Если проанализировать весь опыт, накопленный в сфере отопительных систем, то можно сделать вывод, что одним из самых распространенных способов обогрева является конвекторное отопление. Оно давно и успешно применяется во всех типах зданий и сооружений. Мы же в данной статье рассмотрим этот вид отопительных систем применительно к частным домам, квартирам и прочим жилым помещениям.
Понятие конвекторного отопления
Вначале необходимо очертить круг оборудования и систем, относящихся к этому понятию. Из названия явствует, что в нашем случае речь идет об отоплении с помощью нагревателей воздуха – конвекторов. Из этого и будем исходить, поскольку есть более широкое понятие – конвекционный обогрев. К нему относятся чуть ли не все существующие виды отопительных систем.
Если говорить простыми словами, то конвекторный радиатор – это устройство, нагревающее непосредственно воздух. Ведь тепло может распространяться в пространстве помещения двумя способами:
- конвекция: получая порцию тепла от нагревателя, воздух теряет в плотности и становится легче, в результате чего вытесняется под потолок более холодным и тяжелым потоком. В комнате возникает медленная круговая циркуляция воздушных масс;
- инфракрасное излучение: поверхность, чья температура выше 60 °С, либо специальный излучатель выделяет инфракрасное тепло, нагревающее все предметы в комнате.
Конструкция конвекторов всех типов задумана таким образом, чтобы прогревать только воздух, доля инфракрасного излучения у них очень мала и не превышает 10% от общего количества выделяемой теплоты.
В современных системах обогрева частных домов, квартир и дач используются конвекторные батареи 3 групп:
- водяные;
- электрические;
- газовые.
Каждая группа включает в себя множество различных приборов, применяемых в тех или иных условиях. Во многом эти условия зависят от наличия в доме определенного энергоносителя, чье использование наиболее выгодно домовладельцу. Как нетрудно догадаться, перечисленные виды обогревателей различаются между собой способом получения тепловой энергии для передачи ее в помещение.
Водяные воздухонагреватели
Эта группа отопительных приборов характеризуется тем, что не производит тепло самостоятельно. Водяные конвекторы служат лишь передаточным звеном между котельной установкой и воздушными массами в здании. Котел расходует энергоноситель, вырабатывает тепло, что доставляется к отопителям с помощью теплоносителя – воды.
Подобное конвекторное отопление частного дома нельзя путать с радиаторным. Дело в том, что у радиаторов доля инфракрасного излучения довольно высока, гораздо больше, чем 10%. Поэтому причислять их к группе конвекторов будет неправильно.
Ярким примером водяного конвектора служит змеевик из стальной трубы с насаженными на нее пластинами, что по сей день встречается в квартирах многоэтажных жилых домов. Иногда еще попадаются приборы, скрытые кожухом. В принципе, данный обогреватель хорошо отражает общую концепцию прямого нагрева воздуха. Вертикальные тонкие пластины хорошо прогревают проходящий сквозь них воздух и в то же время выделяют немного излучения, поскольку имеют слишком малую площадь. А приборы, закрытые кожухом, излучают в инфракрасном диапазоне совсем слабо.
В нынешнее время конвекторная система отопления с настенными приборами встречается достаточно редко. Причина в том, что водяные конвекторы в настенном исполнении найти не так-то просто, их полностью вытеснили различные радиаторы. Тем не менее на рынке присутствуют такие виды водяных воздухонагревателей:
- плинтусные;
- внутрипольные.
Первые представляют собой модули с ребристым теплообменником из меди или алюминия. Конструкция классическая: пластины, установленные на трубах с теплоносителем. Элемент имеет небольшие размеры и помещается внутрь алюминиевого кожуха с прорезями для воздуха. Модули монтируются по периметру комнаты вместо плинтусов.
Похожее отопление конвекторного типа делается на основе внутрипольных обогревателей. Здесь классический ребристый теплообменник встраивается в корпус с решеткой вместо верхней крышки. Аппарат для повышения теплоотдачи зачастую снабжается вентилятором турбинного типа. Изделие полностью скрыто в полу, видна только решетка, через которую циркулирует воздух.
Главный козырь подобного рода систем – универсальность, ведь нагревать теплоноситель можно с помощью любого топлива или электроэнергии. При этом эффективность и работы следует оценивать по КПД котла, зависящий от его типа и применяемого топлива. Что касается скорости прогрева комнат, то она достаточно высока, а расход тепла хорошо поддается регулированию. Другое дело, что стоимость конвекторного отопления и его монтажа довольно высока, а эксплуатационные затраты зависят от типа энергоносителя.
Электрические обогреватели
Данная группа отопительных приборов самостоятельно производит тепло, преобразовывая электроэнергию. Сердцем аппарата служит все тот же ребристый теплообменник, только внутри него вместо труб с водой установлен ТЭН. Элемент помещен внутрь металлического корпуса, где для прохода воздуха выполнены прорези в нижней и верхней части. Электрический конвектор автоматизирован изначально, поскольку даже самая дешевая версия оборудована термостатом, управляющим работой ТЭНа.
Необходимо отметить, что отопление конвекторными обогревателями на электричестве не только удобно, но и эффективно. КПД аппаратов достигает 98%, а высокая степень автоматизации позволяет экономить электричество, это достигается за счет программирования обогревателя на разные режимы работы в определенное время суток. По исполнению электроприборы бывают:
- настенными;
- напольными (передвижными);
- плинтусными;
- внутрипольными.
Для справки. Несколько конвекторов можно объединить в общую систему, управляемую из одного центра, например, выносного программируемого блока с терморегулятором.
Если изучить все отзывы о подобных обогревателях, то негатив высказывается только в одном отношении: дорого платить за электроэнергию. В остальном нареканий очень мало, что и неудивительно, ведь цена оборудования и его монтажа вполне доступна широкому кругу покупателей. Со скоростью прогрева тоже проблем не возникает, этим славятся любые конвекторы.
Газовые аппараты
По стоимости оборудования и его установки газовые конвекционные обогреватели находятся посередине между электрическими и водяными приборами. Их основная проблема – трудности с подключением к газовой магистрали или организация топливоподачи от баллонов с пропаном. В остальном это неплохие аппараты для отопления частного дома или дачи, где люди пребывают периодически и есть риск зимой заморозить оборудование или теплоноситель.
По сути, обогреватель представляет собой небольшой конвекторный котел, сжигающий природный и сжиженный газ. Его теплообменник, одновременно являющийся камерой сгорания закрытого типа, также нагревает воздух напрямую, причем скорость теплообмена может быть увеличена с помощью вентилятора обдува. Дымовые газы выбрасываются наружу сквозь стену, оттуда же через коаксиальный патрубок берется воздух для горения.
Заключение
В целом конвекторное отопление считается довольно эффективным с точки зрения обогрева помещений. Затраты же на монтаж и эксплуатацию разнятся в зависимости от выбранного типа приборов. У пользователей есть возможность выбора оборудования применительно к собственным условиям и пожеланиям.
Источник: cotlix.com
Принцип работы
Само слово «конвектор» служит указанием на то, что в основе принципа его работы лежит такое физическое явление как конвекция. Холодный воздух, будучи более плотным, находится в нижних слоях – вблизи пола помещения. Пройдя сквозь конвектор, воздух согревается, плотность его уменьшается, в результате чего он поднимается вверх.
Конвекция может быть не только естественной, но и принудительной. Увеличить конвекционный поток воздуха и тем самым повысить КПД отопительного прибора поможет встроенный вентилятор.
Устройство водяного конвектора отопления
Основным рабочим элементом конвектора является теплообменник. Именно с его помощью осуществляется передача тепла от теплоносителя, функцию которого выполняет горячая вода, циркулирующая в системе отопления, окружающему воздуху. Теплообменник представляет собой трубу, на которую насажено множество металлических пластин (ламелей), увеличивающих площадь теплообмена. В зависимости от требуемой мощности конвектор может быть укомплектован как одним, так и двумя теплообменниками.
Расстояние между ламелями теплообменника задается не произвольно, а четко рассчитывается. Казалось бы, чем больше пластин насажено на трубу, тем лучше теплообмен. Однако слишком большая их плотность приведет к тому, что циркуляция воздуха через прибор будет затруднена. Нужно добиться «золотой середины» – чтобы ламели не препятствовали движению воздуха, но при этом обеспечивали максимально эффективную теплопередачу.
Существует и альтернативный с конструкционной точки зрения тип теплообменника, в котором вместо ламелей используется проволока. Проволочные конвекторы несколько эффективнее, но при этом значительно дороже, а потому и менее распространены, чем пластинчатые, поэтому подробнее говорить о них мы не будем.
data-src=/images/otoplenie/vodyanye-konvektory-otopleniya/vodyanoj-konvektor-s-teploobmennikom-s-provoloki.jpg class=aligncenter alt=”Водяной конвектор с теплообменником из проволоки” width=800 height=663 />Водяной конвектор с теплообменником из проволоки.
Многие технические характеристики конвектора определяются материалом, из которого изготовлен его теплообменник. Это может быть сталь, медь либо комбинация меди и алюминия. Использование для изготовления теплообменника цветных металлов, благодаря их высокой теплопроводности, ведет к повышению эффективности прибора в сравнении с аналогом из чермета. К слову, алюминиевые ламели очень тонкие, и при неосторожном обращении они легко заминаются, что ухудшает аэродинамику.
Различаться теплообменники могут не только материалом изготовления, но и формой металлических ребер. Наряду с гладкими ламелями применяют и рифленые: волнообразные, П-образные, меандровые и т.д. Рифленые ламели обладают явным преимуществом: рельеф увеличивает площадь пластины, а значит, и теплоотдачу.
data-src=/images/otoplenie/vodyanye-konvektory-otopleniya/volnoobraznue-lameli.jpg class=aligncenter alt=”Волнообразные ламели” width=800 height=627 />Теплообменник с волнообразными ламелями.
Эффективность теплопереноса от теплоносителя к ламелям в значительной степени зависит от плотности прилегания пластин к трубе: даже небольшой зазор может стать причиной больших теплопотерь. Если теплообменник изготовлен из стали, для соединения ламелей с трубой обычно используют сварку, если из меди – пайку. В случае же биметаллических теплообменников, в которых алюминиевые пластины контактируют с медными трубами, ни сварка, ни пайка не применимы. Однако и здесь можно добиться плотного прилегания элементов. В данном случае либо используют ламели со специальными манжетами, либо применяют метод дорнования – насаживают пластины на трубу, а затем эту трубу расширяют с помощью дорна.
Некоторые конвекторы оснащаются вентилятором, затягивающим воздух внутрь теплообменника и, тем самым, ускоряющим воздухообмен, а значит, и процесс обогрева помещения. Вентилятор может быть тангенциальным или аксиальным. У первого крыльчатка тянется вдоль всей длины теплообменника.
Пропеллер аксиального вентилятора располагается в торцевой части теплообменника и направляет воздух вдоль него.
Достоинство отопительного прибора с принудительной конвекцией очевидно – повышенная эффективность. Но есть у него и явные недостатки: во-первых, необходимость подключения к электросети, что не всегда может быть легко осуществимо, и, во-вторых, шум, который издает вентилятор во время работы.
Теплообменник, а также вентилятор (если таковой предусмотрен конструкцией), точки подключения к системе отопления, регулятор подачи теплоносителя, клапан спуска воздуха скрыты за стенками корпуса из нержавеющей стали. Верхний торец корпуса закрыт решеткой, которая не препятствует движению воздушных потоков, но при этом не дает посторонним предметам попасть внутрь. В некоторых конвекторах имеется воздушная заслонка, позволяющая управлять интенсивностью потока воздуха.
Настенные и напольные водяные конвекторы отопления
По способу монтажа все конвекторы отопления делятся на настенные, напольные и внутрипольные. Первые два типа очень похожи между собой, поэтому рассматривать мы их будем вместе.
Главное различие настенных и напольных конвекторов, очень схожих по внешнему исполнению, – их габариты. Настенные, как правило, достаточно высокие, напольные – низкие и компактные. Последние благодаря их скромным размерам меньше бросаются в глаза, их легко скрыть за мебелью.
Настенный водяной конвектор.
Напольный водяной конвектор.
Существуют даже плинтусные модели с высотой менее 200 мм, которые могут служить заменой плинтусу и обогревать помещение по всему периметру.
Плинтусный водяной конвектор.
Все настенные и напольные конвекторы подразделяются на модели с кожухом и модели без него. Кожух выполняет отнюдь не декоративную роль, как этого можно было бы ожидать: он способствует созданию дополнительной тяги для улучшения циркуляции воздуха. Часто высота кожуха значительно превышает габариты теплообменника. Такое несоответствие вовсе не является браком завода-изготовителя, делается это намеренно: чем выше кожух, тем сильнее тяга. Что же касается конвекторов без кожуха, то у них тоже имеется корпус, но он лишь маскирует теплообменник и защищает его от механических повреждений.
Следует заметить, что поверхность функционального кожуха или же декоративного корпуса не нагревается слишком сильно. Это выгодно отличает конвекторы от радиаторов – обжечься, случайно коснувшись поверхности корпуса, в данном случае нельзя.
Чаще всего корпуса конвекторов изготавливают из стали, вне зависимости от материала теплообменника. Дело в том, что сталь легко окрашивается, и это дает покупателю возможность подобрать отопительный прибор, который идеально впишется в интерьер помещения. Впрочем, сталь – хоть и наиболее распространенный, но не единственный вариант. При желании можно найти и что-нибудь более экзотическое, например, конвектор в деревянном корпусе.
Водяные конвекторы отопления, встраиваемые в пол
Существует еще одна разновидность конвекторов отопления, сильно отличающаяся от рассмотренных выше и потому стоящая особняком. Необычны они местом своей установки – в нише, расположенной ниже уровня пола. С большой долей вероятности встретить подобные отопительные приборы можно в помещениях торгового или офисного назначения с большими панорамными окнами, на фоне которых обычные радиаторы или конвекторы будут смотреться не совсем уместно. В коттеджах и квартирах такие конвекторы тоже устанавливают, но обычно лишь в тех случаях, когда нижний край окна расположен не выше 150-300 мм от уровня пола. Допускается встраивание отопительных конвекторов в подоконник.
Конвектор водяного отопления встроенный в пол.
Высота корпуса встраиваемых в пол конвекторов может варьироваться от 50 до 130 мм, а длина достигать 3 м. Но об истинных габаритах отопительного прибора пользователь, если он сам не занимался проектированием и установкой, может только догадываться, ведь видна ему будет лишь декоративная решетка на уровне пола, через которую вверх поднимается нагретый воздух.
Чаще такие решетки изготавливаются из стали, алюминия или пластика, но иногда можно встретить чугунные, мраморные или, например, деревянные. Из какого бы материала ни была сделана решетка, она должны быть достаточно прочной, чтобы вы, проходя мимо, не боялись на нее наступить.
В случае больших французских окон внутрипольные конвекторы – незаменимый вариант отопительного оборудования. С одной стороны, и мы об этом уже упоминали, они, будучи расположенными ниже уровня пола, не мешают обзору. С другой стороны, именно такие конвекторы наиболее эффективно обогревают помещение с окнами «в пол». Холодный воздух из окна попадает через решетку в конвектор, а оттуда тем же путем выходит уже теплым.
Для установки внутрипольного конвектора требуется заранее подготовить в полу нишу глубиной от 100 до 300 мм. Впрочем, осуществить монтаж можно и на стадии выполнения стяжки пола. Следует иметь в виду, что далеко не каждый конвектор вы можете использовать для внутрипольного монтажа.
Лимитирующим фактором в данном случае будет служить высота корпуса прибора. Мощные модели высотой в несколько десятков сантиметров не предназначены для установки в помещениях, расположенных на верхних этажах здания. Разумеется, планировать установку внутрипольных конвекторов следует заранее – еще на стадии строительства здания. Исключение составляют маломощные невысокие модели, которые допускают монтаж в стяжку.
Внутрипольные конвекторы водяного отопления, в отличие от настенных или напольных, часто имеют в своей конструкции вентилятор для принудительной подачи воздуха к теплообменнику, а также систему дренажа для сбора и отведения конденсата из корпуса прибора.
Возможность контроля температуры
Иногда, особенно весною, когда ночью еще по-прежнему холодно, а днем уже начинает заметно пригревать солнце, периодически возникает желание снизить жар, идущий от отопительного прибора. Водяные конвекторы отопления легко поддаются регулировке мощности. При перекрывании подачи теплоносителя в конвектор он довольно быстро остынет, что обусловлено малым, по сравнению с радиатором, объемом воды внутри него. Все, что вам нужно для поддержания температуры в помещении на заданном уровне, это комплектация конвектора терморегулирующей арматурой с механическим или электронным управлением.
Механическая терморегулирующая арматура.
Электронная терморегулирующая арматура.
Устанавливаемый термостатический клапан должен обладать высокой пропускной способностью, чтобы не создавалось значительного гидравлического сопротивления на входе. Некоторые производители конвекторов изначально оснащают свою продукцию термостатической арматурой. Если приобретенный вами прибор не укомплектован терморегулирующим клапаном, вы можете самостоятельно купить и установить его.
Регулировать температуру воздуха в помещении можно и вручную. В некоторых моделях конвекторов имеется заслонка, которую пользователь при желании может повернуть и перекрыть тем самым путь нагретому воздуху.
Возможность применения для охлаждения помещения
Конвектор можно назвать универсальным климатическим оборудованием, поскольку в разные сезоны он может выполнять разные задачи: зимой – греть, летом – охлаждать. Правда, далеко не каждый прибор адаптирован для работы на охлаждение, производители обычно указывают на наличие такой возможности у той или иной своей модели. Следует иметь в виду, что генерируют холод конвекторы существенно хуже, чем тепло, поэтому рассчитывая мощность прибора, нужно опираться на ваши потребности в холоде, ведь уменьшить мощность нагрева, как вы теперь уже знаете, не составляет труда.
Чтобы ваш конвектор начал не греть, а охлаждать воздух в помещении, его нужно опорожнить, заполнить специальной жидкостью и подключить к чиллеру. Впрочем, существуют модели, в которых процесс перехода из одного режима в другой осуществляется гораздо проще и быстрее. В них имеется сразу два не связанных между собою контура: один – для теплоносителя, другой – для хладагента. Для смены режима работы вам будет достаточно отключить циркуляцию жидкости в одном контуре и включить в другом.
И еще пара замечаний, касающихся возможности применения данного типа климатического оборудования для охлаждения помещения. Вспомнив принцип работы конвектора, вы поймете, что в естественном режиме работать на охлаждение он не в состоянии. Именно поэтому все модели, рассчитанные на работу в двух режимах, оснащены вентиляторами. Кроме того, вентилятор способствует уменьшению количества конденсата, образующегося на теплообменнике при работе конвектора на охлаждение.
Достоинства и недостатки водяных конвекторов перед обычными радиаторами
Вы узнали много нового для себя о водяных конвекторах, но, скорее всего, вам этого будет недостаточно, чтобы понять, нужен ли лично вам такой отопительный прибор. Чтобы помочь вам сделать выбор (не важно – положительный или отрицательный), сравним водяные конвекторы с обычными радиаторами, привычными и хорошо знакомыми.
Источник: srbu.ru
Самостоятельная установка
Технология монтажа оборудования будет различаться в зависимости от типа конвектора. Установку встроенных отопителей лучше всего доверить профессионалам, тем более что такая работа выполняется на стадии строительства и ремонта дома. А вот смонтировать настенный вариант техники можно самостоятельно, что позволит сэкономить на обращении к специалистам.
Для выполнения такой работы потребуются следующие инструменты:
- Уровень.
- Молоток.
- Отвертка.
- Перфоратор.
Перед тем как приступать непосредственно к монтажным работам, необходимо изучить инструкцию к конкретной модели теплогенератора. В имеющейся документации указываются особенности установки оборудования, также даются рекомендации по последующей эксплуатации техники.
Монтаж настенного конвектора выполняется следующим образом:
- 1. Собирают теплогенератор, крепят к нему кронштейны и держатели.
- 2. Прикладывают всю конструкцию к стене, выставляют ее по уровню и отмечают маркером или карандашом будущие точки крепления.
- 3.
Отсоединяют от панели кронштейны, прикладывают их к очерченным границам и ещё раз проверяют уровнем горизонтальность будущей установки. - 4. Перфоратором выполняют отверстия в стене.
- 5. В стену забивают дюбеля.
- 6. Шуруповертом или отверткой прикручивают кронштейны.
- 7. Монтируют панель конвектора.
- 8. Выполняют подключение оборудования в электросеть.
Останется лишь провести пробный пуск отопителя и при необходимости внести соответствующие настройки в работу блока управления. При использовании мощных конвекторов в 2−3 кВт потребуется прокладывать дополнительный силовой провод от электрощитка, что позволит избежать коротких замыканий.
Конвективное отопление станет отличным вариантом обогрева дачи и частного дома. Такие установки отличаются эффективностью, универсальностью использования, они экономичны и позволяют быстро нагревать помещение. Необходимо лишь правильно подобрать мощность оборудования и выполнить его грамотный монтаж.
Источник: oventilyacii.ru