(25 голосов, среднее: 4.2 из 5)

виды, устройство, плюсы и минусы

Во всем мире водяные конвекторы отопления уже несколько десятков лет успешно конкурируют с радиаторами. В нашей стране они также используются довольно давно, но по популярности пока сильно уступают чугунным и биметаллическим радиаторам. Низкая популярность объясняется не худшими эксплуатационными характеристиками, а всего лишь отсутствием у значительной части населения представления о данном виде отопительного оборудования.

Содержание:

1. Принцип действия
2. Устройство водяного конвекторного отопления
3. Настенные и напольные конвекторы водяного отопления
4. Водяные конвекторы для теплого пола
5. Возможность контроля температуры
6. Возможность применения для охлаждения помещения
7. Преимущества и недостатки водяных конвекторов перед обычными радиаторами

Принцип действия

Само слово «конвектор» служит указанием на то, что в основе принципа его действия лежит такое физическое явление, как конвекция. Холодный воздух, будучи более плотным, находится в нижних слоях – у пола помещения. Проходя через конвектор, воздух прогревается, его плотность уменьшается, в результате чего он поднимается вверх.

Конвекция может быть не только естественной, но и принудительной. Встроенный вентилятор поможет усилить конвекционный поток воздуха и тем самым повысить эффективность обогревателя.

Устройство водяного конвектора отопления

Основным рабочим элементом конвектора является теплообменник. Именно с его помощью осуществляется передача тепла от теплоносителя, функцию которого выполняет циркулирующая в системе отопления горячая вода и окружающий воздух. Теплообменник представляет собой трубу, на которую насажено множество металлических пластин (ламелей), увеличивающих площадь теплообмена. В зависимости от требуемой мощности конвектор может быть оснащен как одним, так и двумя теплообменниками.

Расстояние между ламелями теплообменника задано не произвольно, а четко рассчитано. Казалось бы, чем больше пластин установлено на трубе, тем лучше теплообмен. Однако слишком большая их плотность приведет к тому, что циркуляция воздуха через устройство будет затруднена. Необходимо добиться «золотой середины» — чтобы ламели не мешали движению воздуха, но при этом обеспечивали максимально эффективную теплоотдачу.

1. Корпус конвейера.
2. Теплообменник.
3. Декоративная решетка.

6. Маленькая декоративная крышка.
7. Декоративная окантовка.
8. Фиксирующая ножка.
9. Регулировочные винты.
10. Крепежный болт.

11. Шаровой кран.
12. Запорно-регулирующий клапан.
13. Гибкая подводка для глаз.
14. Прокладки.

Существует также альтернативный с конструктивной точки зрения тип теплообменника, в котором вместо ламелей используется проволока. Проволочные конвекторы несколько эффективнее, но в то же время намного дороже, а потому менее распространены, чем пластинчатые конвекторы, поэтому больше о них говорить не будем.

Водяной конвектор с проволочным теплообменником.

Многие технические характеристики конвектора определяются материалом, из которого изготовлен его теплообменник. Это может быть сталь, медь или комбинация меди и алюминия. Использование цветных металлов для изготовления теплообменника, благодаря их высокой теплопроводности, приводит к увеличению КПД устройства по сравнению с аналогом из черного металла. Кстати, алюминиевые ламели очень тонкие, и при неаккуратном обращении их легко заклинить, что ухудшает аэродинамику.

Теплообменники могут отличаться не только материалом изготовления, но и формой металлических ребер. Наряду с гладкими ламелями применяют и гофрированные: волнообразные, П-образные, меандровые и др. Гофрированные ламели имеют явное преимущество: рельеф увеличивает площадь пластины, а значит, и теплоотдачу.

Теплообменник с пластинами волнообразной формы.

Эффективность теплопередачи от теплоносителя к ламелям во многом зависит от плотности прилегания пластин к трубе: даже небольшой зазор может вызвать большие потери тепла. Если теплообменник изготовлен из стали, то для соединения ламелей с трубой обычно используется сварка, если пайка – из меди. В случае биметаллических теплообменников, в которых алюминиевые пластины соприкасаются с медными трубами, ни сварка, ни пайка не применимы. Однако и здесь можно добиться плотного прилегания элементов. В этом случае либо используют ламели со специальными манжетами, либо применяют метод воронения – на трубу вставляют пластины, а затем эту трубу расширяют с помощью оправки.

Некоторые конвекторы оснащены вентилятором, который нагнетает воздух в теплообменник и, таким образом, ускоряет воздухообмен, а значит, и процесс обогрева помещения. Вентилятор может быть тангенциальным или осевым. Первое рабочее колесо проходит по всей длине теплообменника.

Крыльчатка осевого вентилятора расположена на конце теплообменника и направляет воздух по нему.

Преимущество конвекционного обогревателя очевидно – повышенный КПД. Но есть у него и очевидные недостатки: во-первых, необходимость подключения к электросети, что не всегда может быть легко выполнимо, во-вторых, шум, который издает вентилятор при работе.

Теплообменник, а также вентилятор (если это предусмотрено конструкцией), точки подключения к системе отопления, регулятор подачи теплоносителя, клапан выпуска воздуха скрыты за стенками корпуса из нержавеющей стали. Верхний торец корпуса закрыт решеткой, которая не препятствует движению воздушных потоков, но в то же время препятствует попаданию внутрь посторонних предметов. Некоторые конвекторы имеют воздушную заслонку, позволяющую регулировать интенсивность воздушного потока.

Конвекторы водяного отопления настенные и напольные

По способу монтажа все конвекторы отопления делятся на настенные, напольные и внутрипольные. Первые два типа очень похожи между собой, поэтому рассмотрим их вместе.

Основное отличие между настенными и внутрипольными конвекторами, внешне очень похожими, заключается в их габаритах. Настенные, как правило, достаточно высокие, напольные — низкие и компактные. Последние из-за скромных размеров менее бросаются в глаза, их легко спрятать за мебелью.

Настенный водяной конвектор.

Внутрипольный конвектор.

Существуют даже модели плинтусов высотой менее 200 мм, которые могут служить заменой плинтуса и обогревать помещение по всему периметру.

Цокольный водяной конвектор.

Все внутрипольные и настенные конвекторы делятся на модели с кожухом и без него. Кожух не играет декоративной роли, как можно было бы ожидать: он способствует созданию дополнительной тяги для улучшения циркуляции воздуха. Зачастую высота кожуха значительно превышает габариты теплообменника. Такое несоответствие вовсе не брак производителя, это сделано специально: чем выше кожух, тем сильнее тяга. Что касается конвекторов без кожуха, то они тоже имеют кожух, но он лишь маскирует теплообменник и защищает его от механических повреждений.

Следует отметить, что поверхность функционального корпуса или декоративного корпуса не сильно нагревается. Это отличает конвекторы от радиаторов – обжечься, случайно коснувшись поверхности тела, в данном случае невозможно.

Чаще всего корпуса конвекторов изготавливают из стали, вне зависимости от материала теплообменника. Дело в том, что сталь легко окрашивается, и это дает покупателю возможность выбрать отопительный прибор, идеально вписывающийся в интерьер помещения. Однако сталь – хоть и самый распространенный, но не единственный вариант. При желании можно найти что-то более экзотическое, например, конвектор в деревянном корпусе.

Водяные конвекторы теплого пола

Существует еще одна разновидность конвекторов отопления, которая сильно отличается от рассмотренных выше и поэтому стоит особняком. Они необычны по месту установки – в нише, расположенной под полом. С большой долей вероятности можно встретить такие отопительные приборы в коммерческих или офисных помещениях с большими панорамными окнами, на фоне которых обычные радиаторы или конвекторы будут смотреться не совсем уместно. В коттеджах и квартирах такие конвекторы также устанавливаются, но обычно только в тех случаях, когда нижняя кромка окна расположена не выше 150-300 мм от уровня пола. Допускается встраивание конвекторов отопления в подоконник.

Конвектор водяного отопления встроенный в пол.

Высота корпуса встраиваемых в пол конвекторов может варьироваться от 50 до 130 мм, а длина может достигать 3 м. Но пользователь, если он сам не занимался проектированием и монтажом, об истинных размерах отопительного прибора может только догадываться, ведь на уровне пола ему будет видна только декоративная решетка, через которую поднимается нагретый воздух.

Чаще всего такие решетки делают из стали, алюминия или пластика, но иногда можно встретить чугунные, мраморные или, например, деревянные. Из какого бы материала ни была сделана решетка, она должна быть достаточно прочной, чтобы вы, проходя мимо, не боялись на нее наступить.

В случае больших французских окон внутрипольные конвекторы являются незаменимой опцией отопительного оборудования. С одной стороны, и мы уже об этом упоминали, они, располагаясь ниже пола, не мешают обзору. С другой стороны, именно такие конвекторы наиболее эффективно обогревают помещение с окнами «в пол». Холодный воздух из окна через решетку поступает в конвектор, а оттуда выходит уже теплым.

Для установки внутрипольного конвектора требуется заранее подготовить нишу в полу глубиной от 100 до 300 мм. Однако можно осуществить монтаж и на этапе выполнения стяжки пола. Следует учитывать, что далеко не каждый конвектор можно использовать для напольной установки.

Ограничивающим фактором в данном случае будет высота устройства. Мощные модели высотой в несколько десятков сантиметров не предназначены для установки в помещениях, расположенных на верхних этажах здания. Разумеется, планировать установку внутрипольных конвекторов необходимо заранее – еще на этапе строительства здания. Исключение составляют маломощные маломощные модели, допускающие монтаж в стяжку.

Внутрипольные конвекторы для водяного отопления, в отличие от настенных или напольных, часто имеют в своей конструкции вентилятор для принудительной подачи воздуха в теплообменник, а также дренажную систему для сбора и отвода конденсата из корпуса устройства.

Возможность регулирования температуры

Иногда, особенно весной, когда ночью еще холодно, а днем ​​солнце уже начинает заметно пригревать, периодически возникает желание уменьшить тепло, исходящее от обогревателя. Водяные конвекторы отопления имеют легко регулируемую мощность. При перекрытии подачи теплоносителя к конвектору он довольно быстро остывает, что связано с малым объемом воды внутри него по сравнению с радиатором. Все, что вам нужно для поддержания температуры в помещении на заданном уровне, – это конвекторное оборудование с терморегулирующими клапанами с механическим или электронным управлением.

Механические клапаны контроля температуры.

Электронные термостатические клапаны.

Устанавливаемый термостатический клапан должен иметь большой расход, чтобы на входе не возникало значительного гидравлического сопротивления. Некоторые производители конвекторов изначально оснащают свои изделия термостатической арматурой. Если приобретенное вами устройство не оснащено термостатическим клапаном, вы можете купить и установить его самостоятельно.

Вы можете отрегулировать комнатную температуру вручную. Некоторые модели конвекторов имеют заслонку, которую пользователь при желании может повернуть и преградить путь нагретому воздуху.

Возможность применения для охлаждения помещения

Конвектор можно назвать универсальным климатическим оборудованием, ведь в разное время года он может выполнять разные задачи: зимой – согревать, летом – охлаждать. Правда, не каждое устройство приспособлено для охлаждения, производители обычно указывают наличие этой возможности в той или иной своей модели. Следует иметь в виду, что конвекторы генерируют холод значительно хуже, чем тепло, поэтому при расчете мощности прибора нужно опираться на свои потребности в холоде, ведь уменьшить мощность обогрева несложно, как вы теперь уже знаете .

Чтобы ваш конвектор начал не греть, а охлаждать воздух в помещении, его нужно опорожнить, заполнить специальной жидкостью и подключить к чиллеру. Однако есть модели, в которых переход из одного режима в другой происходит намного проще и быстрее. В них сразу два неподключенных контура: один для теплоносителя, другой для хладагента. Для смены режима работы вам достаточно будет выключить циркуляцию жидкости в одном контуре и включить в другом.

И пару замечаний по поводу возможности использования данного типа климатического оборудования для охлаждения помещения. Вспоминая принцип работы конвектора, вы поймете, что в естественном режиме он не способен работать на охлаждение. Именно поэтому все модели, рассчитанные на работу в двух режимах, оснащены вентиляторами. Кроме того, вентилятор помогает уменьшить количество конденсата, образующегося на теплообменнике при работе конвектора на охлаждение.

Преимущества и недостатки водяных конвекторов перед обычными радиаторами

Вы многое узнали для себя о водяных конвекторах, но, скорее всего, этого вам будет недостаточно, чтобы понять, нужен ли лично вам такой отопительный прибор. Чтобы помочь вам сделать выбор (независимо от того, положительный он или отрицательный), сравним водяные конвекторы с обычными радиаторами, привычными и привычными.

+ Плюсы конвекторов водяного отопления

1. Конвекторы быстрее прогреваются до номинальной мощности. Причина этого довольно проста: внутренний объем труб конвектора достаточно мал, за счет чего скорость циркуляции теплоносителя в системе выше. Конвекторы не только быстрее прогреваются, но и быстрее прогревают помещение, чему в немалой степени способствует высокая теплопроводность реберных пластин.
2. Конвекторы не требуют высокой температуры теплоносителя: для эффективного обогрева помещения достаточно, чтобы вода в системе была прогрета до 50-60°С. Отсюда следует, что расход энергии на нагрев теплоносителя в системе отопления с конвекторами меньше, чем в системе с радиаторами.
3. Конвекторы, в отличие от радиаторов, способны создавать эффективную тепловую завесу, отсекая потоки холодного воздуха, поступающие в помещение из окон. Окна не запотевают и не замерзают.
4. Заторы воздуха в конвекторах водяного отопления – редкость.
5. Благодаря небольшому весу конвекторов их можно устанавливать даже на легкие перегородки, выполненные, например, из гипсокартона. В случае с радиаторами, особенно чугунными, об этом можно и не думать.
6. Конвекторы не представляют опасности для детей раннего возраста: поверхность тела практически не нагревается, а значит, вероятность обжечься равна нулю.
7. Скрытая установка внутрипольных конвекторов, при которой не видно ни труб, ни отопительных приборов – давняя мечта многих дизайнеров помещений, которая наконец-то осуществилась.

– Минусы конвекторов водяного отопления

1. Конвекторы можно использовать только в помещениях с естественной вентиляцией. Забор воздуха из помещения с принудительной вентиляцией, как правило, осуществляется у потолка. Это значит, что весь теплый воздух, создаваемый конвектором, будет вытягиваться наружу, то есть обогреватель будет работать вхолостую.
2. В результате неравномерного распределения воздушных потоков, поступающих от конвектора, возможен сквозняк.
3. Обогреватель способствует циркуляции пыли в помещении, перемещаемой конвекционными потоками воздуха.

Будете ли вы использовать водяные конвекторы в системе отопления?

Вам будет интересно

Объяснение конвекционных и нагревательных устройств

5 минут чтения

Конвекция — один из многих доступных на рынке методов нагрева. Тем не менее, что такое конвекция и как именно работают конвекционные установки?

Конвекция — один из многих доступных на рынке методов нагрева. Тем не менее, что такое конвекция и как именно работают конвекционные установки?

Физические принципы

Конвекция возникает в результате нагревания воздуха при контакте его с нагревательным элементом. Полностью естественный и бесшумный метод конвекции регулируется некоторыми физическими принципами, которые необходимо понять, чтобы понять работу различных конвекционных нагревателей и сделать правильный выбор.

Первый принцип – движение воздуха в зависимости от его температуры. Действительно, теплый воздух поднимается вверх, а холодный стремится вниз. Подумайте о воздушных шарах. Они поднимаются, когда горелка нагревает воздух в воздушном шаре. Когда воздух становится холоднее, шар опускается. Точно так же, когда ваш обогреватель нагревает воздух в комнате, воздух имеет тенденцию подниматься к потолку. Как только это будет сделано, следующей задачей устройства будет эффективное отклонение восходящего потока горячего воздуха, чтобы он мог двигаться к центру комнаты. В противном случае он будет бежать по стене и концентрироваться на потолке, что никому не нужно.

Второй принцип физики, о котором вам следует знать, заключается в том, что нагревая воздух, он становится легче и приобретает все большую скорость. Поэтому важно, чтобы обогреватель использовал это ускорение в качестве катализатора, чтобы лучше направлять поток воздуха к центру комнаты (а не к потолку). Чем больше расстояние по вертикали между нагревательным элементом и выпускным отверстием для воздуха, тем больше способность нагревателя улучшать ускорение горячего воздуха. Это широко известно как «эффект дымохода».

Типы конвекторов

Существует два основных семейства электрических конвекторов со своими преимуществами и недостатками.

Первое семейство – электрические плинтусные обогреватели. Электрические плинтусы — это очень низкоуровневые обогреватели, которые устанавливаются близко к земле. Преимуществом этих агрегатов является их стоимость покупки и размер. Ведь поскольку они низкие, это позволяет устанавливать их под окнами или в других местах, где не хватает высоты пространства. Тем не менее, этот размер скрывает большой недостаток. Поскольку они такие низкие и открытые на фасаде, они не очень эффективны для улучшения ускорения частиц горячего воздуха и направления воздушного потока к центру комнаты. Действительно, как вы видите на изображении ниже (левая часть изображения), воздух проходит вдоль стены, а затем остается на потолке. Такая концентрация приводит к значительному расслоению воздуха в помещении. Кроме того, плинтусы, в зависимости от их мощности, также очень широкие, что иногда ограничивает их установку.

Второе семейство электрических конвекторов (правая часть изображения). Как правило, такие обогреватели имеют большее расстояние между расположением нагревательного элемента и местом выхода воздуха, чем у плинтусов. Как мы видели, поскольку они имеют большее расстояние между выпускным отверстием для воздуха и нагревательным элементом, это позволяет им улучшить «эффект дымохода». Кроме того, ориентация выхода горячего воздуха также позволяет лучше перенаправлять горячий воздух к центру комнаты. Наконец, полностью закрытая передняя панель конвекторов улучшает эффект дымохода, запираясь внутри кожуха, тем самым повышая его скорость. На рынке существует несколько недорогих конвекторов, в том числе Apéro от Convectair.

Визуализируйте эффект хорошего распределения тепла в режиме реального времени, посмотрев это видео!.

Улучшение эффекта конвекции в помещении

Как мы видели, есть несколько элементов, которые заставляют обогреватель улучшать эффект конвекции и распределение тепла в помещении. Мы собрали их здесь:

Эффект дымохода: Как уже говорилось, чем выше высота прибора и чем больше расстояние между нагревательным элементом и воздуховыпускным отверстием, тем лучше эффект дымохода. Это позволяет обогревателю лучше распределять горячий воздух в помещении. Если ваш блок слишком низкий, например, электрический плинтус, он не сможет легко ускорять и перенаправлять воздух, что необходимо для хорошего распределения тепла.