Создаем конвекторное отопление для обогрева дома

Принцип работы

Со школьных уроков физики мы все прекрасно помним, что теплый воздух поднимается вверх, а холодный – стремится вниз. Обогрев помещений происходит по аналогии. Чтобы понять: как работает конвекторное отопление нужно сначала разобраться, что являет собою сам конвектор отопления. Проще говоря он представляет собою широкую трубку, по вектору которой прикреплены металлические пластины. Внутри трубы находиться специальный теплоноситель, который нагревает все детали устройства.

Устройство электрического конвектора

Принцип работы конвектора заключается в том, что пластины постоянно нагревают поступающий воздух. За счет этого происходит циркуляция тепла по всему помещению. В результате получаем хорошо прогретое помещение.    

Радиаторы и газовые конвекторы

Если же для поддержания температуры в помещении достаточно точечных приборов обогрева – рекомендуется установить газовое или электрическое отопление конвекторного типа. Они состоят из нагревательного элемента, блока управления и системы отвода продуктов сгорания (газовые модели).

Электрические конвекторы отопления

Конструкция электрического конвектора

Это самый простой и быстрый способ сделать отопление в доме или квартире. Нагревательным элементом служит электрический ТЭН, температура которого передается корпусу прибора. С помощью системы щелей воздух свободно проникает вовнутрь радиатора, создавая конвекцию.

Наиболее распространённые модели для конвекторной системы отопления имеют трубчатый ТЭН с металлическими пластинами. Таким образом увеличивается площадь нагрева. Но отзывы говорят об одном недостатке – во время работы слышны посторонние звуки. Причиной этого является расширение металла пластин.

Для установки батарей отопления конвекторных нужно обязательно выполнить следующие условия:

• Сечение электропроводки должно быть рассчитано на максимальную мощность прибора;
• Рекомендуется монтаж отдельного УЗО для предотвращения короткого замыкания;
• По правилам безопасности нельзя оставлять конвектор включенным во время отсутствия людей в доме.

Также нужно учитывать большие расходы на электроэнергию. Поэтому при наличии газовой магистрали выбирают конвекторные батареи отопления с горелкой.

Газовые конвекторы отопления

Газовый конвектор

Экономное отопление дома конвекторного типа можно сделать, установив газовые модели. Они состоят из горелки, которая расположена не в помещении. Приток воздуха и отвод продуктов сгорания осуществляется через коаксиальный дымоход.

В отличие от конвекторов для электрического отопления, газовые модели имеют большие габариты. Это объясняется наличием газовой горелки и достаточно большого теплообменника. Для улучшения конвекции в некоторых моделях устанавливают вентилятор, чтобы увеличить воздухообмен.

Средняя стоимость газовых конвекторов составляет 8000-12000 тыс. руб. Несмотря на большое количество зарубежных торговых марок, предпочитают приобретать отечественные аналоги. Они лучше адаптированы к особым условиям эксплуатации.

В видеоматериале можно ознакомиться с особенностями монтажа газовых конвекторов:

Расчет мощности обогревателей разных типов на площадь помещения

Обогреватели используют не только в загородных домах, но и в квартирах. Осенью при наступлении холодов в квартире отопление еще не включают, поэтому многие приобретают электрические изделия. Но чтобы не получить большой счет за электричество, необходимо заранее рассчитать мощность и потребление прибора.

Для расчета следует учитывать площадь дома или квартиры и количество отопительных приборов. Необходимо рассчитать мощность радиаторов при помощи специальной формулы.

kWt = 0,277*c* ϱ *P*h*(t2-t1), где с – удельная теплоемкость, ϱ – плотность воздуха, P – площадь, h – высота.

В результате вы получите количество тепла, которое необходимо для обогрева дома и требуемую мощность приборов.

В формуле необходимо учесть следующие моменты:

Материал и толщина стен. В доме с толстыми стенами тепловые потери будут минимальны. А при тонких стенах тепло уходит на улицу. Вид радиаторов. Батареи могут быть инфракрасные или масляные. Утепление стен. Качество и количество окон в доме. Через окна уходит большое количество тепла

Поэтому важно, чтобы окна были хорошего качества. В таком случае нагревать обогреватель можно до невысокой температуры. А если окна продуваются, то необходимо включать устройство на максимальную температуру

А если окна продуваются, то необходимо включать устройство на максимальную температуру.

Для того чтобы правильно произвести расчет мощности требуемого обогревателя со всеми нюансами, можно воспользоваться калькулятором.

Мощность кварцевого обогревателя

Такое оборудование потребляет небольшое количество электроэнергии. Средний расход составляет 0,5 кВт в час. Тип нагревателя отличается от того же масляного. В специальной плите устроен нагревательный элемент, который нагревается и излучает тепло. Тепло распределяется равномерно по всей площади.

Кварцевые приборы имеют следующие достоинства:

• Нагреватель не сушит воздух. Поэтому люди в помещении будут чувствовать себя комфортно.
• Красивый внешний вид.
• Большой срок службы.
• Воздух в доме остается свежим и чистым.
• Прибор не нагревается до высоких температур. Он может нагреться до температуры 95оС. Поэтому такое изделие можно считать не пожароопасным.
• Оборудование долго аккумулирует тепло. Прибор нагревается и длительное время остается теплым. Для полного нагрева кварцевого изделия потребуется 20 минут.

Мощность масляного обогревателя

Исходя из расчетов, можно определиться с мощностью прибора. Но стоит учитывать тот факт, что такие нагреватели распределяют тепло неравномерно.

Вокруг прибора воздух сильно нагревается, а в отдаленных частях дома воздух остается прохладным.

Преимущества перед другими типами

Кроме конвекторов также популярны и другие разновидностей обогревателей: масляные, инфракрасные, а также тепловентиляторы.

Масляные

В основе работы масляного нагревателя лежит простой механизм. Металлический герметичный корпус заполняется техническим маслом, в жидкость погружается нагревательные элементы. Нагреваясь, масло начинает отдавать огромное количество тепла и помещение прогревается достаточно быстро. Масляные радиаторы хороши тем, что стоят сравнительно недорого, имеют низкий уровень энергопотребления и долго сохраняют тепло, поэтому продолжают нагревать воздух в течение некоторого времени даже после отключения от сети. Большинство обогревателей этого типа изготовлены в напольном формате, поэтому достаточно компактны и мобильны, могут использоваться практически в любом помещении.

Единственное исключение — масляные радиаторы не рекомендуется ставить в детских комнатах: корпус радиатора имеет очень высокую температуру во время работы, поэтому существует вероятность получить ожог. Кроме этого, находящиеся рядом предметы и поверхности могут потемнеть от высокой температуры. Прибор нагревает воздух крайне неравномерно, находиться в непосредственной близости от него крайне жарко и некомфортно, а вдалеке — слишком холодно.

Стоимость покупки и эксплуатации масляных обогревателей несколько ниже, чем у конвекторных, однако, конвектор является более безопасным, экологичным и удобным, так как прогревает воздух более быстро и равномерно.

Инфракрасные

Инфракрасный нагреватель используется для обогрева определенной области в помещении. В основе работы прибора лежит нагревательная способность инфракрасной лампы и отражающая поверхность, которая направляет потоки тепла на нужный участок.

Такой тип нагревателя лучше всего подходит для офиса или других помещений, где люди остаются на одном и том же месте в течение длительного времени. Инфракрасная лампа быстро обогреет рабочее место и самого работника, однако, воздух вне этой области останется довольно холодным.

Такой тип приборов более эффективен, когда нужно быстро и качественно нагреть определенную область, кроме этого инфракрасные лампы потребляют небольшое количество энергии, отличаются долговечностью и не потребляют кислород. Они абсолютно безопасны и не оказывают никакого негативного воздействия на человеческий организм. Кроме рабочих зон часто применяются для отопления беседок или балконов, однако крайне неудобны в квартирах и жилых домах.

 Как выбрать соковыжималку для приготовления сока дома

Тепловентиляторы

Тепловентиляторы — наиболее бюджетный вариант нагревательных приборов. Однако, он имеет достаточно высокий уровень энергопотребления и за короткое время использует значительное количество электроэнергии. В случае поломки нагревательной спирали починить ее уже невозможно, поэтому придется заменить весь прибор. Во время работы тепловентилятор издает громкий монотонный шум, сжигает кислород в помещении, а некоторые экземпляры также могут издавать неприятный запах горелого.

Газовое оборудование

Отличие газового конвектора от электрообогревателя кроется не в работе агрегата, а в его установке и стоимости расходных материалов (газ/электроэнергия). В случае, когда дом подведен к центральному отоплению, необходимо лишь подключить девайс специальным шлангом. Доверять подобную работу стоит лишь профессионалам. Помимо прочего, вам может потребоваться разрешение городских властей на индивидуальное подключение+установка счетчика.

Проблемы возникают там, где нет газовой магистрали. Например, за городом – в частных домах или дачных поселках.

Тогда два варианта:

• Подключиться к магистрали.
• Использовать сжиженный газ.

Первое стоит недешево, но со временем окупится. Второй вариант — добавятся постоянные расходы. Так что я советую, если нет реальной возможности подключиться к газовой магистрали, перейти на электроотопление.

Еще один нюанс – газовым конвекторам требуется дополнительный подвод воздуха и труба для вывода продуктов сгорания. В квартирах цена на установку подобной системы отопления, несомненно, возрастет, так как необходим проект, одобренный коммунальным предприятием.

Конвектор — как это работает?

В качестве источника тепловой энергии в конвекторах могут использоваться:

• Электрические нагревательные элементы. В этом случае речь идет об электрических конвекторах
• Теплообменники, по которым движется теплоноситель, нагрев которого может производиться котлом отопления или районной котельной (центральное отопление). Соответственно, приборы отопления называются водяными конвекторами
• Металлические теплообменники, нагрев которых производится при сжигании газа. В этом случае речь идет о газовых конвекторах

Воздух, соприкасаясь с теплообменником, нагревается и поднимается вверх. При этом создается направленное движение воздушных масс, заставляющее более холодные массы воздуха быстрее двигаться по направлению к теплообменнику, а затем подниматься вверх. Для улучшения конвекции на теплообменник устанавливаются вертикальные ребра, формирующие направление движения воздушных потоков.

В электрических и газовых конвекторах дополнительно устанавливаются термостаты и вентиляторы для создания принудительной (более интенсивной) конвекции. В водяных конвекторах вентиляторы предусмотрены для моделей, встраиваемых в пол или в подоконник.

Разновидности конвекторных радиаторов

Чтобы ярче представить, как работает конвектор, стоит знать, что он бывает трех видов:

1. Электрический.
2. Водяной.
3. Газовый.

Наиболее популярны электрокамины с конвекторным радиатором. Они могут быть стационарными (монтируются на стену) либо мобильными (напольные, на колесах). Но, зачастую, это один вид обогревателя – снимите колесики и его можно вешать куда угодно.

В рассматриваемых приборах в качестве нагревательных элементов может выступать тэн (трубчатый электронагреватель), нить накаливания или нихромовая спираль. Первый вариант наиболее экологичен и безопасен. Во-первых, спираль скрыта металлической трубой, что предупреждает нагрев корпуса. Во-вторых, скрытый нагреватель сводит к нулю возможность возгорания. Поэтому электрические камины конвекторного типа с тэном разрешены для эксплуатации в госучреждениях.

Не советую использовать устаревшие модели устройств с открытой спиралью. Они не только сушат воздух, но и нещадно выжигают кислород. Пыль, оседающая на спирали, горит и воняет. Хуже того – применение таких приборов увеличивает риск пожара в разы.

Чем отличается инфракрасный обогреватель от конвектора

Конвекторы

Обогреватели конвекторного типа представлены электрическими и газовыми моделями. В условиях жилого помещения применяют электрические модели. Они используются в квартирах, домах, на даче, в офисных помещениях – во всех зданиях, где можно подключить электрическое питание.

Принцип работы конвектора. Конвектор совершает нагрев холодного воздуха и равномерно распределяет нагретый в отапливаемом помещении. Конвекторы не излучают тепло, как многие отопительные приборы, а заполняют им комнату.

Устройство располагают на высоте не более 15 см. от уровня пола. Далее действуют простые законы физики: холодный воздух находится внизу, поскольку тяжелее теплого – он поступает внутрь обогревателя через специальную решетку и проходит через радиатор. Проходя через радиатор он нагреется и поступает в помещение. Теплый воздух поднимается вверх. По мере охлаждения он опускается, и процедура повторяется, обеспечивая постоянное нагревание воздуха в помещении.

Особенности конструкции. Обогреватель состоит из двух основных деталей: корпуса (конвекционной камеры) и встроенного нагревательного элемента. Тэн не контактирует с металлическим корпусом, поэтому заземление не требуется. Между нагревательным элементом и корпусом имеется защитная прослойка из специального жаростойкого пластика. Процесс обмена воздуха осуществляется естественным путем, без дополнительных деталей внутри конструкции. Благодаря отсутствию вентилятора, достигается бесшумность работы конвектора.

Современные конвекторы оснащены термостатом, который обеспечивает поддержание стабильной температуры воздуха в помещении с высоким уровнем точности. Пользователь выставляет необходимую температуру, а термостат включает и выключает устройство по мере необходимости. Управляющие модули позволяют объединять несколько конвекторов в группу и полностью контролировать микроклимат в доме. 

Конвекторы оснащены различными дополнительными опциями, которые помогают обеспечить максимальный комфорт в помещении. Устройство может быть оснащено таймером, индикаторами подключения к электричеству, устройством для дистанционного управления, увлажнителем воздуха.

1. Передняя панель.2. Решетка с направляющими для выхода теплого воздуха.

3. Кнопка включения.4. Регулировка температуры.

5. Электронный модуль.6. Закрытый нагревательный элемент.7. Датчик температуры.

Инфракрасный обогреватель

Инфракрасный обогреватель – современный отопительный прибор, используемый для обогрева помещений различного назначения.

Принцип работы инфракрасного обогревателя. Принцип действия данного устройства можно сравнить с солнечными лучами. Инфракрасный обогреватель функционирует путем нагревания предметов в комнате при помощи инфракрасного излучения – в свою очередь, они отдают тепло воздуху. Это позволяет обогревать небольшие площади или создавать локальный обогрев. Для получения необходимого эффекта не требуется ждать, пока нагреется весь воздух в комнате или офисе. 

Особенности конструкции. Главный элемент конструкции – излучатель, который испускает инфракрасное излучение и обеспечивает обогрев. В зависимости от вида устройства, применяется галогеновый, карбоновый, керамический или трубчатый нагревательный элемент.

Рефлектор – деталь конструкции, которая обеспечивает направленность обогрева и защиту от перегревания корпуса. Выполняется из современных материалов с высоким уровнем термической стойкости в параболической или линейной форме.

Защитная деталь в виде решетки или перегородки для предохранения от прямого контакта с горячей поверхностью излучателя, необходимый элемент для устройства, используемого в жилой квартире или доме.

1. Ручка для переноски.2. Защитная решетка.

3. Излучатель.4. Кнопка включения.

5. Отражатель.6. Ножка.

Подключение к центральному отоплению

Во-первых, внутрипольные конвекторы не совместимы с центральным отоплением

И не важно, какая у вас схема подключения:. однотрубная

однотрубная

или двухтрубная

Ни с одной из них вы не добьетесь нормальной работы. Это происходит из-за того, что подводящие и отходящие трубы прокладываются по замысловатым и сложным маршрутам.

И во всех этих стыках, поворотах и коленах возникает повышенное гидравлическое сопротивление.

Горячая вода не хочет идти по сложному пути со множеством стыков и заужений. Ей гораздо проще, минуя конвектор, напрямую проскочить в другую комнату или через стенку к вашим соседям. То есть там, где установлены нормальные радиаторы и создано нормальное сопротивление.

В результате ваши конвекторы остаются холодными. Конечно, можно пойти на хитрость и при однотрубной системе заглушить байпас.

Тем самым вы обеспечите подачу горячей воды принудительно. Однако всего что вы добьетесь, будет подобно эффекту монтажа водяного пола.

У вас в квартире будет жара, а у всех ближайших соседей дубак.

Соответственно, ждите жалоб во все инстанции. Далее, комиссионные проверки. Предписания о том, что за собственный счет, в 3-х дневный срок, вам необходимо восстановить нормальную схему и работу системы центрального отопления.

А если предварительно сделать расчет, правильно подобрать материал (сечение и диаметр пластиковых труб, надвижные фитинги) будет ли работать в этом случае конвектор? Да, будет.

Однако, нормально греть будут далеко не все модели, а только самые мощные из них, да и то, имеющие в своей конструкции отдельный вентилятор.

Но даже и в этом случае, монтаж и установка внутрипольных конвекторов, с точки зрения законодательства, все равно подпадает под те же правила, что и монтаж водяных теплых полов.

То есть подключать их от системы центрального отопления строго запрещено.

Кроме этого, если подключиться от стояков и уйти трубами под стяжку, стояки то все равно останутся.

И вам придется выкручиваться двумя способами:

обходить их напольным покрытием

возводить фальшстену

Поэтому главное что вы должны запомнить – если у вас стандартная система отопления, то о внутрипольных конвекторах нужно забыть сразу.

Что представляет собой конвекторное отопление?

Конвекторное отопление позволяет передавать тепло от используемого теплоносителя современного оборудования на основании конвекции (перенос энергии струями газа либо жидкости). В большинстве случаев основные процессы развиваются на основе обмена теплого воздуха, который постепенно обогревает помещение. Конвекторные радиаторы отопления представляют собой основное оборудование, позволяющее эффективно и быстро обогревать помещение.

Для увеличения площади контакта с обогревательным оборудованием предполагается обязательное наличие металлических ребер либо трубок, которые должны выполнять функцию направляющих конструкций. В результате процесс обогрева происходит следующим образом: на теплообменник должен поступать холодный воздушный поток, который нагревается, а затем – движется вверх. Благодаря такому процессу для нагревания воздуха в помещении требуется минимум времени.

Современные конвекторы бывают следующими:

1. Электрическими.
2. Водяными.
3. Газовыми.

Какие особенности нужно отметить у каждого из вышеперечисленных видов?

Достоинства и недостатки электрических конвекторов

1. Простая установка и использование. Достаточно повесить на стену или установить на ножки, подключить шнур к розетке, и прибор готов к эксплуатации.
2. Срок службы рассчитан на срок более 15 лет. Обслуживания агрегат не требует, кроме периодического убирания пыли.
3. Стоимость аппарата относительно невысока.
4. Не требуется контроль со стороны человека, для поддержания требуемой температуры. Все это сделает автоматика и электроника.
5. Отсутствие шума. Разве что, обогреватели с механическим управлением, могут издавать при включении и отключении термостата негромкий щелчок. Устройства с электронным модулем, работают бесшумно.
6. Электрический конвектор отличается простым принципом работы.
7. КПД калориферов может достигать значения 95%.

• существенный расход электричества;
• отопление больших площадей с помощью только электрических конвекторов неэффективно, в больших комнатах их можно использовать только в качестве дополнительного обогрева;
• устройства с открытыми (игольчатыми) нагревательными элементами могут издавать неприятный запах при включении от сгораемой пыли, осевшей на нагреватель.

Следует помнить, что электрические отопительные агрегаты – это техника, которая не терпит нарушения правил безопасности. Не следует накрывать прибор или сушить на нем белье. Произойдет перегрев аппарата, и, в лучшем случае, сработает защита.

Только при правильной эксплуатации конвектора может гарантироваться комфортная и уютная атмосфера в доме.

Как работают конвекторные обогреватели: конструкция и принципы функционирования

Современные обогреватели конвекторного типа отлично вписываются в обстановку и не занимают много места

Принцип работы конвекторного обогревателя прост и базируется на физических свойствах воздуха. Температура воздуха влияет на его плотность. Так, холодный воздух является более тяжелым, потому скапливается внизу, ближе к полу. Теплый воздух легче, потому стремится вверх, к потолку. В настенном конвекторном обогревателе сверху и снизу есть специальные отверстия, через которые проходит воздух. Внутрь агрегата воздух попадает через нижнюю щель, устройство его нагревает, после чего теплый и, следовательно, более легкий воздух выходит через верхнюю щель и поднимается под потолок.

Конструкция напольного конвекторного обогревателя

Таким образом, конвектор призван нагревать и направлять воздушные потоки в помещении. Для этого в его корпусе находится нагревательный элемент. Корпус обогревателя делают из металла толщиной 0,8 мм для повышения эффективности функционирования. Сам корпус неширокий, что позволяет конвектору не занимать много места в комнате. Нагреватель работает от электросети. Для того чтобы вы могли влиять на степень прогрева помещения, предусмотрен терморегулятор обогревателя конвекторного типа. Чтобы выставить температурный режим, достаточно воспользоваться ручкой или кнопкой на внешней панели устройства.

Плюсы и минусы конвекторных радиаторов

Конвекторные обогреватели имеют компактные размеры

Можно привести достаточно много аргументов в пользу установки радиаторов конвекторного типа.

• Простота и надёжность конструкции, что обеспечивает длительную безаварийную эксплуатацию оборудования.
• Безопасность использования благодаря сравнительно невысокой температуре поверхности корпуса (в большинстве случаев показатель не превышает +60 °С). Но при этом температура нагреваемого воздуха может быть значительно выше.
• Компактные размеры. Конвекторный радиатор займёт не больше места в помещении, чем более традиционный стальной или чугунный. При необходимости можно выбрать узкую модель, предназначенную для установки под низким окном.
• Лёгкость монтажа. Для этого достаточно установить кронштейны, разместить на них радиатор и подключить его к источнику нагрева.
• Функциональность. Производители предлагают широкий выбор моделей, среди которых можно выбрать оборудование с электронным управлением. С его применением пользователь сможет программировать работу радиатора, дистанционно регулировать его параметры. Многие модели позволяют использовать режим энергосбережения, который особенно актуален, если хозяев долгое время нет дома. Для этого предлагается режим «Антизамерзание», при включении которого автоматика будет поддерживать температуру теплоносителя на уровне, который не допустит промерзания системы.

К минусам обогревателей относят высокое энергопотребление

Прежде чем заменить установленные ранее радиаторы традиционной конструкции конвекторными отопительными приборами стоит принять во внимание их недостатки

• Высокое энергопотребление: на обогрев 10 м2 потребуется 1 кВт/ч.
• Значительная разница между температурой вверху и на уровне пола может стать причиной дискомфорта. При выборе оборудования, конструкция которых предусматривает размещение выпускных отверстий на передней стенке, прогрев воздушных слоёв будет более равномерным.
• Невысокая скорость нагрева при отсутствии вентилятора для принудительного усиления конвекции.
• В помещениях с большой высотой потолков использование конвекторного отопления малоэффективно.

Основные параметры

Разобравшись, что это такое конвекторное отопление, следует вооружиться общей информацией об его технических характеристиках. Мощность электрических конвекторов находится в пределах 0,8 -3 кВт, вес –  от 3 до 9 килограмм.

Наличествующие на сегодняшний день в продаже электроконвекторы разделены на три группы:

• Высокие (450-670 мм).
• Средние (до 330 мм).
• Узкие (для плинтусов), высотой 140-200 мм.

Благодаря своим параметрам обогреватели высокого типа способны обеспечивать значительный уровень конвекции. Плинтусные модели комплектуются менее мощными нагревательными элементами. Для поддержания должного уровня эффективности им придается большая длина (до 2,5м).