Waterverwarmingsconvectoren: apparaat, werkingsprincipe, variëteiten

Over de hele wereld concurreren waterverwarmingsconvectoren al verscheidene decennia met radiatoren. In ons land worden ze ook al lang gebruikt, maar in populariteit zijn ze nog steeds veel inferieur aan gietijzeren en bimetalen radiatoren. Lage populariteit is niet te wijten aan de slechtste prestatiekenmerken, maar alleen aan het gebrek aan een aanzienlijk deel van de kennis van de bevolking van dit soort verwarmingsapparatuur.

Werkingsprincipe

Het woord "convector" dient alleen al als een indicatie dat de basis van het werkingsprincipe een dergelijk fysiek fenomeen is als convectie. Koude lucht, die dichter is, bevindt zich in de onderste lagen - nabij de vloer van de kamer. Als de lucht door de convector stroomt, wordt de lucht warmer en neemt de dichtheid af, waardoor deze stijgt.

Convectie kan niet alleen natuurlijk zijn, maar ook gedwongen. De ingebouwde ventilator helpt de convectieluchtstroom te verhogen en daarmee de efficiëntie van de verwarming te verhogen.

Het apparaat van een waterconvectorverwarming

Het belangrijkste werkende element van de convector is een warmtewisselaar. Het is met zijn hulp dat warmte wordt overgedragen van het koelmiddel, waarvan de functie wordt uitgevoerd door heet water dat circuleert in het verwarmingssysteem en de omringende lucht. Een warmtewisselaar is een pijp waarop een aantal metalen platen (lamellen) zijn gemonteerd, waardoor het warmteoverdrachtsgebied wordt vergroot. Afhankelijk van het benodigde vermogen kan de convector worden uitgerust met een of twee warmtewisselaars.

De afstand tussen de lamellen van de warmtewisselaar is niet willekeurig ingesteld, maar wordt duidelijk berekend. Het lijkt erop dat hoe meer platen op de buis zijn gemonteerd, hoe beter de warmteoverdracht is. Hun te hoge dichtheid zal er echter toe leiden dat luchtcirculatie door het apparaat moeilijk zal zijn. Het is noodzakelijk om een ​​"gulden middenweg" te bereiken - zodat de lamellen de beweging van lucht niet hinderen, maar tegelijkertijd de meest efficiënte warmteoverdracht bieden.

Er is ook een alternatief vanuit een structureel oogpunt type warmtewisselaar waarbij draad wordt gebruikt in plaats van lamellen. Draadconvectoren zijn iets efficiënter, maar tegelijkertijd veel duurder en daarom minder gebruikelijk dan platenconvectoren, dus we zullen er niet meer over praten.

Waterconvector met draadwarmtewisselaar.

Veel technische kenmerken van een convector worden bepaald door het materiaal waarvan de warmtewisselaar is gemaakt. Het kan staal, koper of een combinatie van koper en aluminium zijn. Het gebruik van non-ferrometalen voor de vervaardiging van een warmtewisselaar, vanwege hun hoge thermische geleidbaarheid, leidt tot een toename van de efficiëntie van het apparaat in vergelijking met het analoog van ferrometaal. Aluminiumlamellen zijn trouwens erg dun, en als ze onzorgvuldig worden behandeld, kunnen ze gemakkelijk worden vastgeklemd, wat de aerodynamica schaadt.

Warmtewisselaars kunnen niet alleen verschillen in het fabricagemateriaal, maar ook in de vorm van de metalen vinnen.Naast gladde lamellen worden ook gegolfde lamellen gebruikt: golvend, U-vormig, meander, enz. Gegolfde lamellen hebben een duidelijk voordeel: het reliëf vergroot het oppervlak van de plaat en dus de warmteoverdracht.

Warmtewisselaar met golfvormige lamellen.

De efficiëntie van warmteoverdracht van het koelmiddel naar de lamellen hangt grotendeels af van de dichtheid van de platen op de buis: zelfs een kleine opening kan grote warmteverliezen veroorzaken. Als de warmtewisselaar van staal is, wordt meestal gelast om de lamellen met de buis te verbinden, als solderen van koper is. In het geval van bimetalen warmtewisselaars, waarbij aluminiumplaten in contact staan ​​met koperen buizen, zijn lassen noch solderen van toepassing. Hier kunt u echter een goede pasvorm van de elementen bereiken. In dit geval gebruiken ze lamellen met speciale manchetten of gebruiken ze de polijstmethode - ze plaatsen platen op de pijp en vervolgens wordt deze pijp uitgebreid met een doorn.

Sommige convectoren zijn uitgerust met een ventilator die lucht in de warmtewisselaar trekt en daardoor de luchtuitwisseling versnelt, en daarmee het verwarmingsproces van de kamer. De ventilator kan tangentieel of axiaal zijn. De eerste waaier strekt zich uit over de gehele lengte van de warmtewisselaar.

De axiale ventilatorpropeller bevindt zich aan het einde van de warmtewisselaar en leidt lucht erlangs.

Het voordeel van een geforceerde convectieverwarmer is duidelijk - verhoogde efficiëntie. Maar het heeft ook duidelijke nadelen: ten eerste de noodzaak om verbinding te maken met het lichtnet, wat niet altijd gemakkelijk kan worden gerealiseerd, en ten tweede het geluid dat de ventilator tijdens het gebruik produceert.

De warmtewisselaar, evenals de ventilator (indien voorzien door het ontwerp), de verbindingspunten met het verwarmingssysteem, de koelmiddeltoevoerregelaar, de luchtaflaatklep zijn verborgen achter de wanden van de roestvrijstalen behuizing. Het bovenste uiteinde van de behuizing wordt afgesloten door een rooster, dat de beweging van luchtstromen niet hindert, maar tegelijkertijd voorkomt dat vreemde voorwerpen naar binnen komen. Sommige convectoren hebben een luchtdemper waarmee u de intensiteit van de luchtstroom kunt regelen.

Wand- en vloerverwarming convectoren

Door de installatiemethode zijn alle verwarmingsconvectoren verdeeld in wand, vloer en vloer. De eerste twee soorten lijken erg op elkaar, dus we zullen ze samen beschouwen.

Het belangrijkste verschil tussen wand- en vloerconvectoren, die qua uiterlijk erg op elkaar lijken, zijn hun afmetingen. Muur is in de regel vrij hoog, vloer - laag en compact. De laatste zijn door hun bescheiden formaat minder opvallend, ze zijn gemakkelijk te verbergen achter meubels.

Wandgemonteerde waterconvector.

Vloer convector.

Er zijn zelfs plintmodellen met een hoogte van minder dan 200 mm, die kunnen dienen als vervanging voor de plint en de ruimte rondom de omtrek verwarmen.

Plint water convector.

Alle wand- en vloerconvectoren zijn verdeeld in modellen met een behuizing en modellen zonder. De behuizing speelt geen decoratieve rol, zoals je zou verwachten: het draagt ​​bij aan het creëren van extra tractie om de luchtcirculatie te verbeteren. Vaak overschrijdt de hoogte van de behuizing aanzienlijk de afmetingen van de warmtewisselaar. Een dergelijke discrepantie is helemaal geen huwelijk van de fabrikant, het wordt met opzet gedaan: hoe hoger de behuizing, hoe sterker de tractie. Wat convectoren zonder behuizing betreft, ze hebben ook een behuizing, maar deze maskeert alleen de warmtewisselaar en beschermt deze tegen mechanische schade.

Opgemerkt moet worden dat het oppervlak van de functionele behuizing of de decoratieve behuizing niet teveel opwarmt. Dit onderscheidt convectoren van radiatoren - verbrand jezelf door per ongeluk het oppervlak van het lichaam aan te raken, in dit geval is het onmogelijk.

Meestal zijn convectorlichamen gemaakt van staal, ongeacht het materiaal van de warmtewisselaar.Het feit is dat het staal gemakkelijk wordt geverfd, en dit geeft de koper de mogelijkheid om een ​​verwarmingsapparaat te kiezen dat perfect in het interieur van de kamer past. Staal is echter de meest voorkomende, maar niet de enige optie. Als je wilt, kun je iets exotischer vinden, bijvoorbeeld een convector in een houten kist.

Vloerverwarming waterconvectoren

Er is een ander soort verwarmingsconvectoren die heel anders is dan hierboven besproken en daarom apart staat. Ze zijn ongebruikelijk in hun plaats van installatie - in een nis onder de vloer. Met een hoge waarschijnlijkheid, kunt u dergelijke verwarmingstoestellen vinden in commerciële of kantoorgebouwen met grote panoramische ramen, waartegen gewone radiatoren of convectoren niet helemaal geschikt lijken. In huisjes en appartementen worden dergelijke convectoren ook geïnstalleerd, maar meestal alleen in gevallen waarin de onderrand van het venster zich niet hoger dan 150 - 300 mm van het vloerniveau bevindt. Het is toegestaan ​​om verwarmingsconvectoren in de vensterbank in te bedden.

Convector van waterverwarming ingebouwd in de vloer.

De hoogte van het lichaam van convectoren ingebed in de vloer kan variëren van 50 tot 130 mm, en de lengte kan 3 m bereiken. Maar de gebruiker, als hij zelf niet betrokken was bij het ontwerp en de installatie, kan alleen raden naar de ware afmetingen van het verwarmingsapparaat, omdat alleen de decoratieve grill op het niveau zichtbaar is voor hem vloer waardoor verwarmde lucht stijgt.

Meestal zijn dergelijke roosters gemaakt van staal, aluminium of kunststof, maar soms vindt u gietijzer, marmer of bijvoorbeeld hout. Het maakt niet uit van welk materiaal het rooster is gemaakt, het moet sterk genoeg zijn zodat je niet bang bent om er langs te gaan wanneer je langskomt.

In het geval van grote Franse ramen zijn vloerconvectoren een onmisbare optie voor verwarmingsapparatuur. Aan de ene kant, en we hebben dit al vermeld, interfereren ze niet onder de vloer, omdat ze zich onder de vloer bevinden. Aan de andere kant zijn het precies zulke convectoren die een kamer met "vloer" -vensters het meest efficiënt verwarmen. Koude lucht uit het raam komt de convector binnen via de grill en van daaruit komt het al warm naar buiten.

Om een ​​convector onder de vloer te installeren, moet u vooraf een nis in de vloer voorbereiden van 100 tot 300 mm diep. Het is echter mogelijk om de installatie uit te voeren in het stadium van vloerdekvloer. Er moet rekening mee worden gehouden dat niet elke convector die u kunt gebruiken voor vloerinstallatie.

Een beperkende factor in dit geval is de hoogte van het apparaat. Krachtige modellen met een hoogte van enkele tientallen centimeters zijn niet bedoeld voor installatie in kamers op de bovenste verdiepingen van het gebouw. Natuurlijk moet de installatie van vloerconvectoren van tevoren worden gepland - zelfs in de bouwfase van het gebouw. De uitzondering zijn low-power lage modellen, die montage in een dekvloer mogelijk maken.

In-vloerconvectoren voor waterverwarming hebben, in tegenstelling tot wand- of vloermontage, vaak een ventilator voor geforceerde luchttoevoer naar de warmtewisselaar, evenals een afvoersysteem voor het verzamelen en aftappen van condensaat uit het apparaatlichaam.

Mogelijkheid om de temperatuur te regelen

Soms, vooral in het voorjaar, wanneer het 's nachts nog koud is en de zon overdag al merkbaar warm begint te worden, ontstaat regelmatig de wens om de warmte van de kachel te verminderen. Waterverwarmingsconvectoren zijn gemakkelijk instelbaar vermogen. Wanneer de toevoer van koelvloeistof naar de convector wordt afgesloten, koelt deze vrij snel af, wat te wijten is aan het kleine volume water dat zich daarin bevindt in vergelijking met de radiator. Het enige dat u nodig hebt om de temperatuur in de kamer op een bepaald niveau te houden, is een convectoruitrusting met mechanische of elektronische regelkleppen.

Mechanische temperatuurregelventielen.

Elektronische thermostatische kleppen.

De te installeren thermostatische klep moet een hoog debiet hebben zodat er geen significante hydraulische weerstand bij de inlaat wordt gecreëerd. Sommige fabrikanten van convectoren rusten hun producten aanvankelijk uit met thermostatische fittingen. Als het apparaat dat u hebt gekocht niet is uitgerust met een thermostatische klep, kunt u het zelf kopen en installeren.

U kunt de kamertemperatuur handmatig aanpassen. Sommige convector-modellen hebben een demper die de gebruiker kan draaien en de weg naar verwarmde lucht blokkeren indien gewenst.

Mogelijkheid van toepassing voor het koelen van de kamer

De convector kan universele klimaatapparatuur worden genoemd, omdat deze in verschillende seizoenen verschillende taken kan uitvoeren: in de winter - te warm, in de zomer - te koelen. Echter, verre van dat elk apparaat is aangepast voor koeling, geven fabrikanten meestal de beschikbaarheid aan van een dergelijke mogelijkheid voor een van hun modellen. Houd er rekening mee dat convectoren koude veel slechter genereren dan warmte, dus bij het berekenen van het vermogen van het apparaat moet u vertrouwen op uw behoeften aan koude, omdat het niet moeilijk is om het verwarmingsvermogen te verminderen, zoals u nu al weet.

Zodat uw convector niet begint op te warmen, maar om de lucht in de kamer te koelen, moet u deze legen, met speciale vloeistof vullen en op de koelmachine aansluiten. Er zijn echter modellen waarin de overgang van de ene modus naar de andere veel eenvoudiger en sneller is. Daarin zijn onmiddellijk twee niet-verbonden circuits: één voor het koelmiddel, de andere voor het koelmiddel. Om de bedrijfsmodus te wijzigen, volstaat het om de vloeistofcirculatie in het ene circuit uit te schakelen en in een ander circuit aan te zetten.

En een paar opmerkingen over de mogelijkheid om dit soort klimaatapparatuur te gebruiken voor het koelen van de kamer. Herinnerend aan het werkingsprincipe van de convector, zult u zich realiseren dat het in de natuurlijke modus niet kan werken aan koeling. Daarom zijn alle modellen die zijn ontworpen om in twee modi te werken uitgerust met ventilatoren. Bovendien helpt de ventilator de hoeveelheid condensaat die op de warmtewisselaar wordt gevormd tijdens convectorkoeling te verminderen.

Voor- en nadelen van waterconvectoren voor conventionele radiatoren

Je hebt veel geleerd over de convectoren, maar waarschijnlijk zal dit niet genoeg zijn om te begrijpen of je persoonlijk zo'n verwarmingsapparaat nodig hebt. Om u te helpen een keuze te maken (ongeacht of deze positief of negatief is), vergelijken we waterconvectoren met conventionele en vertrouwde radiatoren.