Что такое конвектор отопления: электрические и другие виды, устройство и принцип работы, видео, фото

Что такое конвектор: устройство, разновидности, советы по выбору

Приветствую, камрады! Сегодня я хочу познакомить вас с целым классом отопительных приборов — с конвекторами. Нам предстоит узнать, как они устроены, за счет чего обогревают помещение и какими бывают. Кроме того, я дам ряд рекомендаций по выбору того или иного отопительного прибора.

Водяной настенный конвектор.

Водяной настенный конвектор.

Определение

Начну издалека.

Конвекцией называется процесс перемешивания воздуха в помещении (и в любом другом замкнутом объеме) при его неравномерном нагреве. Нагревающиеся газы расширяются; в результате воздух с уменьшившейся плотностью вытесняется вверх более плотными и холодными воздушными массами. По мере охлаждения он увеличивает плотность и опускается вниз — и так до бесконечности.

Конвекция неравномерно нагретого воздуха в замкнутом объеме.

Конвекция неравномерно нагретого воздуха в замкнутом объеме.

Любой отопительный прибор отдает тепло окружающей среде за счет двух процессов:

  • Непосредственного нагрева контактирующего с ним воздуха. Весь объем помещения прогревается за счет конвекции;
  • Передачи тепла за счет инфракрасного (теплового) излучения. Оно нагревает ближайшие к прибору поверхности (пол, мебель и т.д.), которые сами становятся причиной нагрева воздуха и генерируют собственные конвекционные потоки.
Инфракрасное излучение отличается от видимого света большей длиной волны.

Инфракрасное излучение отличается от видимого света большей длиной волны.

ИК-излучение, среди прочего, нагревает поверхность тела любого человека, находящегося вблизи источника тепла. За счет этого температура в помещении субъективно воспринимается как более высокая: зона комфорта смещается вниз с обычных 22-24 до 16-18 С.

Конвектор — это отопительный прибор, обогревающий помещение преимущественно за счет конвекции. ИК-излучение вносит сравнительно небольшую лепту в его производительность.

Строго говоря, конвектором можно назвать большую часть источников тепла с развитой поверхностью — радиаторы, регистры и т.д. Однако исторически это название закрепилось за изделиями, которые представляют собой трубку или несколько трубок с теплоносителем или другим источником тепла и напрессованное на них для увеличения теплоотдачи поперечное оребрение.

Пластины на трубках с теплоносителем увеличивают теплоотдачу.

Пластины на трубках с теплоносителем увеличивают теплоотдачу.

Классификация

По каким признакам можно классифицировать конвекторы?

Материал

Наиболее распространенная разновидность, массово использовавшаяся в новостройках в 80-90 годы прошлого века — стальные. Фактически, прибор представляет собой виток стояка отопления с напрессованными на него стальными пластинами. Обычно его дополняют декоративным экраном и подвижной горизонтальной заслонкой, позволяющей регулировать теплоотдачу.

Жителям новостроек стальные конвекторы запомнились как приборы с удручающе низкой тепловой мощностью. В 90-е мне доводилось массово менять стальные конвекторы на привычные по квартирам советской постройки чугунные радиаторы: замена отопительных приборов поднимала температуру в квартире на 5-8 градусов.

Именно эти приборы массово устанавливались строителями в новостройках.

Именно эти приборы массово устанавливались строителями в новостройках.

Основной причиной низкой мощности была сравнительно низкая температура теплоносителя (в то время температурный график выдерживался далеко не всегда) и… низкая теплопроводность стали.

Принцип работы конвектора подразумевает нагрев контактирующего с ним воздуха до максимальной температуры. Чем выше теплопроводность материала трубок с теплоносителем и оребрения, тем выше температура концов оребрения и, соответственно, температура воздуха на выходе.

Примерно с начала 2000-х на российском рынке стали массово появляться конвекторы из других материалов:

  • Медные;
Цельномедный прибор с деревянным декоративным экраном.

Цельномедный прибор с деревянным декоративным экраном.

  • Медно-алюминиевые (с медными трубками для теплоносителя и алюминиевым оребрением);
  • Медно-латунные (с медными трубками для теплоносителя и латунным оребрением).

Насколько они эффективнее стальных?

Я просто предоставлю уважаемому читателю изучить таблицу теплопроводности металлов.

Металл Теплопроводность, Вт/(м*К)
Черная сталь 47
Латунь 111
Алюминий 236
Медь 390

Почему используются другие металлы, кроме обладающей наибольшей теплопроводностью меди?

Причина — ее относительно высокая цена. Алюминиевое или латунное оребрение позволяет заметно уменьшить итоговую стоимость отопительного прибора, пожертвовав 10-15 процентами его тепловой мощности.

Медно-алюминиевый теплообменник.

Медно-алюминиевый теплообменник.

Почему латунь конкурирует с более дешевым и теплопроводным алюминием?

Она обладает большей механической прочностью. Тонкое оребрение из мягкого алюминия легко повредить случайным ударом. Кроме того, производители вынуждены учитывать эстетические предпочтения потенциального покупателя: латунь и медь похожи внешне, что позволяет выполнить прибор в единой цветовой гамме.

Способ монтажа

По способу монтажа различают:

  • Настенные приборы. Они крепятся к стене на кронштейны, анкеры или дюбель-шурупы. Такое расположение оптимально при стандартной высоте подоконников и окон;
Прибор настенного монтажа.

Прибор настенного монтажа.

  • Напольные, с монтажом на кронштейны или непосредственно на поверхность пола. Этот тип конвекторов востребован, прежде всего, в помещениях с панорамным остеклением;
Напольный конвектор создает тепловую завесу перед панорамным окном.

Напольный конвектор создает тепловую завесу перед панорамным окном.

  • Внутрипольные. Конвектор скрыт в углублении внутри стяжки или под настильным полом; сверху его закрывает прочная декоративная решетка. Это решение позволяет полностью избавиться от видимых отопительных приборов в интерьере комнаты и зачастую опять-таки совмещается с панорамным остеклением.
Внутрипольный прибор. На виду - только декоративная решетка.

Внутрипольный прибор. На виду — только декоративная решетка.

В этот список стоит внести пару гибридных решений:

  1. Теплый плинтус — это настенный конвектор высотой 10-20 сантиметров. Благодаря декоративному экрану он действительно выглядит как высокий плинтус, не выделяясь в интерьере помещения. Небольшой тепловой поток на погонный метр (до 200 ватт) компенсируется значительной длиной прибора: он монтируется не только под окнами, но и по всему периметру комнаты;
Электрический теплый плинтус.

Электрический теплый плинтус.

  1. Снабженный вентилятором настенный или внутрипольный конвектор называется фанкойлом. Обдув тихоходным вентилятором увеличивает теплоотдачу и скорость движения потоков воздуха, разносящих тепло по объему отапливаемого помещения.
Настенный фанкойл в упаковке. На фото видны шланги для подключения к подаче и обратке системы автономного отопления.

Настенный фанкойл в упаковке. На фото видны шланги для подключения к подаче и обратке системы автономного отопления.

Источник тепла

Им может быть не только теплоноситель, поставляемый ТЭЦ или котельной. Конвектор может обладать собственным источником тепла.

Электричество

Электрические конвекторы представляют собой помещенную в теплообменник с развитым оребрением низкотемпературную нагревательную спираль в керамическом изоляторе.

Схема питания электрического прибора включает ступенчатый регулятор мощности и/или терморегулятор, отключающий питание нагревательного элемента при достижении воздухом в комнате определенной температуры.

Устройство электроконвектора.

Устройство электроконвектора.

Именно терморегулятор — наиболее уязвимая часть прибора. Площадь контактных клемм в нем невелика, что при большой силе тока вызывает нагрев клемм и оплавление пластикового изолятора. Ремонт конвектора своими руками в большинстве случаев сводится именно к замене оплавленного терморегулятора или платы управления целиком.

Плата управления электрического прибора.

Плата управления электрического прибора.

Главный недостаток электроконвектора — большая стоимость киловатт-часа тепла: она в точности равна текущей стоимости киловатт-часа электричества.

Тарифы на электроэнергию. Тульская область РФ, данные 2016 года.

Тарифы на электроэнергию. Тульская область РФ, данные 2016 года.

Не верьте утверждениям продавцов о большей или меньшей экономичности того или иного прибора.

КПД любого электрического нагревателя всегда равен 100%. Это прямо следует из закона сохранения энергии: вся затраченная энергия преобразуется либо в физическую работу (то есть в перемещение предмета ненулевой массы против вектора гравитации), либо в тепло.

Если ваш электроконвектор не пытается взлететь, вы можете быть абсолютно уверены, что являетесь владельцем самой экономичной модели на рынке.

В нашем случае электроэнергия полностью преобразуется в тепловую.

В нашем случае электроэнергия полностью преобразуется в тепловую.

Газ

Более дешевая в эксплуатации разновидность конвекторов — газовые. Устройство конвектора отопления этого типа включает газовую горелку, теплообменник и электрический вентилятор, обеспечивающий отвод продуктов сгорания и приток уличного воздуха. В конструкции прибора используется коаксиальный (труба внутри трубы) воздуховод.

Как работает этот прибор?

  • Газовая горелка разогревает теплообменник, который, в свою очередь, отдает тепло воздуху в комнате;
  • Вентилятор нагнетает по внешней оболочке коаксиального воздуховода воздух для сгорания газа;
  • Продукты сгорания отводятся по центральному каналу воздуховода. При этом приточный воздух не дает оболочке трубы разогреться до опасной температуры, поэтому конвекторы этого типа могут монтироваться даже на деревянные стены.
Устройство газового конвектора с принудительной тягой.

Устройство газового конвектора с принудительной тягой.

Существует энергонезависимая версия прибора — без вентилятора. Воздухообмен в этом случае обеспечивается за счет все той же конвекции: нагревшиеся продукты сгорания вытесняются более холодным уличным воздухом.

Прибор с пассивной тягой.

Прибор с пассивной тягой.

Оценка

В чем водяной конвектор превосходит прочие отопительные приборы?

В отказоустойчивости. Он не боится гидроударов и перегрева: трубка для теплоносителя стойкостью к гидростатическому давлению и температуре не отличается от цельной стальной трубы (стояка или подводки).

Главный недостаток конвекционного отопления (независимо от типа отопительных приборов) — неравномерное распределение температур в помещении. Под потолком температура выше, чем на уровне пола, причем разница доходит до 5-8 градусов.

Вы часто проводите свой досуг на потолке? Я вот тоже как-то не очень. Поэтому перегрев воздуха там приводит лишь к увеличению теплопотерь через перекрытие.

Распределение температур при конвекционном отоплении.

Распределение температур при конвекционном отоплении.

Выбор

По каким признакам стоит выбирать конвектор отопления?

Источник тепла

Центральное отопление не оставляет большого выбора: вам в любом случае придется использовать водяные конвекторы. А вот в газифицированном частном доме наиболее экономичным решением станет газовый прибор: киловатт-час тепла, полученного при сгорании магистрального природного газа, в 4-6 раз дешевле, чем киловатт-час электроэнергии.

Газ остается более экономичным источником тепла даже в том случае, если вам придется использовать баллоны. Их периодическая заправка увеличит стоимость киловатт-часа тепла до 2,8 — 3 рублей при средней по России стоимости КВт*ч электроэнергии в 4 рубля.

Даже при использовании сжиженного газа газовый конвектор остается выгодным вложением денег.

Даже при использовании сжиженного газа газовый конвектор остается выгодным вложением денег.

Впрочем, в долгосрочной перспективе соотношение затрат на электроэнергию и газ может меняться в пользу первого источника тепла. Запасы природного газа ограничены, и их исчерпание неизбежно вызовет увеличение тарифов в ближайшие годы. У производителей электричества постепенный переход на возобновляемые источники стимулирует уменьшение себестоимости киловатт-часа.

Тепловая мощность

Тепловая мощность прибора всегда указывается в его описании.

Потребность в ней можно грубо оценить, исходя из объема отапливаемого помещения и климатической зоны:

  • На кубометр объема берется 40 ватт тепла;
  • Для теплых регионов (Крым, Краснодарский край) результат умножается на коэффициент 0,7;
  • Для Московской и Ленинградской областей коэффициент равен 1,2;
  • В Сибири и на Дальнем востоке он увеличивается до 1,5;
  • В самых холодных областях — в Якутии на Чукотке — потребность в тепле вырастет вдвое.

Приведу пример расчета потребности в тепле для мансарды в моем доме, расположенном в Севастополе. Средняя высота потолка в ней равна 2,5 метрам, площадь — 60 м2.

Отапливаемое помещение состоит из двух комнат и санузла общей площадью 60 м2.

Отапливаемое помещение состоит из двух комнат и санузла общей площадью 60 м2.

Объем, таким образом, составляет 60х2,5=150 м3, потребность в тепле — 150*40*0,7=4200 ватт. Фактически для обогрева помещения используется инверторный кондиционер с эффективной мощностью при работе на нагрев 4100 ватт.

Тепловая мощность отопительного прибора с приемлемой точностью соответствует расчетной.

Тепловая мощность отопительного прибора с приемлемой точностью соответствует расчетной.

При подборе мощности водяного конвектора учтите, что производители указывают ее для идеальных условий — для дельты температур между воздухом в комнате и теплоносителем в 70 градусов (скажем, 90С/20С). При ее уменьшении вдвое (пример — вполне реальные 60/25С) тепловая мощность уменьшится ровно в два раза.

Материал

Здесь инструкция очевидна: наш выбор — медные трубки с алюминиевым оребрением. Эта комбинация металлов обеспечивает максимальную теплоотдачу при минимальной стоимости прибора.

Оптимальное сочетание: медные трубки и алюминиевые пластины.

Оптимальное сочетание: медные трубки и алюминиевые пластины.

Заключение

Итак, конвекторы — вполне заурядные отопительные приборы со своими достоинствами и недостатками. Узнать больше об их разновидностях вам поможет видео в этой статье. Не стесняйтесь дополнять ее своими комментариями. Успехов, камрады!



Поделиться
Советуем прочитать
Электрические конвекторы: эффективность, разновидности, особенности подключения Конвекторный радиатор. Характеристики электрических, газовых и водяных приборов Какие электро отопители для дома стоит приобрести

Как выполнить монтаж отопления в квартире или частном доме

получите бесплатный пошаговый видео-курс

+ бонусные уроки:

  • Выбор радиатора отопления
  • Где установить радиатор отопления
  • Котел отопления
  • Расчет отопления частного дома
  • Выбор труб для отопления

... и еще несколько сюрпризов:)

Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток


Подписывайся на наши новости Вконтакте!




2013, Otoplenie-Gid.ru
Ваш гид по отоплению своими руками
Карта сайта
Реклама на сайте
Связь с администрацией: [email protected]
Top