Поскольку конвекторы обладают высокой инерцией нагрева, встроенный вентилятор начинает активно проталкивать воздушный поток в корпус прибора. Как только будет достигнут желаемый эффект, устройство выключится. Принудительная вентиляция присутствует во всех типах теплогенераторов.
Устройство конвектора
Название «конвектор» относится к процессу, происходящему в этих устройствах — конвекции. Часто обогреватели называют более простым словом радиатор, хотя это не совсем верно. Нагреватель — это общий термин для любого устройства, которое нагревает среду. Это может быть вода или любая жидкость, но чаще всего это воздух.
Существуют различные типы нагревателей, используемых сегодня для бытовых и небольших промышленных целей. Их можно разделить на различные группы, и внутри каждой группы также существуют различные подгруппы.
Давайте кратко рассмотрим все типы обогревателей, их преимущества и недостатки, а также более подробно остановимся на конструкции конвекционных обогревателей.
Устройство электрического конвектора
Электронагреватель — это современный электрический прибор, работа которого основана на принципе конвекции. В результате конвекции холодные массы газа и теплого воздуха смешиваются, нагревая холодный воздух и создавая комфортную температуру в помещении.
Это относительно простое устройство. Конвекционный нагреватель состоит из корпуса, нагревательного элемента, датчика температуры и термостата. Корпус конвектора оснащен ребрами, которые отводят холодный воздух из помещения и возвращают нагретый воздух в помещение. Некоторые модели оснащены датчиком наклона и датчиками, отключающими нагрев в случае перегрева.
На рисунке: Структура электрического нагревателя
Нагревательный элемент отвечает за нагрев прибора, и вы можете установить желаемую температуру с помощью термостата. В современных обогревателях, таких как NOBO, температура регулируется с максимальной точностью — до 0,4°C, что позволяет экономить электроэнергию и поддерживать приятный микроклимат.
Виды нагревательных элементов
Существует три различных типа нагревательных элементов для электронагревателей.
На фото: Типы нагревательных элементов
Первый тип — монолитный нагревательный элемент. Этот нагревательный элемент изготовлен из одной детали. Между ним и нагревателем нет дополнительного изоляционного материала. Этот тип нагревательного элемента считается энергоэффективным.
Второй тип нагревательного элемента, который является наиболее распространенным, — это трубчатый нагревательный элемент. Это полая трубка, в которую помещается нить — никелевая или вольфрамовая. Труба может быть оребрена различными способами для улучшения теплопередачи.
Эта нить погружается в изоляционный материал. В современных электронагревателях этим материалом часто является кварцевый песок. Это означает, что нагревательный элемент не вступает в прямой контакт с корпусом и обеспечивается оптимальный нагрев корпуса нагревателя. Нагреватели с трубчатым нагревательным элементом считаются наиболее долговечными, энергоэффективными и обладают высокой теплопроводностью.
Третий тип нагревательного элемента — это игольчатый нагревательный элемент. В данном случае нагревательный элемент представляет собой диэлектрическую пластину с нагревательным проводом. Обогреватели с игольчатыми нагревательными элементами недолговечны, быстро теряют тепло и не могут быть установлены в помещениях с повышенной влажностью, в отличие, например, от обогревателей с трубчатыми нагревательными элементами.
Электрическая схема конвектора
На рисунке показана схема подключения нагревателя. Схема подключения этого устройства очень проста. Обогреватели с подогревом работают от электросети, т.е. для их включения необходимо сначала включить обогреватель в розетку. Если это современный обогреватель, его нельзя отключать от сети, а достаточно нажать на выключатель, расположенный на корпусе обогревателя. Вы можете не беспокоиться о потреблении электроэнергии, поскольку обогреватели последнего поколения, например, NOBO, потребляют менее 0,5 Вт в режиме ожидания.
Альтернативные системы обогрева
Плинтусные обогреватели
Плинтусные обогреватели получили свое название от способа их установки — они устанавливаются вдоль плинтуса на полу на определенной высоте над полом. Существуют различные типы плинтусных обогревателей — водяные, электрические, инфракрасные и т.д.
Изображение: Дизайн плинтуса
Электрические плинтусные нагреватели состоят из корпуса, в котором находится нагревательный элемент. Они оснащены заборными решетками и сетками для нагнетания нагретого воздуха в помещение. Эти модели работают по принципу конвекции. Эти нагреватели имеют компактные размеры.
Нагреватели работают, когда они подключены к системе центрального отопления. Горячая вода нагревает корпус устройства, и оно отдает тепло в помещение. Этот тип отопления подходит для многоквартирных домов.
Инфракрасные обогреватели работают по принципу инфракрасного нагрева. Это означает, что они нагревают не воздух в помещении, а соседние предметы, которые в свою очередь нагревают воздух в помещении.
Нагреватель на масляной основе — отличается от других тем, что его нагревательный элемент погружен в масло. Преимущество этих моделей в том, что они относительно недорогие. Их недостаток в том, что они долго нагреваются, нагретое масло может издавать треск, и они могут протекать.
Плинтусный нагреватель — это очень простое устройство. Он состоит из металлического корпуса, в котором находится низкотемпературная катушка. Когда катушка нагревается, нагревается и корпус. Затем воздух в помещении нагревается, но очень медленно.
Внешний вид этого обогревателя не отличается презентабельностью.
Масляный радиатор
Положительные аспекты: Портативность, отсутствие прямого контакта нагревательного элемента с воздухом, т.е. «не сжигает кислород», средний ценовой диапазон. Недостатки: ограниченный срок службы, так как масло со временем разлагается при высоких температурах; невозможно работать без наблюдения человека; высокая температура поверхности нагревательного элемента; неэкономичность, так как между нагревательным элементом и воздухом находится среда (масло) и физические потери происходят на каждом этапе передачи тепла.
На фото: структура и функционирование масляного обогревателя.
Инфракрасный обогреватель
Положительные аспекты: Он экономичен, нет прямого контакта между нагревательным элементом и воздухом, поэтому «кислород не сжигается».
Отрицательные стороны: В профессиональной установке есть свои особенности, они относятся к дорогой ценовой категории, нагревают не воздух, а окружающие предметы, что не всегда полезно, когда человек находится в зоне излучения.
На фото: конструкция и функционирование инфракрасного обогревателя.
Тепловая пушка и тепловой вентилятор
Положительные моменты: простая конструкция, быстрый нагрев воздуха, мобильность и гибкость установки, широкий ценовой диапазон от дешевых до дорогих.
Обратите внимание! Отверстия для выхода горячего воздуха закрыты стальными или пластиковыми решетками. Это быстросъемные конструкции. Это необходимо для обеспечения доступа к частям нагревателя в случае ремонта и для очистки полости от мусора, попавшего через щели в решетке.
Три типа нагревательных элементов
Нагревательный элемент является центральной частью конвекционной печи. Подается электрический ток, который нагревает компонент из-за его высокого сопротивления, и тепло выделяется в окружающую среду. В современной технологии используются три основных типа нагревателей:
- трубчатый,
- иглу или ленту (стежки),
- монолитный.
Игольчатые или ленточные нагреватели состоят из металлической пластины, в некоторых случаях ленты, и нескольких иглообразных петель, распределенных по поверхности. Каждая игла нагревается с обеих сторон. Из-за большой площади поверхности, взаимодействующей с воздухом, газ быстро нагревается. Преимуществом игл является их низкая стоимость. Недостатком является то, что он слишком сильно высушивает воздух и не может использоваться во влажных помещениях.
Электрические трубчатые нагреватели (TEF) состоят из полой трубки с металлической спиралью внутри. Внутренняя спираль нагревается и отдает тепло через стенки трубки. Преимуществами такого устройства являются безопасность и возможность использования в мокрой камере. Основными недостатками являются длительное время нагрева и низкая эффективность.
Монолитные радиаторы считаются лучшими. Они состоят из корпуса с несколькими пластинами. Это означает, что они быстро и равномерно нагреваются и обладают хорошей теплоемкостью. Единственным недостатком является их высокая стоимость.
Блок управления или термостат
В конвекционных нагревателях в качестве термостата может использоваться термостат или электронный блок управления. В любом случае, это устройство предназначено для контроля температуры нагрева и времени работы устройства, чтобы вы могли управлять температурным режимом.
Наиболее распространенным контроллером является термостат. Механические модели очень просты по конструкции: при достижении определенной температуры нагрева размыкается электрический контакт. Он закрывается только после того, как прибор снова остынет. Преимуществом термостата является то, что устройство стоит недорого. Однако с ним трудно контролировать обогрев помещения — прибор включается в зависимости от температуры нагревательного элемента, а не окружающего воздуха.
Электронный блок управления оснащен несколькими датчиками, которые измеряют температуру самого нагревателя и окружающего воздуха. Микропроцессор обрабатывает эти данные и управляет функциями нагрева и охлаждения на основе сделанных в нем настроек. Это позволяет нагреть помещение до заданной температуры. Это более продвинутый тип термостата.
Принцип работы электрического конвектора
При включении нагревателя электричество поступает в нагревательный элемент и нагревает металлический сердечник. Он нагревает воздух в непосредственной близости. Горячий воздух становится легче, поднимается вверх и заменяется более тяжелым потоком холодного воздуха. Воздух нагревается, и цикл повторяется снова. Конвекция продолжается до тех пор, пока температура в помещении не выровняется.
