Конвекторы – отдельная разновидность отопительных устройств, предназначенных для нагрева воздуха в отапливаемых помещениях. Существует несколько видов конвекторов, основное отличие их состоит в конструкции нагревательного комплекса. Как работает конвектор отопления? На этот вопрос дает ответ материал предлагаемой вашему вниманию публикации.
Работа конвекторов базируется на реализации физических свойств воздуха. Конвекция (от латинского «перенесение») – физический процесс, в котором нижние слои воздушной массы нагреваются, приобретают меньшую плотность и массу, и всплывают вертикально вверх. Затем они охлаждаются и под воздействием увеличившейся массы опускаются вниз.
Такой режим движения приобретает постоянный характер при наличии источника нагрева воздуха. Этим источником и является отопительный прибор – конвектор.
Конструкция устройства разработана с таким расчетом, чтобы обеспечить максимальный беспрепятственный проток воздуха через нагревательный элемент. Конфигурация нагревательного элемента зависит от вида конвектора.
Различают 3 вида конвекторов:
- Водяные;
- Электрические;
- Газовые.
Нагревательным элементом водяного конвектора является теплообменный аппарат. Он состоит из изогнутой трубы, на которую нанесено конвективное оребрение (пластины). Внутри трубы движется горячий теплоноситель, нагревающий пластины – они передают теплоту воздуху, движущемуся между ними. Теплообменник заключен в кожух, оборудованный отверстиями для входа холодного воздуха (в нижней части прибора) и решеткой для выхода горячего (в верхней части).
Электрические конвекторы имеют такое же строение корпуса, но отличаются типом нагревателя – он бывает 3 видов:
- Игольчатый;
- ТЭНовый;
- Монолитный.
Оба вида конвекторов могут реализовывать 2 вида конвекции – естественную и принудительную (вынужденную). Принудительная подача воздуха производится специальными вентиляторами, входящими в устройство конвектора. Применение вентиляторов значительно повышает производительность конвекторов по теплу.
Газовые конвекторы реализуют в своей работе принцип нагрева теплообменника, через который движется воздух, пламенем сгораемого топлива. Циркуляция нагреваемого воздуха в газовых воздухонагревателях производится посредством вентилятора (практически всегда).
Обязательное применение вентилятора обусловлено высокой температурой нагрева теплообменника – воздух при движении охлаждает его. В ином случае теплообменный аппарат будет быстро изнашиваться, причем работа устройства будет отличаться низкой производительностью.
Отдельно можно сказать об эффективности разных типов конвекторов. Самыми эффективными являются электрические устройства – их КПД достигает 95%. Им уступают газовые нагреватели – средний КПД их составляет 80 – 85% — снижение обусловлено уносом части тепла с продуктами сгорания.
Теоретический КПД водяных устройств относителен – они получают тепло с водой от стороннего источника. Эффективность теплопередачи зависит от температурного режима теплоносителя – обычно чем выше температура воды, тем эффективнее теплоотдача.
Принцип конвекции, используемый конвекторами, реализуется и классическими радиаторами. Здесь он используется в меньшей мере и обычно составляет около 50% от суммарной теплоотдачи устройства – еще 50% тепла передается тепловым излучением. Конвекторы же в своей теплоотдаче имеют конвективную составляющую в 85 – 90%.
Использование свойств конвективного теплообмена выгодно отражается на скорости нагрева воздуха в отапливаемом помещении конвекторами. Они превосходят по этому показателю радиаторы отопления, особенно это заметно при работе моделей со встроенными вентиляторами.