Описание принципа конвекции
Принцип конвекции основан на том, что теплый воздух всегда поднимается вверх, потому что становится легче, чем холодные воздушные массы. По этому принципу работают разные конвекторные приборы независимо от источника тепловой энергии, используемого в них.
Такой принцип обогрева помещения довольно эффективен, потому что способствует быстрому прогреву воздуха и позволяет поддерживать в комнате необходимую температуру.
Обогрев помещения осуществляется следующим образом:
- В радиаторах конвекторного типа установлен нагревательный элемент. Он имеет достаточно большую площадь поверхности, поэтому воздух при соприкосновении с нагревателем быстро становится теплым.
- После этого подогретые воздушные массы поднимаются из радиатора вверх, а на их место приходит холодный воздух с нижней части помещения.
- Таким образом, воздух в комнате постоянно циркулирует и прогревается.
Нагревательный элемент в таких приборах может подогреваться за счет электроэнергии или газового топлива. Водяные отопительные конвекторы работают за счет поступления в них горячего теплоносителя.
Алюминиевые радиаторы
Алюминиевын батареи не имеют такую теплоотдачу, как биметаллические батареи. Но всё же, алюминиевые нагреватели не далеко ушли по параметрам от биметаллических радиаторов. Они применяются чаще всего в отделённых системах, потому что, не часто способны выдержать необходимый объём рабочего давления. Да, этот тип отопительных приборов применяется в эксплуатирование в центральной сети, но только с учётом определённых факторов. Одно такое условие подразумевает установку специальной котельной с трубопроводом. Тогда, алюминиевые обогреватели можно эксплуатировать в данной системе. Но всё же, рекомендуется использовать их в отделённых системах, дабы избежать ненужных последствий. Стоит заметить и то, что обогреватели из алюминия стоят подешевле предыдущих батарей, что является неким плюсом этого типа.
Принцип конвекции
Принцип работы конвекторной батареи
Используемый в системах обогрева принцип конвекции заключается в том, что при попадании холодного воздуха в зону теплового излучения он поглощает энергию и прогревается. При этом воздух становится более лёгким, поднимается вверх с одновременной передачей тепла другим предметам. Отсутствие постоянного контакта с источником приводит к постепенному остыванию верхних воздушных слоёв. Из-за этого они становятся более тяжёлыми, опускаются вниз и снова контактируют с оборудованием, излучающим тепло.
Этот цикл непрерывен до тех пор, пока тепловая энергия будет передаваться источником. Интенсивность процесса конвекции может быть увеличена при помощи специализированного оборудования. Использование в составе системы конвекторных батарей отопления позволяет создать мощный направленный воздушный поток. Они работают с неизменно высоким КПД, отличаются отличными показателями энергоэффективности.
Радиаторы для отопления
Существует несколько видов радиаторов. Каждый из них имеет свои особенности, а также достоинства и недостатки. В отопительных системах используют следующие типы отопительных приборов.
Чугунный радиатор. Нажмите на фото для увеличения.
Чугунные радиаторы – изготавливаются такие приборы методом литья. Благодаря утолщенным стенкам могут продолжать обогрев даже после прекращения подачи нагретой воды. Часть тепловой энергии они отдают при помощи теплового излучения, что обеспечивает равномерный прогрев воздуха в нижней и средней части комнаты. Имеют длительный срок эксплуатации (не менее 40 лет). К недостаткам относят их значительный вес и необходимость окрашивания.
Стальные радиаторы – эти приборы представляют собой отформованные сваренные листы, помещенные в стальной декоративный кожух. Это придает радиатору привлекательный внешний вид, а также увеличивает площадь теплоотдачи. Большая тепловая мощность обеспечивается за счет тонких стенок корпуса. Между тем это же способствует их быстрому остыванию. Срок службы таких радиаторов 15-20 лет. Стальные приборы подвержены коррозии, чувствительны к гидроударам, из-за небольшого внутреннего диаметра проточных полостей быстро засоряются.
Стальной радиатор отопления. Нажмите на фото для увеличения.
Биметаллические радиаторы – это сваренные меж собой металлические трубки, помещенные в ребристую алюминиевую оболочку. Такая конструкция обеспечивает теплоотдачу в два раза выше, чем у чугунных. Так как сечение трубок небольшое, то для эффективной работы приборов необходима высокая скорость движения теплоносителя. Такие радиаторы имеют довольно высокую стоимость и относительно небольшой срок службы – около 20 лет.
Радиатор отопления из алюминия. Нажмите на фото для увеличения.
Алюминиевые
Алюминиевые радиаторы – производят эти приборы типовыми, используя чертеж, методом литья или формирования из сплавов алюминия. Они обладают привлекательным внешним видом и малым весом. При этом обеспечивают самую высокую теплопередачу по сравнению с другими радиаторами. Серьезным недостатком является свойство алюминия вступать в химическую реакцию с теплоносителем. В результате возникает выделение водорода, который необходимо удалять из системы. Срок службы таких приборов составляет 15 лет.
Классификация водяных конвекторов
Рынок предлагает широкое многообразие водяных конвекторов отопления, что предоставляет возможность каждому хозяину выбрать устройство, удовлетворяющее его требованиям. Делить конвекторы принято по двум признакам:
- Тип конвенции
- Способ установки
Вводный видео обзор
Тип конвенции
По типу конвекции устройства подразделяют на две категории:
- Принудительные
- Естественные
Принудительные конвекторы – установки, у которых циркуляция воздушных происходит под действием механической силы. Внутри монтируется маломощный низковольтный (как правило 12 В) вентилятор. Он не потребляет много электроэнергии, однако поблизости необходимо побеспокоиться о наличие источника питания.
Естественные конвекторы не оснащаются дополнительными нагнетающими устройствами и движение воздушных потоков происходит естественным способом. Холодные массы, опускаясь вниз и обладая больше плотностью, выталкиваю теплые, которые приподнимаются, остывают, опускаются и вновь сменяют только что нагретые.
Конвекторы с принудительной циркуляцией воздуха можно использовать как основные отопительные приборы. Естественная циркуляция обладает небольшой производительностью, поэтому устройства, работающие по данному принципу, принято использовать в качестве дополнительных отопительных элементов или для образования воздушной теплой завесы перед окнами или дверями.
Способ и рекомендации по установки
По способу установки водяной конвектор отопления может принадлежать к 1 из 3-х типов:
- Напольные
- Настенные
- Встраиваемые
Наибольшее распространение получили настенные и напольные (внешние) устройства, которые не прячутся в определенные поверхности. Они могут иметь торцовое или боковое подключение, которое каждый выбирает индивидуально. Современные модели отличаются превосходным дизайном, прекрасно сочетаются с любым интерьером.
Среди преимуществ внешних моделей стоит отметить:
- Можно заказывать устройства, придав им индивидуальность оформления
- Оборудование может быть установлено в любом из помещений, не требуя много свободного пространства
- Они мобильны, могут устанавливаться в удобном месте
Широкую востребованность приобретают встраиваемые конвекторы среди владельцев небольших квартир или в помещениях с высоким уровнем влажности. Основными их составляющими являются:
- Канал
- Ребристый нагреватель
- Декоративная защитная решетка
Они забирают холодный воздух около половой поверхности, разогревают и направляют наружу. Одновременно высушивая массы, они уменьшают уровень влажности.
Встраиваемые конвекторы обладают многочисленными преимуществами. Существенным недостатком можно назвать лишь стоимость. За комфорт приходится платить.
Цокольные агрегаты: что это такое
Этот тип отопительных приборов также относят к встраиваемым моделям, но их применение более разнообразно. Монтаж выполняют внутри ниш, устроенных в стенах, встраивают в ступени и перегородки. Использование цокольных отопительных устройств позволяет подвести тепло в необходимое место, сделав при этом их практически незаметными.
Внимание! Планирование места монтажа цокольных агрегатов определяют на стадии проекта. Монтаж выполняют до начала финишной отделки, поскольку первоначально подготавливаются ниши и прокладываются скрытые трубопроводы
Для доступа к запорным устройствам монтируются ревизионные люки. Этот вид обладает компактными размерами и системой принудительной вентиляции. Средняя стоимость составляет около 40 тыс. рублей
Монтаж выполняют до начала финишной отделки, поскольку первоначально подготавливаются ниши и прокладываются скрытые трубопроводы. Для доступа к запорным устройствам монтируются ревизионные люки. Этот вид обладает компактными размерами и системой принудительной вентиляции. Средняя стоимость составляет около 40 тыс. рублей.
Плинтусные
Установка этих конвекторов не только делает отопительную систему незаметной, но и уменьшает занимаемую площадь. Приборы изготовляются компактных размеров. Толщина не превышает 100 мм, а высота около 250 мм.
Фото 5. Водяной плинтусный конвектор отопления. Представляет из себя ребристы радиатор, с проходящими внутри него трубами.
Они имеют стандартную конструкцию, состоящую из ребристого радиатора, внутри которого размещены металлические трубки с протекающим по ним теплоносителем. Конвекторы располагают непосредственно над полом, закрывая декоративными панелями. Цвет панелей можно подобрать соответствующий интерьеру помещения.
Важно! Для нормальной работы плинтусного отопления расстояние от пола до конструкции составляет не менее 15—20 мм. Плинтусные модели соответствуют современным требованиям, предъявляемым к отопительному оборудованию
Они отлично обогревают помещения, оставаясь при этом малозаметными. Однако стоимость приобретения и монтажа достаточно высока. Погонный метр устройства обходится покупателю около 4 тыс. рублей без учёта монтажа обогревательной системы
Плинтусные модели соответствуют современным требованиям, предъявляемым к отопительному оборудованию. Они отлично обогревают помещения, оставаясь при этом малозаметными. Однако стоимость приобретения и монтажа достаточно высока. Погонный метр устройства обходится покупателю около 4 тыс. рублей без учёта монтажа обогревательной системы.
Преимущества и недостатки
Такие конвекторы обладают как своими преимуществами, так и недостатками, который ясно показывают отзывы.
Среди преимуществ можно выделить такие, как:
- Отопление дачи газовым конвертером подходит фактически для любого типа помещений, так как ограничений площади для оборудования не имеется.
- Они обладают компактным размером и отличным дизайном. Благодаря этому они смогут вписаться в любой тип интерьера.
- Для установки таких приборов нет необходимости учитывать расположение труб отопительной системы. Также не нужно учитывать их уклон или зависимость отопительных приборов друг от друга. Установка таких конвекторов не представляет собой ничего сложного.
- Отопление загородного дома газовыми конвекторами не зависит от помещений смежного характера.
- Газовые конвекторы обладают высокой устойчивостью к замерзанию.
- По уровню КПД некоторые газовые конвекторы превосходят даже газовые котлы последнего поколения.
Есть, однако, у газовых конвекторов и некоторые недостатки, среди которых можно выделить следующие:
- Посредством газового конвектора можно отапливать только одну комнату.
- Отопление газовыми конвекторами нельзя использовать для нагрева воды.
- Они обладают довольно ограниченной теплопроводностью. Большинство газовых конвекторов обладают мощностью от 2 до 7 кВт.
- Газовые конвекторы не такие компактные, как водяные, поэтому замаскировать их довольно сложно.
- В помещениях жилого характера всегда была нужна горячая вода. Двухконтурные газовые котлы смогут сполна обеспечить такую потребность жильцов, а газовое конвекторное отопление – нет.
- Газовые конвекторы обладают довольно красивым дизайном, однако благодаря газовым котлам можно использовать компактные радиаторы или систему теплого пола, которая полностью скрыта от глаз.
- КПД газовых конвекторов находится примерно на одном и том же уровне, что и у газовых котлов.
Монтаж водяных конвекторов
При установке водяных конвекторов отопления необходимо учитывать расстояние до полов – внизу располагаются отверстия, которые должны быть открытыми. Оптимальное расстояние до напольного покрытия составляет 20-25 см. Зазор между приборами и подоконниками варьируется от 10 до 30 см. Также необходимо учитывать небольшой зазор между задней стенкой и стеной здания – достаточно оставить 5 см.
Если есть возможность, то обязательно прокладывайте трубы отопления в полу, тогда установленные позже сами обогреватели буду выглядеть намного эстетичней.
Подводка труб зависит от модели выбранных конвекторов – она может быть боковой или нижней. В зависимости от этого прокладываем трубы, которые будут выходить из стен или полов. Последний вариант более предпочтителен, так как появляется возможность почти полностью спрятать все трубы – такая схема получается более аккуратной.
Конвекторы устанавливаются в строго горизонтальном положении – правильность монтажа контролируется с помощью строительного уровня. Также не забываем о надежной фиксации оборудования, чтобы оно не оторвалось под собственной тяжестью
Выполняя монтажные работы, необходимо соблюдать осторожность и не допускать физических нагрузок на конвекторы во избежание их поломок
Устройство и принцип работы водяных конвекторов
Доставка тепловой энергии в отопительные приборы осуществляется посредством разогретого до определенной температуры теплоносителя. При использовании обычных отопительных батарей большая часть генерируемого тепла отдается стенам и находящимся в помещении объектам. Для повышения эффективности батареям при изготовлении добавляются ребра, обеспечивающие конвективное движение воздуха. Наличие оребрения существенно ускоряет прогрев помещений.
Основным достоинством конвекции является именно скорость прогрева помещений. Нагретый воздух постепенно поднимается вверх, тем самым выталкивая холодные воздушные массы в сторону конвекторов, где и происходит их нагрев. Именно за счет такого простого принципа достигается быстрый прогрев – в помещении становится гораздо теплее уже через 20-30 минут после запуска отопления.
Водяной радиатор конвекторного типа функционирует по несложному принципу. Сначала по внутренним полостям устройства проходит теплоноситель, отдающий тепло металлическим ребрам. Проходящий по ребрам воздух смещается вверх, уступая место новым, еще холодным воздушным массам. Для повышения эффективности отопления и скорости прогрева некоторые конвекторы оснащаются вентиляторами, обеспечивающими принудительную циркуляцию воздуха.
Явление конвекции
Одним из условий комфортности пребывания в помещении является температурный режим, соответствующий назначению комнаты. Если речь идёт о зимнем периоде, то подразумевается необходимость прогрева воздушной среды в жилье до определённого значения температуры, что достигается с помощью бытовых обогревателей.
Из существующих способов нагрева воздуха в жилых помещениях используются те, которые не оказывают отрицательного воздействия на человека и не создают опасности пожара или взрыва. Например, обогрев жилой комнаты теплом открытого пламени костра по понятным причинам не приемлем, но тот же костёр в камине или печи нагреет стенки топки, которые отдадут тепло воздуху помещения, и такой способ отопления жилья широко распространён.
Для повышения температуры в помещении необходим контакт воздуха с более горячим, чем он, предметом, который передаст ему тепло — теплообмен. Достигается это двумя способами:
- предмет (теплообменник в конструкции обогревательного прибора) нагревается с помощью преобразования энергии теплоносителя в тепло — сжигания топлива или прохождения электрического тока через проводник с высоким сопротивлением;
- предметы и ограждающие конструкции в комнате нагреваются под воздействием излучения инфракрасных отопителей и становятся теплообменниками — источниками тепла.
В обоих случаях инициируются так называемые конвективные потоки, обуславливающие конвекторное отопление. Воздух, контактируя с горячими предметами, нагревается и увеличивается в объёме. Так как нагретый воздух имеет меньшее значение плотности, он устремляется вверх, замещаясь холодным.
При стабильно высокой температуре теплообменника этот процесс происходит непрерывно и называется конвекцией.
Что такое конвекция в отоплении. Нагретый воздух движется от радиатора-теплообменника или нагретых ИК-излучением предметов вверх, а холодный (остывающий горячий) – вниз. Аналогично при контакте с теплообменником ведут себя и жидкости, поэтому их циркуляция при нагреве также называется конвекционной.
Виды водяных конвекторов
Теперь мы поговорим о самом интересном – о видах конвекторных обогревателей на воде. В продаже представлены:
- напольные модели – они монтируются на полах;
- настенные модели – самая популярная и распространенная разновидность;
- плинтусные модели – новшество на современном отопительном рынке;
- внутрипольные – приборы для скрытой установки в полах;
- цокольные модели – устройства для встраивания в стены, ниши и даже в лестничные ступеньки.
Рассмотрим все виды более подробно.
Напольные конвекторы
Напольные конвекторы нередко используются в помещениях с панорамными окнами. В этом случае трубы для подводки горячего теплоносителя укладываются в пол. Установка обогревателей сводится к их закреплению и подключению к отопительной системе. Используя самые низкие и компактные модели, можно добиться идеального обзора из окна и качественного обогрева помещений.
Напольные водяные конвекторы отопления рассматриваются как идеальное решение для кинотеатров, выставочных павильонов и прочих зданий с высокими панорамными окнами от пола до потолка.
Настенные конвекторы
Настенные конвекторные обогреватели на воде характеризуются минимальной толщиной и компактностью. По своим размерам они напоминают электрические конвекторы или обычные батареи. Под обычные подоконники устанавливаются высокие модели, а для окон с низкими подоконниками подойдут миниатюрные разновидности небольшой высоты. Благодаря своей конструкции, они обеспечивают эффективный прогрев. Кроме того, они могут быть установлены вдоль глухих стен.
Настенные водяные конвекторы используются для обогрева помещений различного назначения – это обычные жилые комнаты, офисы, производственные здания, торговые залы магазинов, складские помещения и многое другое. Они не загромождают пространство и обеспечивают мягкую и практически незаметную циркуляцию нагретого воздуха. Для дизайнерских интерьеров выпускаются приборы с декоративной отделкой.
Плинтусные конвекторы
Плинтусные конвекторы отопления являются сравнительным новшеством. Они отличаются миниатюрностью и созданы для монтажа плинтусного отопления. Их преимущества:
- равномерный прогрев воздуха по всей высоте помещения;
- предельно компактные размеры;
- высокая эффективность обогрева.
Несмотря на свою миниатюрность, напольные приборы отопления хорошо прогревают жилые помещения, создавая комфортную атмосферу.
Внутрипольные конвекторы
Внутрипольные водяные конвекторы отопления станут находкой для тех, кто хочет создать максимально скрытую отопительную систему. Как видно из их названия, они утапливаются прямо в полы, где под них создаются специальные ниши. Там же прокладываются трубы, по которым циркулирует теплоноситель. Один внутрипольный водяной конвектор большой ширины обеспечит качественный прогрев и не испортит интерьер своим внешним видом – догадаться о присутствии такого обогревателя можно лишь по маскирующей решетке в полу.
Где применятся внутрипольные водяные конвекторы? Они незаменимы для установки в помещениях с панорамными окнами – в отличие от низких напольных приборов, они не закрывают вид из окон даже частично. Будучи полностью утопленными в полы, конвекторные обогреватели не мешают хождению людей, поэтому они могут быть установлены даже в дверных проемах, создавая преграду для потоков холодного воздуха.
Внутрипольные конвекторы отопления незаменимы в интерьерах, к которым предъявляются повышенные требования по отделке. Это могут быть выставочные залы, концертные залы, музеи и прочие места, где торчащие из полов обогреватели или их настенные аналоги будут неуместны. Также их используют для обогрева частных домов – отсутствие видимых элементов отопительных систем позволяет создавать интересные интерьеры.
Цокольные конвекторы
Еще одна новинка в мире отопительного оборудования – это цокольные водяные конвекторы. Они являются родственниками внутрипольных устройств, так как предназначены для скрытого монтажа. Их установка осуществляется в небольших нишах, в стенах, в лестничных ступеньках, в перегородках между комнатами. Цокольные конвекторы позволяют создать невидимую отопительную систему, отличающуюся высокой эффективностью. Они станут отличным выбором для тех, кто хочет создать эксклюзивный интерьер, в котором не будут встречаться отопительные приборы.
Цокольные конвекторы отопления требуют подключения к электрической сети. Электроэнергия здесь необходима для вращения вентиляторов, создающих принудительную конвекцию. Для того чтобы сделать их менее шумными, производители используют малошумящие вентиляторы. Благодаря этому они могут работать даже ночью, не создавая дискомфорта для домочадцев.
Конвекционные обогреватели
Теперь мы ответим на вопрос о том, что такое обогреватель конвекторного типа. Конвектор – это прибор, использующий в своей работе конвекцию, в большинстве случаев естественную. Основу конструкции каждого прибора составляют:
- Корпус – он призван защитить людей от случайных прикосновений к токоведущим или раскаленным частям. Также он играет декоративную роль. На корпусе располагаются элементы управления, индикаторы и информационные экраны;
- Нагревательный элемент – в конвекционных обогревателях он может быть электрическим, газовым или водяным. Именно он отвечает за нагрев воздуха в помещениях;
- Термостат – он может иметь самую разную конструкцию.
Все конвекционные обогреватели предельно просты, в них нет ничего сложного или сверхъестественного. Благодаря этому они и заслужили такую популярность.
Устройство конвектора отличается своей простотой, а это верный признак надежности.
Работают они очень просто – при включении газа, подаче горячего теплоносителя или электроэнергии происходит нагревание ребристого нагревательного элемента, который начинает прогревать воздух. Воздушные массы становятся более легкими, отправляясь вверх. За этим процессом внимательно следит автоматика, регулирующая нагрев. В это же самое время в конвекторы поступает холодный воздух, который обволакивает нагревательный элемент – цикл повторяется.
Как только датчик температуры воздуха увидит, что уровень нагрева достиг заданного предела, он даст команду на отключение нагревательного элемента. Как только воздух остынет ниже заданной нормы, термостат сработает и подаст команду на активацию прибора. Тем самым конвекторы обеспечивают поддержание стабильной температуры воздуха в помещениях.
В водяных конвекторах регулировка температуры осуществляется посредством специального термостатического клапана-регулятора.
Как подключить газовый отопительный конвектор
Правильная установка газового конвектора должна проходить по следующему принципу:
- с помощью обрезков, оставшихся от труб из алюминия или стали, необходимо сконструировать ножки опоры;
- затем посредством дрели или зубила в стене нужно проделать отверстие диаметров 220 – 230 мм, при этом размер воздуховода будет составлять 145 – 150 мм;
- после этого стена оборудуется специальным защитным экраном из нержавеющей стали, оснащенным двумя слоями базальтовой теплоизоляции;
- аналогичным утеплением следует оснастить и выходную конвекторную трубу;
- далее корпус прибора закрепляется на стене строго в вертикальном положении;
- завершается процесс выводом трубы в проделанное отверстие и фиксацией ее на конвекторе. После того как оборудование подключается к центру подачи газа, оно полностью готово к работе.
На видео показан один из вариантов установки конвекторов отопления:
Здесь вы узнаете:
Системы отопления с классическими радиаторами могут обогревать помещение в двух вариантах – с помощью конвекции и теплового излучения. Если же говорить про водяные конвекторы отопления, то они греют только за счет естественной конвекции, обеспечивая циркуляцию теплых масс воздуха в помещениях. Достигается быстрый и эффективный обогрев комнат. Что представляют собой водяные конвекторы и как они устроены? Поговорим об этом в рамках нашего обзора.
Также мы рассмотрим:
- принципы работы водяных конвекторов;
- разновидности устройств;
- характеристики и свойства этого отопительного оборудования;
- принципы монтажа.
После прочтения материала вы получите все необходимые знания о данных устройствах.
