Warmwasserkonvektoren: Gerät, Funktionsprinzip, Sorten

Überall auf der Welt konkurrieren Warmwasserkonvektoren seit mehreren Jahrzehnten erfolgreich mit Heizkörpern. In unserem Land werden sie auch seit langem verwendet, aber in der Beliebtheit sind sie Gusseisen- und Bimetallheizkörpern weit unterlegen. Die geringe Popularität ist nicht auf die schlechtesten Leistungseigenschaften zurückzuführen, sondern nur auf das Fehlen eines wesentlichen Teils des Verständnisses der Bevölkerung für diese Art von Heizgeräten.

Arbeitsprinzip

Das Wort "Konvektor" dient als Hinweis darauf, dass die Grundlage des Funktionsprinzips ein physikalisches Phänomen wie Konvektion ist. Die kalte Luft ist dichter und befindet sich in den unteren Schichten - in der Nähe des Raumbodens. Beim Durchgang durch den Konvektor erwärmt sich die Luft, ihre Dichte nimmt ab, wodurch sie aufsteigt.

Konvektion kann nicht nur natürlich sein, sondern auch erzwungen werden. Der eingebaute Lüfter erhöht den Konvektionsluftstrom und damit den Wirkungsgrad des Heizgeräts.

Das Gerät einer Wasserkonvektorheizung

Das Hauptarbeitselement des Konvektors ist ein Wärmetauscher. Mit ihrer Hilfe wird Wärme aus dem Kühlmittel übertragen, dessen Funktion das in der Heizungsanlage und der Umgebungsluft zirkulierende Warmwasser erfüllt. Ein Wärmetauscher ist ein Rohr, an dem mehrere Metallplatten (Lamellen) angebracht sind, die die Wärmeübertragungsfläche vergrößern. Je nach erforderlicher Leistung kann der Konvektor mit einem oder zwei Wärmetauschern ausgestattet werden.

Der Abstand zwischen den Lamellen des Wärmetauschers ist nicht willkürlich festgelegt, sondern wird eindeutig berechnet. Je mehr Platten auf dem Rohr montiert sind, desto besser scheint die Wärmeübertragung zu sein. Ihre zu hohe Dichte führt jedoch dazu, dass die Luftzirkulation durch das Gerät schwierig wird. Es muss ein „goldener Mittelwert“ erreicht werden - damit die Lamellen die Luftbewegung nicht stören, sondern gleichzeitig den effizientesten Wärmeübergang gewährleisten.

Aus struktureller Sicht gibt es auch einen Wärmetauschertyp, bei dem Draht anstelle von Lamellen verwendet wird. Drahtkonvektoren sind etwas effizienter, aber viel teurer und daher weniger verbreitet als Plattenkonvektoren, daher werden wir nicht weiter darauf eingehen.

Wasserkonvektor mit Drahtwärmetauscher.

Viele technische Eigenschaften eines Konvektors werden durch das Material bestimmt, aus dem sein Wärmetauscher besteht. Es kann Stahl, Kupfer oder eine Kombination aus Kupfer und Aluminium sein. Die Verwendung von Nichteisenmetallen zur Herstellung eines Wärmetauschers führt aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit zu einer Steigerung des Wirkungsgrades der Vorrichtung im Vergleich zum Analogon von Eisenmetall. Aluminiumlamellen sind übrigens sehr dünn, und wenn sie unachtsam gehandhabt werden, können sie leicht eingeklemmt werden, was die Aerodynamik beeinträchtigt.

Wärmetauscher können sich nicht nur im Herstellungsmaterial, sondern auch in der Form der Metalllamellen unterscheiden.Neben glatten Lamellen werden auch gewellte Lamellen verwendet: wellig, U-förmig, mäanderförmig usw. Wellplatten haben einen klaren Vorteil: Das Relief vergrößert die Fläche der Platte und damit den Wärmeübergang.

Wärmetauscher mit wellenförmigen Lamellen.

Die Effizienz der Wärmeübertragung vom Kühlmittel auf die Lamellen hängt weitgehend von der Dichtheit der Platten zum Rohr ab: Bereits ein kleiner Spalt kann große Wärmeverluste verursachen. Wenn der Wärmetauscher aus Stahl besteht, werden die Lamellen normalerweise durch Schweißen mit dem Rohr verbunden, wenn das Löten aus Kupfer besteht. Bei Bimetall-Wärmetauschern, bei denen Aluminiumbleche mit Kupferrohren in Berührung kommen, ist weder Schweißen noch Löten zulässig. Hier können Sie jedoch eine gute Passform der Elemente erreichen. In diesem Fall verwenden sie entweder Lamellen mit speziellen Manschetten oder sie verwenden die Poliermethode - sie setzen Platten auf das Rohr und dann wird dieses Rohr unter Verwendung eines Dorns aufgeweitet.

Einige Konvektoren sind mit einem Ventilator ausgestattet, der Luft in den Wärmetauscher saugt und dadurch den Luftaustausch und damit die Raumheizung beschleunigt. Der Lüfter kann tangential oder axial sein. Das erste Laufrad erstreckt sich über die gesamte Länge des Wärmetauschers.

Der Axiallüfter befindet sich am Ende des Wärmetauschers und leitet Luft entlang.

Der Vorteil einer Umluftheizung liegt auf der Hand - ein höherer Wirkungsgrad. Es hat aber auch offensichtliche Nachteile: Erstens die Notwendigkeit, an das Stromnetz anzuschließen, was nicht immer einfach zu realisieren ist, und zweitens das Geräusch, das der Lüfter während des Betriebs abgibt.

Der Wärmetauscher sowie der Lüfter (falls vom Design vorgesehen), die Verbindungsstellen zum Heizsystem, der Kühlmittelzufuhrregler und das Luftablassventil sind hinter den Wänden des Edelstahlgehäuses verborgen. Das obere Ende des Gehäuses ist mit einem Gitter verschlossen, das die Luftströmung nicht stört, gleichzeitig aber verhindert, dass Fremdkörper eindringen. Einige Konvektoren verfügen über eine Luftklappe, mit der Sie die Intensität des Luftstroms steuern können.

Konvektoren für die Wand- und Bodenheizung

Durch die Art der Installation werden alle Heizkonvektoren in Wand, Boden und Boden unterteilt. Die ersten beiden Typen sind einander sehr ähnlich, daher werden wir sie zusammen betrachten.

Der Hauptunterschied zwischen Wand- und Bodenkonvektoren, die sich optisch sehr ähneln, liegt in ihren Abmessungen. Die Wände sind in der Regel ziemlich hoch, bodenständig und kompakt. Letztere fallen aufgrund ihrer geringen Größe weniger auf, sie lassen sich leicht hinter Möbeln verstecken.

Wandmontierter Wasserkonvektor.

Bodenkonvektor.

Es gibt sogar Fußleistenmodelle mit einer Höhe von weniger als 200 mm, die als Ersatz für die Fußleiste dienen und den Raum um den Umfang heizen können.

Sockel Wasserkonvektor.

Alle Wand- und Bodenkonvektoren sind in Modelle mit und ohne Gehäuse unterteilt. Das Gehäuse spielt erwartungsgemäß keine dekorative Rolle: Es trägt zur Schaffung zusätzlicher Traktion bei, um die Luftzirkulation zu verbessern. Oft übersteigt die Höhe des Gehäuses die Abmessungen des Wärmetauschers erheblich. Eine solche Diskrepanz ist überhaupt keine Ehe des Herstellers, sondern wird absichtlich gemacht: Je höher das Gehäuse, desto stärker die Traktion. Konvektoren ohne Gehäuse haben ebenfalls ein Gehäuse, das den Wärmetauscher jedoch nur maskiert und vor mechanischen Beschädigungen schützt.

Es ist zu beachten, dass sich die Oberfläche der Funktionshülle oder der Dekorhülle nicht zu stark erwärmt. Dies unterscheidet Konvektoren von Heizkörpern - Verbrennungen durch versehentliches Berühren der Körperoberfläche sind in diesem Fall nicht möglich.

In den meisten Fällen bestehen Konvektorkörper aus Stahl, unabhängig vom Material des Wärmetauschers.Tatsache ist, dass der Stahl leicht lackiert werden kann und der Käufer die Möglichkeit hat, ein Heizgerät zu wählen, das sich perfekt in das Innere des Raumes einfügt. Stahl ist zwar die gebräuchlichste, aber nicht die einzige Option. Wenn Sie möchten, können Sie etwas Exotischeres finden, zum Beispiel einen Konvektor in einer Holzkiste.

Wasserkonvektoren für Fußbodenheizungen

Es gibt eine andere Art von Heizkonvektoren, die sich stark von den oben diskutierten unterscheidet und sich daher von anderen abhebt. Sie sind an ihrem Aufstellungsort ungewöhnlich - in einer Nische, die sich unter dem Boden befindet. Solche Heizgeräte finden Sie mit hoher Wahrscheinlichkeit in Gewerbe- oder Büroräumen mit großen Panoramafenstern, gegen die gewöhnliche Heizkörper oder Konvektoren nicht ganz passend aussehen. In Ferienhäusern und Wohnungen werden solche Konvektoren ebenfalls installiert, jedoch in der Regel nur in Fällen, in denen die Unterkante des Fensters nicht höher als 150-300 mm über dem Boden liegt. In die Fensterbank dürfen Heizkonvektoren eingelassen werden.

Konvektor der Wasserheizung in den Boden eingebaut.

Die Höhe des im Boden eingebetteten Konvektorkörpers kann zwischen 50 und 130 mm variieren, und die Länge kann bis zu 3 m betragen. Der Benutzer kann jedoch, wenn er selbst nicht an der Planung und Installation beteiligt war, nur die tatsächlichen Abmessungen des Heizgeräts erraten, da auf der Ebene nur der dekorative Grill für ihn sichtbar ist Boden, durch den erwärmte Luft aufsteigt.

Meistens bestehen solche Gitter aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff, aber manchmal findet man auch Gusseisen, Marmor oder zum Beispiel Holz. Egal aus welchem ​​Material das Gitter besteht, es sollte stark genug sein, damit Sie beim Vorbeigehen keine Angst haben, darauf zu treten.

Bei großen Fenstern sind Bodenkonvektoren eine unverzichtbare Option für Heizgeräte. Einerseits, und wir haben dies bereits erwähnt, beeinträchtigen sie nicht die Überprüfung, da sie sich unter dem Boden befinden. Andererseits heizen gerade solche Konvektoren einen Raum mit "Bodenfenstern" am effizientesten. Durch den Grill gelangt kalte Luft aus dem Fenster in den Konvektor, und von dort tritt sie bereits warm aus.

Um einen Unterflurkonvektor zu installieren, muss im Voraus eine Nische mit einer Tiefe von 100 bis 300 mm im Boden vorbereitet werden. Es ist jedoch möglich, die Installation im Stadium des Estrichs durchzuführen. Es ist zu beachten, dass nicht jeder Konvektor für die Bodenmontage geeignet ist.

Ein begrenzender Faktor ist in diesem Fall die Höhe des Geräts. Leistungsstarke Modelle mit einer Höhe von mehreren zehn Zentimetern sind nicht für die Installation in Räumen in den oberen Stockwerken des Gebäudes vorgesehen. Die Installation von Bodenkonvektoren sollte natürlich im Voraus geplant werden - auch schon in der Bauphase des Gebäudes. Die Ausnahme bilden Low-Power-Low-Modelle, die den Einbau in einen Estrich ermöglichen.

Bodenkonvektoren zur Warmwasserbereitung weisen im Gegensatz zur Wand- oder Bodenmontage häufig einen Ventilator zur Zwangsluftversorgung des Wärmetauschers sowie ein Abflusssystem zum Sammeln und Abfließen von Kondensat aus dem Gerätekörper auf.

Fähigkeit, die Temperatur zu kontrollieren

Manchmal, besonders im Frühling, wenn es nachts noch kalt ist und die Sonne bereits tagsüber merklich warm zu werden beginnt, entsteht in regelmäßigen Abständen der Wunsch, die vom Heizgerät kommende Wärme zu reduzieren. Wasserheizungskonvektoren sind leicht einstellbare Leistung. Wenn die Kühlmittelzufuhr zum Konvektor unterbrochen wird, kühlt dieser relativ schnell ab, was auf die geringe Wassermenge im Vergleich zum Kühler zurückzuführen ist. Alles, was Sie brauchen, um die Raumtemperatur auf einem bestimmten Niveau zu halten, ist ein Konvektor mit mechanischen oder elektronischen Regelventilen.

Mechanische Temperierventile.

Elektronische Thermostatventile.

Das zu installierende Thermostatventil muss einen hohen Durchfluss aufweisen, damit am Einlass kein nennenswerter hydraulischer Widerstand entsteht. Einige Hersteller von Konvektoren statten ihre Produkte zunächst mit Thermostatarmaturen aus. Wenn das von Ihnen gekaufte Gerät nicht mit einem Thermostatventil ausgestattet ist, können Sie es selbst kaufen und installieren.

Sie können die Raumtemperatur manuell einstellen. Einige Konvektormodelle verfügen über eine Klappe, die der Benutzer drehen und den Weg zur erwärmten Luft blockieren kann, wenn dies gewünscht wird.

Möglichkeit der Anwendung zur Kühlung des Raumes

Der Konvektor kann als universelles Klimagerät bezeichnet werden, da er zu verschiedenen Jahreszeiten verschiedene Aufgaben erfüllen kann: im Winter - zum Wärmen, im Sommer - zum Kühlen. Weit davon entfernt, dass jedes Gerät für die Kühlung ausgelegt ist, geben die Hersteller in der Regel die Verfügbarkeit einer solchen Möglichkeit für das eine oder andere ihrer Modelle an. Es ist zu beachten, dass Konvektoren Kälte viel schlechter erzeugen als Wärme. Daher müssen Sie sich bei der Berechnung der Leistung des Geräts auf Ihren Kältebedarf verlassen, da es nicht schwierig ist, die Heizleistung zu reduzieren, wie Sie bereits wissen.

Damit sich Ihr Konvektor nicht erwärmt, sondern die Raumluft abkühlt, müssen Sie ihn entleeren, mit einer speziellen Flüssigkeit füllen und an den Kühler anschließen. Es gibt jedoch Modelle, bei denen der Übergang von einem Modus zu einem anderen viel einfacher und schneller ist. In ihnen befinden sich sofort zwei nicht angeschlossene Kreisläufe: einer für das Kühlmittel, der andere für das Kältemittel. Um den Betriebsmodus zu ändern, reicht es aus, den Flüssigkeitskreislauf in einem Kreislauf auszuschalten und in einem anderen einzuschalten.

Und ein paar Anmerkungen zur Möglichkeit, solche Klimageräte zur Raumkühlung einzusetzen. Wenn Sie sich an das Funktionsprinzip des Konvektors erinnern, werden Sie feststellen, dass er im natürlichen Modus nicht in der Lage ist, an der Kühlung zu arbeiten. Aus diesem Grund sind alle Modelle, die für zwei Betriebsarten ausgelegt sind, mit Lüftern ausgestattet. Darüber hinaus trägt der Lüfter dazu bei, die Kondensatmenge zu reduzieren, die sich beim Betrieb der Konvektorkühlung am Wärmetauscher bildet.

Vor- und Nachteile von Wasserkonvektoren gegenüber herkömmlichen Heizkörpern

Sie haben viel über Wasserkonvektoren gelernt, aber höchstwahrscheinlich reicht dies nicht aus, um zu verstehen, ob Sie persönlich ein solches Heizgerät benötigen. Um Ihnen bei der Auswahl zu helfen (egal ob positiv oder negativ), vergleichen wir Wasserkonvektoren mit herkömmlichen, vertrauten und vertrauten Heizkörpern.