Какие бывают нагреватели в конвекторах?
Одним из факторов, которые влияют на цену конвектора, является тип нагревателя, который в нем используется. На сегодняшний день существует три типа:
Игольчатый (ленточный, стич-элемент и т.д.)
Самые дешевые нагревательные элементы, применяемые в конвекторах. Владельцы конвекторов именно с такими нагревательными элементами говорят, что «конвекторы сушат воздух» или «выжигают кислород». Представляет собой тонкую диэлектрическую пластину (ленту), на которой установлена хром-никелевая нить таким образом, чтобы с каждой из сторон образовывались петли. Эта нагревательная токопроводящая нить покрыта специальным изолирующим лаком. Благодаря высокой температурой нагревательной нити на них действительно выгорает пыль, а следовательно и кислород. Отличаются минимальной ценой (конвекторы с игольчатым нагревателем будут стоить в полтора раза ниже по отношению к устройствам такой же мощности с другим типом нагревательного элемента) и тепловой инерцией — нагревается и остывает практически моментально. Не рекомендуется для долговременного автономного обогрева дома.
Трубчатые электронагреватели (ТЭН) с алюминиевым оребрением
Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) — это нихромовой нить, установленная в стальной трубке с кварцевой, керамической или магниевой засыпкой, на которых наштамповано алюминиевое оребрение, для эффективного теплосъема. Вид алюминиевого оребрения у каждого изготовителя свой, но сути это не меняет. Развитое оребрение такого алюминиевого диффузора обеспечивает интенсивную теплопередачу от нагревателя к воздуху и усиливает конвекцию. Температура таких нагревателей существенно ниже нежели игольчатых, они неприхотливее и долговечнее. Со временем из-за разного коэффициента расширения аллюминия и стальной трубки прилегание оребрения к ТЭНу ухудшается, снижая при этом теплопроизводительность конвектора. Именно такими нагревательями оснащены конвекторы Thermor EVIDENCE 2.
Монолитные нагревательные элементы
В монолитных нагревательных элементах нагревательная нихромовая нить с диэлектрическим заполнителем расположена в цельнолитом корпусе с развитым оребрением (Х-образный нагревательный элемент). При нагреве и остывании все части моноблока одинаково расширяются и сужаются, что исключает трение и появление микротрещин. Они бесшумны в работе и очень долговечны. Монолитная конструкция позволила свести к минимуму промежуточные теплопотери и еще больше снизить температуру на поверхности ребер по сравнению с ТЭНами. Все ведущие производители электрических конвекторов перешли именно на такой нагревательный элемент. Таким типом нагревательных элементов оснащаются конвекторы ENSTO BETA.
Типы электрических нагревателей
В процессе производства современных электроконвекторов компании-изготовители используют электронагревательные элементы трех типов:
- stitch;
- ТЭН;
- монолитный.
Каждый из упомянутых видов нагревателей имеет только ему свойственные достоинства и недостатки, поэтому прежде, чем купить электроконвектор, потенциальному потребителю желательно с ними поподробнее ознакомиться.
Stitch-нагреватели
Stitch-нагреватели (с английского: шить, стегать) еще называют игольчатыми или ленточными. Это плоская диэлектрическая пластина (лента), прошитая токопроводящей нитью с изолирующим лаковым покрытием. Тонкая хромо-никилевая проволока образует с двух сторон пластины петли, которые под воздействием электрического тока мгновенно нагреваются до высокой температуры и также быстро остывают при его отключении. При этом раскаленная нить контактирует с воздухом, что может привести к его пересушиванию.
Основное достоинство игольчатых нагревателей — низкая стоимость. При этом конвекторы, изготовленные с их использованием, имеют ряд существенных недостатков, среди которых можно отметить:
- низкую тепловую инерцию;
- низкий коэффициент полезного действия (КПД);
- недостаточную степень электрозащищенности (не выше IP21), в связи с чем их нельзя использовать в помещениях с повышенной влажностью;
- недолговечность, что обусловлено хрупкостью самих нагревателей;
- высокий уровень пожароопасности — попадание пыли на раскаленную спираль вызывает искрение, что может привести к пожару;
- повышенные требования к транспортировке.
На отечественном рынке ленточные нагреватели чаще всего встречаются в электроконвекторах китайского производства (компания General и др.).
Трубчатые нагреватели
Традиционный трубчатый электронагреватель (ТЭН) конструктивно представляет собой прочную стальную колбу, внутри которой находится кварцевый, керамический или магниевый наполнитель. Внутрь колбы также интегрирована нихромовая нить, которая нагревается под действием электрического тока.
Кроме того, поверх корпуса колбы крепят алюминиевый диффузор (рефлектор) с большим числом ребер, расположение, количество и конфигурация которых может варьировать. Последние значительно увеличивают площадь соприкосновения нагревательного элемента с холодным воздухом и, как следствие, теплоотдачу ТЭНа, а также конвекцию воздуха. Такие ТЭНы полностью герметичны, а раскаленная спираль не контактирует с воздухом и поэтому не пересушивает его. Трубчатые нагреватели отличаются долговечностью и неприхотливостью в процессе эксплуатации.
Несмотря на ряд преимуществ, выгодно отличающих ТЭНы от stitch-нагревателей, они не лишены недостатков. Основные из них:
- неплотное прилегание рефлектора к колбе, что приводит к потерям тепла;
- разные коэффициенты температурного расширения стальной колбы и алюминиевого оребрения, способствующие их механическому повреждению (растрескиванию).
Выпуск электроконвекторов с трубчатыми нагревателями организован во многих странах мира. Наиболее известна продукция компаний Ballu (Китай), Siemens (Германия), Thermor (Франция) и др.
Монолитные нагреватели
От недостатков, присущих ленточным и трубчатым нагревателям, полностью избавлены их монолитные аналоги. В таких конструкциях диэлектрический наполнитель и нихромовая нить интегрированы в цельнолитой алюминиевый корпус, выполненный заодно с оребрением.
В данном конструктивном исполнении все элементы имеют одинаковый коэффициент температурного расширения, что исключает появление микротрещин при цикличной смене температуры. Кроме того, конвекторы, оснащенные монолитными нагревателями, бесшумны и долговечны в эксплуатации. Также они характеризуются минимальным уровнем тепловых потерь.
Существенным недостатком монолитных конструкций и изделий, изготовленных на их базе, является сравнительно высокая стоимость. Одним из лучших образцов такого электроконвектора считается прибор серии Electrolux 1000, укомплектованный современным монолитным X-образным нагревателем X-DUOS мощностью 1 кВт.
Нагревательные элементы трубчатого типа
Трубчатый нагреватель выполнен из нихромовой нити, интегрированной в кварцевую трубку со сталью. Помимо этого, конструкция предусматривает магниевую засыпку с прикрепленным к ней алюминиевым оребрением. Ребра выполняют функции теплообменивающего элемента.
Чаще всего, форма и распределение пластинок оребрения особенная для каждой компании, однако на функции ребер это никак не влияет. Продвинутая конструкция подобного диффузора из алюминия позволяет добиться интенсивной теплоотдачи от ТЭНа к воздушным массам и сделать процесс конвекции более эффективным.
Накал этих элементов значительно ниже, чем у игольчатых, однако они более неприхотливы и надежны.
По большей части, обогреватели с ТЭНом трубчатого типа обладают защитой от проникновения влаги, что позволяет устанавливать их в ванной. Несмотря на это, не рекомендуется монтировать устройство ближе чем на 1 метр от источника воды.
Нагреватель трубчатого типа
Правила установки и подключения
Выбирать и устанавливать коллектор лучше всего еще на этапе проектирования и монтажа отопительной системы.
Устанавливают такие промежуточные конструкции в помещениях, защищенных от избыточной влажности. Чаще всего для этих целей отводят место в коридоре, кладовой или гардеробной.
Коллекторный блок желательно размещать в специально предназначенном для этого металлическом шкафу, оснащенным в боковых стенках отверстиями под выведение труб
В продаже встречаются накладные и встраиваемые модели металлических шкафов. Каждая модель оснащена дверцей и выштамповкой по боковым сторонам.
За неимением возможности установить металлический шкафчик, поступают проще, фиксируя устройство прямо на стену. Нишу под обустройство коллекторного блока размещают на небольшой высоте относительно пола.
Общепринятой инструкции по монтажу коллекторных распределительных схем по сути нет. Но есть ряд основных моментов, относительно которых специалисты пришли к единому знаменателю:
- Наличие расширительного бака. Объем конструктивного элемента должен составлять не менее 10% от общего количества воды в системе.
- Наличие циркуляционного насоса для каждого проложенного контура. Относительно этого элемента не все специалисты едины во мнении. Но все же, если планируется задействовать несколько независимых контуров, для каждого из них стоит установить отдельный агрегат.
Перед циркуляционным насосом на магистрали обратной подачи размещают расширительный бак. Благодаря этому он становится менее уязвимым к турбулентности потоков воды, часто возникающих в этом месте.
Если же используется гидрострелка – бак монтируют перед основным насосом, основная задача которого состоит в том, чтобы обеспечивать циркуляцию на малом контуре.
Место расположения циркуляционного насоса не принципиально. Но, как показывает практика, ресурс устройства несколько выше именно на «обратке».
Главное при монтаже – расположить вал строго горизонтально. При несоблюдении этого условия первый же пузырь скопившегося воздуха оставит агрегат без охлаждения и смазки.
Сам процесс сборки и подключения коллекторной системы наглядно представлен в видео-блоке.
Диагностика ТЭНов для электроконвекторов
Конвекторный нагреватель в общем случае представляет собой достаточно простое устройство с небольшим количеством встроенных внутрь узлов. Основой прибора являются один или несколько нагревательных элементов, способных генерировать тепло. В случае их неисправности конвектор перестает обогревать помещение. Убедиться в том, что вышел из строя именно нагреватель, можно только по результатам его тестирования.
Как правило, современные конвекторы оснащены нагревателями закрытого типа. Открытые их конструкции встречаются крайне редко. Закрытый ТЭН в случае поломки меняют — ремонту он не подлежит. Проверить его работоспособность лучше всего при помощи самого простого мультиметра (тестера), включенного в режим измерения сопротивления.
Измеряют сопротивление ТЭНа следующим образом:
- отключают кабель электропитания;
- выставляют на мультиметре предел измерения сопротивления 200 Ом;
- прикладывают щупы тестера к контактам ТЭНа;
- по показаниям, появившимся на табло мультиметра, делают вывод об исправности ТЭНа.
ТЭН исправен, если измеренная величина сопротивления не превышает несколько десятков Ом. В тех случаях, когда на табло высвечивается «0» (короткое замыкание) или значок «бесконечность» (обрыв), можно сделать вывод о том, что ТЭН неисправен и подлежит замене.
Итак, при выборе конвектора следует, прежде всего, выяснить тип используемого нагревательного элемента. От этого зависит, в каком помещении его можно будет применять по назначению. А при эксплуатации требуется соблюдать правила и рекомендации, обозначенные производителем техники в руководстве пользователя. Это необходимо, чтобы электронагреватель прослужил как можно дольше, так как ремонту он не подлежит.
Какой тип термостата выбрать — электронный или механический?
Конвекторы оснащаются двумя типами термостатов: механическим и электронным. В названии термостата кроется принцип измерения температуры. В случае с механическим термостатом для измерения температуры воздуха в помещении применяется капиллярный воздушный термостат. В электронном термостате для измерения температуры используется микроконтроллер и термосопротивление. Для конечного пользователя эта информация не так уж и нужна, важнее другие отличия: электронный термостат точнее механического (точность измерения 0,1-0,3С против 1-2С у механического) и работает конвектор с электронным термостатом беззвучно. Особенностью конвекторов с механическим термостатом является характерный «щелчок» когда конвектор включает и выключает обогрев. Однако конвекторы с «механикой» дешевле и, если можно так выразится, более «дубовые». При этом точность электронных термостатов позволяет экономить дополнительно 5-7% электроэнергии.
Органы управления конвекторов с «механикой» и «электроникой» могут и не отличаться. У европейских произвоителей это, как правило, вращающаяся ручка или двигающийся ползунок для установки температуры, а также переключатель режимов работы (если он есть).
Если вы видите конвектор с ЖК-экраном, пультом дистанционного управления, переключением мощности, какими-нибудь «ионизаторами» и прочими «свистелками и перделками» — 99% что перед вами продукт китайского производства.
Принцип функционирования распределителя
Основное предназначение распределительного коллектора – равномерно раздавать тепловые потоки, поступающие из основной магистрали, по контурам системы и за счет циркуляционного оборота возвращать остывшую жидкость к котлу.
При этом отдельные ветки системы, подключенные к коллектору, становятся независимыми друг от друга.
Прибор являет собой промежуточный распределительный узел, ключевыми элементами которого выступают две взаимосвязанные части:
- подающая гребенка – отвечает за подачу теплоносителя;
- обратная – выполняет функцию отвода остывшего теплоносителя к генератору тепла.
Вместе они образуют коллекторную группу. От каждой гребенки отходит по несколько выводов для подключения контуров, ведущим к отопительным приборам.
Каждый вывод устройства может быть оснащен выпускными вентилями и отсекающим либо регулировочным краном.
Их наличие дает возможность регулировать давление внутри каждого контура и в случае надобности отсоединения ветки для ремонта, например, перекрывать поток теплоносителя.
Чтобы повысить производительность системы и получить возможность контролировать все отопительные процессы в каждой комнате обогреваемого дома, корпус распределительной гребенки задействуют также в качестве платформы под установку:
- воздуховыпускных клапанов;
- водосливных клапанов;
- расходомеров;
- счетчиков тепла.
Принцип работы коллекторной системы довольно прост. Разогретая теплогенератором жидкость поступает в подающую гребенку.
Внутри промежуточного сборного узла скорость движения жидкости замедляется благодаря увеличенному внутреннему диаметру устройства, она перераспределяется между всеми отводами.
Количество выводов на распределителе может быть любым, а в случае надобности конструкцию всегда можно нарастить дополнительными отводами
Зная расход теплоносителя, равный мощности теплогенератора, и скорость движения воды, несложно найти необходимую площадь сечения. Только предварительно следует перевести литры в удобную для расчетов единицу мм3.
Через соединительные патрубки, сечение которых меньше диаметра трубы коллекторного узла, теплоноситель поступает в отдельно проложенные контуры и двигается к радиаторам или к сеткам теплого пола.
Благодаря такому распределению должным образом прогревается каждый элемент, снабжаемый теплоносителем равной температуры.
Внутренний диаметр коллектора определяется расчетным путем так, чтобы скорость передвижения теплоносителя внутри него была не больше 0,7 м/с
Достигнув батареи и отдав полученное при нагреве тепло, жидкость направляется по другой трубе в противоположном направлении к распределительному блоку. Там она поступает на обратную гребенку, откуда перенаправляется к теплогенератору.
Для загородного коттеджа система с использованием коллектора по праву считается самой эффективной и надежной.
Единственное, что может останавливать рачительного хозяина– стоимость. Ведь обустройство такой системы обойдется дороже, чем устройство обычной системы тройникового типа.
Такое конструктивное решение, предполагающее обустройство отдельных подающих труб, создает условия для равномерного разогрева радиаторов
2УЭ182
Биполярный эмиттерный повторитель.
Справочный лист на нее.
1. Analog integrated circuits. Catalog. Volume II. – V/O “Mashpriborintorg”, USSR, Moscow.
2. Серия гибридных интегральных микросхем 218 /Терек-1/.- Москва, 1970.
3. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам. Под общ. ред. Н. Н. Горюнова. Изд. 3-е, переработ. и доп. М., “Энергия”, 1972.
4. Каталог интегральных микросхем. Часть II (аналоговые).- Центральное
бюро применения. 1975.
5. Пляц О.М. Справочник по электровакуумным, полупроводниковым
приборам и интегральным схемам. – Минск: Вышэйшая школа, 1976
6. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и
интегральным схемам. Под общ. ред. Н. Н. Горюнова. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., “Энергия”, 1977.
7. Справочник по интегральным микросхемам. Под общ. ред. Б.В.Тарабрина. М., “Энергия”, 1977.
8. Лавриненко В.Ю. Справочник по полупроводниковым приборам. 9-е изд., перераб. К.: Технiка, 1980.
9. Справочник по интегральным микросхемам/ Б.В. Тарабрин, С.В. Якубовский, Н.А. Барканов и др.;
Под ред. Б.В. Тарабрина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1981.
10. Справочник по расчету электронных схем Б.С. Гершунский. –
Киев: Вища школа. Изд-во при Киев. ун-те, 1983.
11. Лавриненко В.Ю. Справочник по полупроводниковым приборам. 10-е изд., перераб. и доп. – К.: Технiка, 1984.
12. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Т. 3. – М.: ИП РадиоСофт, 1997.
Как подобрать конвектор?
Электрические конвекторы выпускаются разных мощностей. Как подобрать модель нужной мощности? Конвектор подбирается исходя из характеристик помещения, которое планируется обогревать. Для того чтобы подобрать конвектор вам понадобятся следующие сведения: площадь помещения, высота потолков, количество окон. В нашей климатической зоне, при стандартной высоте потолков (2,5-2,7 м), при стандартной теплоизоляции помещения для основного отопления 1 квадратного метра в зимний период требуется 100-120 Ватт электроэнергии. Таким образом, для отопления комнаты 15 кв.м. вам потребуется мощность 1500 Вт. Так как конвекторы рекомендуется устанавливать под окнами, то при одном окне в этой комнате вам подойдет конвектор мощностью 1,5 кВт, если же в комнате два окна, лучше будет установить под каждое по конвектору мощностью 750 Вт (т.е. 2 штуки, в сумме те же 1,5 кВт). Если греть дом планируется только в весенне-летне-осенний период мощность конвектора можно снизить.
Имейте в виду! Для того, чтобы нагреть помещение определенной площади, с конкретными теплоизоляционными свойствами, требуется совершенно определенное количество энергии (в нашем случае электричества). Т.е. при обогреве комнаты 10 кв.м. конвектор мощностью 1000 Вт и конвектор мощностью 1500 Вт потратят одинаковое количество электричества. Просто более мощный конвектор быстрее прогреет помещение и раньше отключится, перестав тратить электричество. Однако если вы возьмете конвектор небольшой мощности, может сложится такая ситуация, что его не хватит для прогрева помещения до установленной температуры и он будет работать постоянно. Необходимо помнить также о максимальной электрической мощности, которая выделена на дом, а также мощности на которую рассчитана проводка в доме, во избежание ее превышения.
Список источников
- sovet-ingenera.com
- vahatehnika.com
- www.155la3.ru
- nastroyke-info.ru