ватт. На основе полученного расчетного значения определяется необходимая тепловая мощность конвекторов для дополнительного и основного обогрева.
Для определения числа секций жидкостных радиаторов отопления нужно посмотреть величину теплоотдачи одной секции в техническом описании. Допустим, что она составляет 180 Ватт. Делим 2300 на 180 Вт. Получается, что потребуется 12 радиаторных секций, распределяемых по всему периметру помещения. Стандартное размещение – под оконными проемами.
