Российский рынок обогревательного оборудования предлагает потребителю десятки видов и сотни разновидностей отопительных приборов бытового, технического и производственного назначения. Высокая востребованность агрегатов для обогрева обусловлена тем, что в зимнее время даже в южных регионах России эксплуатация жилья без искусственного отопления невозможна.
Объёмную нишу на рынке отопительного оборудования занимают конвекционные бытовые обогреватели — надёжные и постоянно совершенствующиеся агрегаты, различающиеся по устройству, но объединённые общей характеристикой — использованием для обогрева помещений конвекции.
Рассмотрим подробнее конвекторное отопление, наиболее распространённые виды конвекторных обогревателей, их плюсы и минусы, в том числе, в ракурсе эффективности применения для отопления жилья.
Явление конвекции
Одним из условий комфортности пребывания в помещении является температурный режим, соответствующий назначению комнаты. Если речь идёт о зимнем периоде, то подразумевается необходимость прогрева воздушной среды в жилье до определённого значения температуры, что достигается с помощью бытовых обогревателей.
Из существующих способов нагрева воздуха в жилых помещениях используются те, которые не оказывают отрицательного воздействия на человека и не создают опасности пожара или взрыва. Например, обогрев жилой комнаты теплом открытого пламени костра по понятным причинам не приемлем, но тот же костёр в камине или печи нагреет стенки топки, которые отдадут тепло воздуху помещения, и такой способ отопления жилья широко распространён.
Для повышения температуры в помещении необходим контакт воздуха с более горячим, чем он, предметом, который передаст ему тепло — теплообмен. Достигается это двумя способами:
- предмет (теплообменник в конструкции обогревательного прибора) нагревается с помощью преобразования энергии теплоносителя в тепло — сжигания топлива или прохождения электрического тока через проводник с высоким сопротивлением;
- предметы и ограждающие конструкции в комнате нагреваются под воздействием излучения инфракрасных отопителей и становятся теплообменниками — источниками тепла.
В обоих случаях инициируются так называемые конвективные потоки, обуславливающие конвекторное отопление. Воздух, контактируя с горячими предметами, нагревается и увеличивается в объёме. Так как нагретый воздух имеет меньшее значение плотности, он устремляется вверх, замещаясь холодным.
При стабильно высокой температуре теплообменника этот процесс происходит непрерывно и называется конвекцией.
Виды конвекторов отопления
Любой обогреватель конвекторного типа имеет длинный перечень характеристик, основных и второстепенных:
- вид энергоносителя, используемого для нагрева теплообменника;
- мощность тепловыделения;
- степень оснащённости автоматикой;
- класс безопасности;
- конструкция исполнения по месту установки;
- мобильность;
- габариты;
- вес;
- класс декоративного оформления.
Согласно этого перечня, конвекторы отопления можно при желании разбить на множество подвидов, но для практического применения в такой разбивке нет необходимости.
Так как выбрать конвекторный обогреватель среди десятков предлагаемых производителями видов непросто, рассмотрим основные группы этих агрегатов, объединяющие оборудование по основному параметру – виду энергоносителя.
Водяные конвекторные обогреватели
*
Конвекторы отопления, использующие в качестве теплоносителя воду, популярны благодаря безопасности и простоте их эксплуатации – при работе этих агрегатов не выделяется никаких веществ, а их применение не требует от потребителя специальных знаний и навыков. Самым распространённым примером таких устройств могут служить радиаторы водяного отопления, подключенные к центральной или автономной системе отопления.
Водяные конвекторные обогреватели представляют собой радиатор-теплообменник с водой (антифризом), гладкий или оребрённый — для увеличения площади теплоотдачи. Нагревательного элемента в его конструкции нет – через радиатор, являющийся элементом отопительного контура, циркулирует горячая вода и нагревает его корпус. Контактирующие с корпусом воздушные массы нагреваются и поднимаются вверх, образуя конвекционные потоки.
Такие водяные конвекторы отопления могут быть представлены знакомыми всем чугунными радиаторами или близкими по габаритам, но более совершенными биметаллическими приборами с двойным корпусом.
Важно! Радиаторы из чугуна производятся и высокого класса художественного исполнения, но цена их в десятки раз превышает стоимость стандартных моделей.
Биметаллические водяные конвекторы представляют собой стальной резервуар, помещённый в алюминиевую оболочку.
Более компактными обогревательными приборами конвективного действия являются водяные конвекторы плинтусного исполнения, представляющие собой современные устройства на базе медных труб с оребрением из алюминиевых пластин, смонтированных на несущем основании и оформленных декоративной наружной панелью.
Несмотря на компактность, габариты обогревателей плинтусного исполнения всё же несоизмеримо больше размеров плинтуса, поэтому своим названием они обязаны, скорее, месту установки – вдоль стен на небольшом расстоянии от пола.
Водяные конвекторы также используют и для отопления помещений значительных габаритов — производственных, хозяйственных и подсобных, но это агрегаты гораздо большей мощности, в которых уровень декоративного исполнения отходит на второй план.
Важно! В системе отопления помещений сезонного проживания во избежание размораживания контура в качестве теплоносителя используют антифриз. Применение воды обязывает к опорожнению системы до наступления заморозков.
Электрические конвекционные агрегаты отопления
*
На втором месте по распространённости применения находятся электрические конвекторные бытовые обогреватели. Популярность их также обоснована – эксплуатация электроконвекторов не сопровождается вредными для человека факторами, не требует заготовки топлива, а также дополнительного оборудования помещения дымоходом и вытяжкой.
По большому счёту, к таким агрегатам относятся и масляные радиаторы, и настенные монолитные панели декоративного исполнения «под камень», и обогреватели-картины, и ещё многие устройства, работающие на электричестве и инициирующие возникновение конвективных потоков в помещении. Эти устройства имеют индивидуальные характеристики, и потому каждое из них нуждается в отдельном рассмотрении.
В данной же статье рассмотрим тот вид электрических приборов, который чаще всего в обиходе называют обогревателем-электроконвектором.
Устройство
Электроконвекторы отопления состоят из металлического корпуса, называемого конвекционной камерой, и установленного в нём нагревательного элемента. ТЭН смонтирован без контакта с корпусом, поэтому в заземлении обогревателя нет необходимости.
В целях безопасности между нагревательным элементом и стенками корпуса присутствует теплозащитная оболочка из термостойкого пластика, снижающая температуру поверхности прибора до безопасных значений. Обогрев помещения осуществляется за счёт естественной конвекции, инициируемой обогревателем – в конструкции прибора в целях обеспечения бесшумности его работы вентилятор отсутствует.
*
Способы регулировки температуры
Конвекторы оснащаются термостатами (механическими или электронными), включающими/выключающими обогреватель по сигналам датчиков температуры.
Механические термостаты работают в паре с температурным датчиком на корпусе, мониторящим только нагрев устройства, без привязки к температуре воздуха в помещении.
Усовершенствованные модели конвекторов комплектуются электронными термостатами, отслеживающими, кроме нагрева корпуса, и температурный режим в помещении – по сигналам датчиков, установленных в комнате. Такие устройства позволяют поддерживать в помещении заданную вручную потребителем температуру с колебаниями по величине не более 1 градуса. При наличии в комнате нескольких таких конвекторов монтируется общий электронный блок управления, регулирующий температурный режим по сигналам термодатчиков включением/выключением и юстировкой мощности всех отопителей.
В зависимости от класса исполнения, электроконвекторы могут быть оснащены и другими полезными опциями, повышающими удобство управления прибором и характеристики воздушной среды:
- таймер, автоматически включающий и выключающий обогреватель в заданное потребителем время;
- устройство увлажнения воздуха в помещении для нейтрализации работы ТЭНа;
- система дистанционного управления с беспроводным пультом;
- световая индикация работающих приборов.
Достоинства и недостатки электрических конвекторов
Конвекторное отопление электрическими агрегатами широко распространено благодаря преобладанию достоинств этих приборов над негативными характеристиками.
Плюсы:
- простота приведения в готовность и эксплуатации – включение шнура в розетку;
- минимум участия потребителя в процессе обогрева;
- отсутствие необходимости специального обслуживания и выполнения профилактических работ;
- бесшумность в работе;
- долговечность – 10 лет и более;
- доступность ценового диапазона;
Минусы:
- существенность величин энергопотребления всех моделей;
- использование в качестве основного средства обогрева возможно лишь при продуманной установке нескольких отопителей;
- сгорание пыли на открытых нагревательных элементах сопровождается неприятным запахом.
Важно! Толстый слой скопившейся на ТЭНе пыли при включении обогревателя может стать причиной пожара.
*
Описанные электрические обогреватели конвективного действия, не являются конвекторами в чистом виде. Нагревательный элемент, контактируя с воздухом, инициирует движение конвективных потоков в помещении, но при этом нагревает также и корпус агрегата. Любой горячий предмет является источником инфракрасного излучения, интенсивность которого зависит лишь от температуры излучателя, поэтому электроконвекторы – это в какой-то степени и инфракрасные обогреватели, нагревающие предметы путём воздействия ИК-излучения, но участие этих лучей в процессе обогрева очень незначительно.
Конвективно-инфракрасные обогреватели
Эти усовершенствованные электроконвекторы представляют собой агрегаты, эффективность которых повышена за счёт увеличения доли обогрева, приходящейся на инфракрасное излучение.
Таким образом, конвективно инфракрасный электрообогреватель – это агрегат для комбинированного обогрева помещения, то есть, с возбуждением конвекции и одновременным использованием ИК-излучения.
Основная «изюминка» конвективно-инфракрасных устройств – это наличие в обогревателе двух нагревательных элементов. Это могут быть два одинаковых нагревателя со специальным покрытием, усиливающим интенсивность инфракрасного излучения, или же пара устройств различного принципа действия – ТЭН и излучающая панель.
*
Достоинства и недостатки конвективно-инфракрасного обогревателя
Плюсы:
- долговечность и функциональность – при выходе из строя одного из нагревателя прибором, хоть и с меньшей эффективностью, можно продолжать пользоваться;
- более высокий, чем у обычных электроконвекторов, КПД
- быстрый прогрев помещений.
Минус:
- относительно высокая стоимость – от 5 тысяч рублей.
Газовые конвекторные обогреватели
Газовый отопитель конвекторного типа – это устройство для обогрева помещений, принцип действия которого основан на прогреве потока воздуха при прохождении им рекуперативного теплообменника, нагреваемого продуктами сгорания газа, сжиженного или природного.
Конвекторное отопление газовым отопителем производится следующим образом — газ подаётся к горелке в камеру сгорания закрытого типа и поджигается от горящего запальника, который, в свою очередь, нужно предварительно разжечь нажатием кнопки пьезоустройства.
Обогреватель оборудован коаксиальным дымоходом – трубой в трубе, по которым навстречу друг другу движутся два потока газов – воздух с улицы к горелке, а продукты сгорания газа наружу.
*
Конвекторы для обогрева газом производятся двух видов конвективности — естественной и принудительной.
В агрегатах с принудительной конвекцией воздух в теплообменник для нагрева нагнетается вентилятором, с естественной – конвекционные потоки образуются без вмешательства потребителя.
Цена газового конвектора зависит от класса его исполнения. Самые дорогие агрегаты – это устройства класса C1 — с закрытой камерой сгорания и принудительной конвекцией, обогреватели класса B11 (естественной конвективности и подключением к обычному дымоходу) значительно дешевле.
Заключение
Отнесение к конвекторам лишь некоторых видов бытовых обогревателей весьма условно — не существует отопительных приборов, работа которых не влекла бы за собой образования конвективных потоков. Но при выборе средства обогрева следует учитывать размер составляющей в эффективности работы агрегата, приходящейся на конвекцию.
Отопление помещений малого объёма вполне под силу агрегатам с естественной конвективностью, в комнатах значительных габаритов (производственного назначения) не обойтись без нескольких таких устройств или тепловых пушек — устройств с принудительной конвекцией.
Основная суть статьи
- Чтобы говорить о конвекторах, нужно знать, что такое конвекция, и как это помогает обогреву.
- Не смотря на то, что принцип работы всех конвекторов основан на образовании конвективных потоков, в обиходе конвекторными обогревателями называют лишь несколько видов отопительных приборов.
- Водяные конвекторы – надёжные устройства, усовершенствованные за несколько десятков лет эксплуатации до агрегатов отопления высокой эффективности и безопасности.
- Электрические конвекционные обогреватели – современное оборудование, не привязанное к запасам топлива и не требующее от потребителя специальных знаний.
- Конвективно-инфракрасные отопители – агрегаты комбинированного обогрева помещений, использующие явление конвекции параллельно с инфракрасным излучением.
- Газовые конвекторы – отопители, экономичные лишь с точки зрения стоимости энергоносителя. Фактически же потери тепла через коаксиальный дымоход с продуктами сгорания газа значительны.
- При выборе отопительного оборудования следует учитывать плюсы и минусы различных видов конвекторных обогревателей. При этом нужно помнить, что конвекторное отопление агрегатами, не оснащёнными принудительным нагнетанием воздуха в теплообменник, уступает в эффективности обогреву устройствами с вентиляторами, а разница в цене этих приборов вполне оправдана.
