Convectors de calefacció per aigua: dispositiu, principi de funcionament, varietats

A tot el món, els convectors de calefacció per aigua estan competint amb èxit amb radiadors des de fa diverses dècades. Al nostre país també s’utilitzen durant molt de temps, però en popularitat són molt inferiors als radiadors de ferro colat i bimetàlics. La baixa popularitat no es deu a les pitjors característiques de rendiment, sinó només a la manca de comprensió important de la població sobre aquest tipus d'equips de calefacció.

Principi de treball

La mateixa paraula "convector" serveix com a indicació que la base del principi del seu funcionament és un fenomen tan físic com la convecció. L’aire fred, en ser més dens, es troba a les capes inferiors - prop del sòl de l’habitació. Al passar pel convector, l’aire s’escalfa, la seva densitat disminueix, a conseqüència del qual s’eleva.

La convecció no només pot ser natural, sinó també forçada. El ventilador integrat ajudarà a augmentar el flux d’aire de convecció i augmentarà així l’eficiència del calefactor.

L’aparell d’una calefacció per convector d’aigua

El principal element de treball del convector és un intercanviador de calor. És amb l'ajuda que la calor es transfereix del refrigerant, la funció de l'aigua calenta que circula pel sistema de calefacció i l'aire circumdant. Un intercanviador de calor és una canonada sobre la qual es munten diverses plaques metàl·liques (lamelles), augmentant la superfície de transferència de calor. Depenent de la potència requerida, el convector pot estar equipat amb un o dos bescanviadors de calor.

La distància entre les làmpades de l'intercanviador de calor no es defineix arbitràriament, però es calcula clarament. Sembla que com més plaques estiguin muntades a la canonada, millor serà la transferència de calor. Tanmateix, la densitat massa elevada comportarà que la circulació de l’aire a través del dispositiu sigui difícil. És necessari aconseguir una “mitja daurada”, de manera que les làmpades no interfereixin amb el moviment de l’aire, però al mateix temps proporcionin la transferència de calor més eficient.

També hi ha una alternativa des del punt de vista estructural d’un intercanviador de calor en què s’utilitza filferro en lloc de làmines. Els convectors de filferro són una mica més eficients, però al mateix temps molt més cars i, per tant, menys comuns que els convectors de plaques, de manera que no parlarem més sobre ells.

Convector d'aigua amb intercanviador de calor.

Moltes característiques tècniques d’un convector es determinen pel material del qual està fabricat el seu intercanviador de calor. Pot ser d’acer, coure o una combinació de coure i alumini. L’ús de metalls no ferrosos per a la fabricació d’un intercanviador de calor, per la seva elevada conductivitat tèrmica, comporta un augment de l’eficiència del dispositiu en comparació amb l’anàleg de metalls ferrosos. Per cert, les làmpades d’alumini són molt fines i, si es manegen amb cura, s’embussen fàcilment, cosa que deteriora l’aerodinàmica.

Els intercanviadors de calor poden diferir no només pel material de fabricació, sinó també per la forma de les aletes metàl·liques.Juntament amb les làmines llises, també s’utilitzen les corrugades: ondulants, en forma d’U, meandre, etc. Les làmpades corrugades tenen un avantatge clar: el relleu augmenta la zona de la placa i, per tant, la transferència de calor.

Intercanviador de calor amb làmpades en forma d’ona.

L’eficiència de la transferència de calor del refrigerant a les làmpades depèn en gran mesura de la estanquitat de les plaques a la canonada: fins i tot una petita bretxa pot provocar grans pèrdues de calor. Si l’intercanviador de calor és d’acer, la soldadura s’utilitza normalment per connectar les làmines a la canonada, si la soldadura és de coure. En el cas d’intercanviadors de calor bimetàlics, en els quals les plaques d’alumini estan en contacte amb canonades de coure, no s’aplica cap soldadura ni soldadura. Tanmateix, aquí podeu aconseguir una bona adaptació dels elements. En aquest cas, o bé utilitzen lamelles amb punys especials, o bé utilitzen el mètode de combustió: s’insereixen plaques a la canonada i, després, aquesta canonada s’amplia amb un mandrí.

Alguns convectors estan equipats amb un ventilador que atrau l’aire a l’intercanviador de calor i, per tant, accelera l’intercanvi d’aire i, per tant, el procés d’escalfament de l’habitació. El ventilador pot ser tangencial o axial. El primer impulsor s’estén per tota la longitud de l’intercanviador de calor.

L’hèlix del ventilador axial està situat a l’extrem de l’intercanviador de calor i dirigeix ​​l’aire al llarg d’aquest.

L’avantatge d’un escalfador de convecció forçada és evident: augment de l’eficiència. Però també té inconvenients evidents: en primer lloc, la necessitat de connectar-se a la xarxa, la qual no sempre es pot realitzar fàcilment, i, en segon lloc, el soroll que emet el ventilador durant el funcionament.

L’intercanviador de calor, així com el ventilador (si es proporciona pel disseny), els punts de connexió amb el sistema de calefacció, el regulador d’alimentació de refrigerant i la vàlvula d’alliberament d’aire s’amaguen darrere de les parets de la carcassa d’acer inoxidable. L’extrem superior de l’habitatge està tancat per una graella, que no impedeix el moviment dels fluxos d’aire, però alhora impedeix que els objectes estrangers entren dins. Alguns convectors tenen un amortidor d’aire que permet controlar la intensitat del flux d’aire.

Convectors de calefacció per aigua a la paret i al terra

Segons el mètode d'instal·lació, tots els convectors de calefacció es divideixen en paret, terra i pis. Els dos primers tipus són molt similars entre si, així que els considerarem junts.

La diferència principal entre els convectors de paret i terra, d’aspecte molt similar, són les seves dimensions. Els murs, per regla general, són força alts, sòls baixos i compactes. Aquests últims, per la seva modesta mida, són menys visibles, són fàcils d’amagar darrere dels mobles.

Convector d'aigua muntat a la paret.

Convector del sòl.

Fins i tot hi ha models de voreres amb una alçada inferior a 200 mm, que poden servir de recanvi per a la tauleta de les vores i escalfar l’habitació al voltant del perímetre.

Convector d'aigua de plint.

Tots els convectors de paret i terra es divideixen en models amb carcassa i models sense ell. La carcassa no té un paper decoratiu, com es podria esperar: contribueix a la creació de traccions addicionals per millorar la circulació de l’aire. Sovint, l’alçada de la carcassa supera significativament les dimensions de l’intercanviador de calor. Aquesta discrepància no és en absolut un matrimoni del fabricant, sinó que es realitza a propòsit: com més gran sigui la carcassa, més forta serà la tracció. Pel que fa a convectors sense carcassa, també tenen carcassa, però només dissimula l'intercanviador de calor i el protegeix dels danys mecànics.

Cal destacar que la superfície de la caixa funcional o la caixa decorativa no s’escalfa massa. Això distingeix els convectors dels radiadors: cremar-se tocant accidentalment la superfície del cos, en aquest cas és impossible.

Molt sovint, els cossos convectors són d’acer, independentment del material de l’intercanviador de calor.El fet és que l’acer es pinta fàcilment, i això dóna l’oportunitat al comprador d’escollir un dispositiu de calefacció que s’ajusti perfectament a l’interior de l’habitació. Tot i això, l’acer - tot i que la més habitual, però no és l’única opció. Si voleu, podeu trobar alguna cosa més exòtica, per exemple, un convector en una caixa de fusta.

Els convectors d'aigua per terra radiant

Hi ha un altre tipus de convectors de calefacció molt diferents dels comentats anteriorment i, per tant, es distingeixen. Són inusuals al seu lloc d’instal·lació - en un nínxol situat sota el pis. Amb un alt grau de probabilitat, podeu trobar aquests aparells de calefacció a locals comercials o d’oficines amb grans finestres panoràmiques, contra els quals els radiadors o convectors habituals no semblen adequats. En cases rurals i apartaments també s’instal·len aquests convectors, però normalment només en els casos en què la vora inferior de la finestra es troba a no més de 150-300 mm del nivell del sòl. Està permès incrustar convectors de calefacció a l’ampit de la finestra.

Convector de calefacció per aigua incorporat al sòl.

L’altura del cos de convectors incrustats al terra pot variar entre 50 i 130 mm, i la longitud pot arribar fins als 3 m. Però l’usuari, si ell mateix no estava involucrat en el disseny i la instal·lació, només pot endevinar sobre les veritables dimensions del dispositiu de calefacció, ja que només veurà una graella decorativa a un nivell. sòl pel qual puja l’aire escalfat.

Molt sovint, tals reixes són d’acer, alumini o plàstic, però de vegades es pot trobar fosa, marbre o, per exemple, fusta. Independentment de quin material estigui fet la gelosia, ha de ser prou fort perquè al passar-hi no tingueu por de trepitjar-lo.

En el cas de grans finestres franceses, els convectors de sòl són una opció indispensable per escalfar equips. D’una banda, i ja ho hem esmentat, ells, situats a sota del pis, no interfereixen amb la revisió. D'altra banda, són precisament aquests convectors que escalfen de manera més eficient una habitació amb finestres "per terra". L’aire fred de la finestra entra al convector a través de la graella, i d’aquí surt ja càlid.

Per instal·lar un convector de terra, cal preparar una fornícula al sòl amb antelació de 100 a 300 mm de profunditat. No obstant això, és possible dur a terme la instal·lació a l’etapa del cargol del sòl. Cal tenir en compte que no tots els convectors que podeu utilitzar per a la instal·lació del sòl.

Un factor limitant en aquest cas serà l'altura del dispositiu. Els potents models amb una alçada de diverses desenes de centímetres no estan destinats a la seva instal·lació en habitacions situades a les plantes superiors de l’edifici. Per descomptat, la instal·lació de convectors de sòl hauria de ser planificada amb antelació, fins i tot en la fase de construcció de l’edifici. L’excepció són els models de baixa potència, que permeten muntar en un massís.

Els convectors interiors per escalfar aigua, a diferència de la paret o del terra, sovint tenen en el seu disseny un ventilador per a l’abastiment forçat d’aire a l’intercanviador de calor, així com un sistema de drenatge per recollir i drenar el condensat del cos del dispositiu.

Capacitat de control de la temperatura

De vegades, sobretot a la primavera, quan encara fa fred a la nit i el sol ja comença a escalfar-se notablement durant el dia, apareix periòdicament el desig de reduir la calor que prové de l’escalfador. Els convectors de calefacció per aigua són de potència fàcilment regulable. Quan es tanca l’alimentació del refrigerant al convector, es refreda bastant ràpidament, cosa que es deu al petit volum d’aigua que hi ha en comparació amb el radiador. L’únic que necessita per mantenir la temperatura a l’habitació a un nivell determinat és un equip convector amb vàlvules de control mecàniques o electròniques.

Vàlvules de control de temperatura mecàniques.

Vàlvules termostàtiques electròniques.

La vàlvula termostàtica a instal·lar ha de tenir un cabal elevat de manera que no es creï una resistència hidràulica significativa a l’entrada. Alguns fabricants de convectors equipen inicialment els seus productes amb accessoris termostàtics. Si el dispositiu que vau adquirir no està equipat amb una vàlvula termostàtica, podeu comprar-lo i instal·lar-lo vosaltres mateixos.

Podeu ajustar la temperatura ambient manualment. Alguns models convectors tenen un amortidor que l'usuari pot girar i bloquejar el camí a l'aire escalfat si ho desitja.

Possibilitat d'aplicació per refrigerar l'habitació

El convector es pot anomenar equipament climàtic universal, ja que en diferents estacions pot realitzar diferents tasques: a l’hivern - per escalfar, a l’estiu - per refrescar-se. Tanmateix, lluny de que cada dispositiu s’adapti al refrigeració, els fabricants solen indicar la disponibilitat d’aquesta possibilitat per a un o un altre dels seus models. Cal tenir en compte que els convectors generen fred molt pitjor que la calor, per la qual cosa, quan es calcula la potència del dispositiu, cal confiar en les vostres necessitats de fred, ja que no és difícil reduir la potència de calefacció, com ja sabeu.

Perquè el vostre convector no comenci a escalfar-se, sinó per refredar l’aire de l’habitació, cal que el buideu, ompliu-lo de líquid especial i connecteu-lo al refrigerador. Tot i això, hi ha models en què la transició d’un mode a un altre és molt més senzilla i ràpida. En ells hi ha immediatament dos circuits sense connexió: un per al refrigerant, l’altre per al refrigerant. Per canviar el mode de funcionament, n’hi haurà prou amb desactivar la circulació de fluids en un circuit i engegar-lo en un altre.

I un parell de comentaris sobre la possibilitat d’utilitzar aquest tipus d’equips climàtics per refrigerar l’habitació. Recordant el principi de funcionament del convector, us adonareu que en el mode natural no és capaç de treballar en refrigeració. És per això que tots els models dissenyats per funcionar en dos modes estan equipats amb ventiladors. A més, el ventilador ajuda a reduir la quantitat de condensat format a l’intercanviador de calor durant l’operació de refrigeració del convector.

Avantatges i desavantatges dels convectors d'aigua davant dels radiadors convencionals

Heu après moltes coses sobre els transportadors d’aigua, però el més probable és que això no us sigui suficient per comprendre si necessiteu personalment un dispositiu de calefacció. Per ajudar-vos a triar (independentment de si és positiu o negatiu), comparem els convectors d’aigua amb els radiadors convencionals, familiars i familiars.