Convectoare de încălzire a apei: dispozitiv, principiul funcționării, soiuri

Peste tot în lume, convectoarele de încălzire a apei concurează cu mai multe zeci de ani cu calorifere. În țara noastră, sunt folosite și de multă vreme, dar în popularitate sunt încă mult inferioare radiatoarelor din fontă și bimetalice. Popularitatea scăzută nu se datorează caracteristicilor de cea mai slabă performanță, ci doar lipsei unei părți semnificative a înțelegerii de către populație a acestui tip de echipamente de încălzire.

Principiul de lucru

Însuși cuvântul „convector” servește ca o indicație a faptului că la baza principiului funcționării sale este un fenomen atât de fizic precum convecția. Aerul rece, fiind mai dens, se află în straturile inferioare - lângă podeaua camerei. Trecând prin convector, aerul se încălzește, densitatea acestuia scade, ca urmare a creșterii.

Convecția poate fi nu numai naturală, ci și forțată. Ventilatorul încorporat va ajuta la creșterea fluxului de aer de convecție și astfel va crește eficiența încălzitorului.

Dispozitivul de încălzire cu convector de apă

Elementul principal de lucru al convectorului este un schimbător de căldură. Cu ajutorul său, căldura este transferată din lichidul de răcire, a cărei funcție este îndeplinită de apa caldă care circulă în sistemul de încălzire și aerul din jur. Un schimbător de căldură este o conductă pe care sunt montate mai multe plăci metalice (lamele), mărind aria de transfer de căldură. În funcție de puterea necesară, convectorul poate fi echipat cu unul sau două schimbătoare de căldură.

Distanța dintre lamelele schimbătorului de căldură nu este setată în mod arbitrar, ci este calculată în mod clar. S-ar părea că mai multe plăci sunt montate pe țeavă, cu atât transferul de căldură este mai bun. Cu toate acestea, densitatea lor prea mare va duce la faptul că circulația aerului prin dispozitiv va fi dificilă. Este necesar să se obțină o „medie de aur” - astfel încât lamelele să nu interfereze cu mișcarea aerului, dar în același timp să asigure cel mai eficient transfer de căldură.

Există, de asemenea, o alternativă din punct de vedere structural tip de schimbător de căldură în care este utilizat sârmă în locul lamelelor. Convectoarele de sârmă sunt ceva mai eficiente, dar în același timp mult mai scumpe și, prin urmare, mai puțin obișnuite decât convectoarele cu plăci, deci nu vom vorbi mai mult despre ele.

Convector de apă cu schimbător de căldură cu sârmă.

Multe caracteristici tehnice ale unui convector sunt determinate de materialul din care este făcut schimbătorul de căldură. Poate fi oțel, cupru sau o combinație de cupru și aluminiu. Utilizarea de metale neferoase pentru fabricarea unui schimbător de căldură, datorită conductivității termice ridicate, duce la creșterea eficienței dispozitivului în comparație cu analogul metalelor feroase. Apropo, lamelele din aluminiu sunt foarte subțiri și, dacă sunt manipulate nepăsător, sunt ușor blocate, ceea ce afectează aerodinamica.

Schimbătoarele de căldură pot diferi nu numai în materialul de fabricație, ci și în forma aripioarelor metalice.Alături de lamele netede, se folosesc și cele ondulate: ondulante, în formă de U, meandro etc. Lamelele ondulate au un avantaj clar: relieful mărește suprafața plăcii și, prin urmare, transferul de căldură.

Schimbător de căldură cu lamele în formă de undă.

Eficiența transferului de căldură de la lichidul de răcire în lamele depinde în mare măsură de etanșarea plăcilor la conductă: chiar și un mic decalaj poate provoca pierderi mari de căldură. Dacă schimbătorul de căldură este realizat din oțel, sudura este de obicei folosită pentru conectarea lamelelor la conductă, dacă lipirea este realizată din cupru. În cazul schimbătorilor de căldură bimetalici, în care plăcile de aluminiu sunt în contact cu țevile de cupru, nu se aplică nici sudarea și nici brațarea. Cu toate acestea, aici puteți realiza o potrivire perfectă a elementelor. În acest caz, fie folosesc lamele cu manșete speciale, fie folosesc metoda de ardere - introduc plăci pe țeavă, iar apoi țeava este extinsă folosind un dorn.

Unele convectoare sunt echipate cu un ventilator care atrage aer în schimbătorul de căldură și, prin urmare, accelerează schimbul de aer și, prin urmare, procesul de încălzire a camerei. Ventilatorul poate fi tangențial sau axial. Primul rotor se extinde pe întreaga lungime a schimbătorului de căldură.

Elica ventilatorului axial este amplasată la capătul schimbătorului de căldură și direcționează aerul de-a lungul acestuia.

Avantajul unui încălzitor cu convecție forțată este evident - eficiență crescută. Dar are și dezavantaje evidente: în primul rând, necesitatea conectării la rețea, care nu poate fi întotdeauna realizată cu ușurință și, în al doilea rând, zgomotul pe care îl emite ventilatorul în timpul funcționării.

Schimbătorul de căldură, precum și ventilatorul (dacă este prevăzut în proiect), punctele de conectare la sistemul de încălzire, regulatorul de alimentare cu lichid de răcire și supapa de eliberare a aerului sunt ascunse în spatele pereților carcasei din oțel inoxidabil. Capătul superior al carcasei este închis de un grătar, care nu interferează cu mișcarea fluxurilor de aer, dar, în același timp, împiedică obiectele străine să intre în interior. Unele convectoare au un amortizor de aer care vă permite să controlați intensitatea fluxului de aer.

Convectoare de încălzire a apei de perete și podea

Prin metoda de instalare, toate convectoarele de încălzire sunt împărțite în perete, podea și podea. Primele două tipuri sunt foarte similare între ele, așa că le vom lua în considerare împreună.

Principala diferență între convectoarele de perete și podea, foarte asemănătoare, sunt dimensiunile acestora. Pereții, de regulă, sunt destul de înalți, podea - joși și compacti. Acestea din urmă, datorită dimensiunilor modeste, sunt mai puțin vizibile, sunt ușor de ascuns în spatele mobilierului.

Convector de apă montat pe perete.

Convector de podea.

Există chiar și modele de fusta cu o înălțime mai mică de 200 mm, care pot servi ca un înlocuitor pentru tabla de fusta și încălzește camera din jurul perimetrului.

Convector de apă din plint.

Toate convectoarele de perete și podea sunt împărțite în modele cu carcasă și modele fără el. Carcasa nu are un rol decorativ, așa cum s-ar fi așteptat: contribuie la crearea unei tracțiuni suplimentare pentru îmbunătățirea circulației aerului. Adesea, înălțimea carcasei depășește semnificativ dimensiunile schimbătorului de căldură. O astfel de discrepanță nu este deloc o căsătorie a producătorului, ci se face în mod special: cu cât este mai mare carcasa, cu atât tracțiunea este mai puternică. În ceea ce privește convectoarele fără carcasă, acestea au și o carcasă, dar deghizează schimbătorul de căldură și îl protejează de deteriorarea mecanică.

Trebuie menționat că suprafața carcasei funcționale sau carcasa decorativă nu se încălzește prea mult. Acest lucru distinge convectoarele de calorifere - ardeți-vă atingând accidental suprafața corpului, în acest caz este imposibil.

Cel mai adesea, corpurile convectoare sunt fabricate din oțel, indiferent de materialul schimbătorului de căldură.Cert este că oțelul este pictat cu ușurință, iar acest lucru oferă cumpărătorului posibilitatea de a alege un dispozitiv de încălzire care se încadrează perfect în interiorul camerei. Cu toate acestea, oțelul - deși cea mai comună, dar nu este singura opțiune. Dacă doriți, puteți găsi ceva mai exotic, de exemplu, un convector într-o carcasă din lemn.

Convectoare de apă pentru încălzire în pardoseală

Există un alt tip de convectoare de încălzire care este foarte diferit de cele discutate mai sus și, prin urmare, se distanțează. Sunt neobișnuite în locul lor de instalare - într-o nișă situată sub podea. Cu un grad ridicat de probabilitate, este posibil să întâlniți astfel de dispozitive de încălzire în spații comerciale sau de birou cu ferestre panoramice mari, față de care radiatoarele sau convectoarele obișnuite nu vor arăta destul de adecvate. În cabane și apartamente, astfel de convectoare sunt de asemenea instalate, dar, de obicei, numai în cazurile în care marginea inferioară a ferestrei este situată la cel mult 150-300 mm de la nivelul podelei. Este permisă încorporarea convectoarelor de încălzire în pervaz.

Convector de încălzire cu apă încorporat în podea.

Înălțimea corpului de convectoare încorporate în podea poate varia de la 50 la 130 mm, iar lungimea poate atinge 3 m. Dar utilizatorul, dacă el însuși nu a fost implicat în proiectarea și instalarea, nu poate decât să ghicească despre dimensiunile adevărate ale dispozitivului de încălzire, deoarece numai grătarul decorativ îi va fi vizibil la nivel podeaua prin care se ridică aerul încălzit.

Cel mai adesea, astfel de grătare sunt fabricate din oțel, aluminiu sau plastic, dar uneori puteți găsi fontă, marmură sau, de exemplu, lemn. Indiferent din ce material este făcută zăpada, ar trebui să fie suficient de puternic, astfel încât, atunci când treci pe lângă tine, nu te temi să o calci.

În cazul ferestrelor mari franceze, convectoarele de podea sunt o opțiune indispensabilă pentru echipamentele de încălzire. Pe de o parte, și am menționat deja acest lucru, ei, fiind situați sub podea, nu interferează cu revizuirea. Pe de altă parte, tocmai astfel de convectoare sunt cele care încălzesc cel mai eficient o cameră cu geamuri „cu podea”. Aerul rece de la fereastră intră în convector prin grătar, iar de acolo iese deja cald.

Pentru a instala un convector în pardoseală, este necesar să pregătiți în prealabil o nișă în podea cu o adâncime de 100 până la 300 mm. Cu toate acestea, este posibil să efectuați instalarea în faza șapă de podea. Trebuie avut în vedere faptul că nu orice convector pe care îl puteți utiliza pentru instalarea podelei.

Un factor limitativ în acest caz va fi înălțimea dispozitivului. Modelele puternice cu o înălțime de câteva zeci de centimetri nu sunt destinate instalării în camerele situate la etajele superioare ale clădirii. Desigur, instalarea convectoarelor de pardoseală ar trebui să fie planificată în avans - chiar și în faza de construcție a clădirii. Excepție fac modelele cu putere redusă, care permit montarea într-o șapă.

Convectoarele de pardoseală pentru încălzirea apei, spre deosebire de perete sau de podea, au deseori în proiectarea lor un ventilator pentru furnizarea de aer forțat la schimbătorul de căldură, precum și un sistem de drenaj pentru colectarea și drenarea condensului din corpul dispozitivului.

Abilitatea de a controla temperatura

Uneori, mai ales primăvara, când este încă rece noaptea, iar soarele începe deja să se încălzească vizibil în timpul zilei, dorința apare periodic de a reduce căldura care vine din încălzitor. Convectoarele de încălzire a apei sunt ușor reglabile. Atunci când alimentarea lichidului de răcire la convector este oprită, acesta se răcește destul de repede, ceea ce se datorează volumului redus de apă din interior, comparativ cu caloriferul. Tot ce ai nevoie pentru a menține temperatura în cameră la un nivel dat este un echipament convector cu supape de control mecanice sau electronice.

Robinete mecanice de reglare a temperaturii.

Robinete termostatice electronice.

Robinetul termostatic care trebuie instalat trebuie să aibă un debit mare astfel încât să nu se creeze o rezistență hidraulică semnificativă la intrare. Unii producători de convectoare își echipează inițial produsele cu fitinguri termostatice. Dacă dispozitivul achiziționat nu este echipat cu o supapă termostatică, îl puteți cumpăra și instala singur.

Puteți regla temperatura camerei manual. Unele modele convectoare au un amortizor pe care utilizatorul îl poate roti și bloca calea de aer încălzit, dacă dorește.

Posibilitate de aplicare pentru răcirea încăperii

Convectorul poate fi numit echipament climatic universal, deoarece în diferite anotimpuri poate îndeplini diferite sarcini: iarna - să se încălzească, vara - să se răcească. Cu toate acestea, departe de fiecare dispozitiv adaptat pentru răcire, producătorii indică de obicei disponibilitatea unei astfel de posibilități pentru unul sau altul dintre modelele lor. Trebuie avut în vedere faptul că convectoarele generează frig mult mai rău decât căldura, așa că atunci când calculați puterea dispozitivului, trebuie să vă bazați pe nevoile dvs. pentru frig, deoarece nu este dificil să reduceți puterea de încălzire, așa cum știți deja.

Pentru ca convectorul dvs. să nu înceapă să se încălzească, ci să răcească aerul din cameră, trebuie să îl goliți, să îl umpleți cu lichid special și să îl conectați la răcitor. Cu toate acestea, există modele în care trecerea de la un mod la altul este mult mai simplă și mai rapidă. În ele există imediat două circuite neconectate: unul pentru lichid de răcire, celălalt pentru agent frigorific. Pentru a schimba modul de funcționare, va fi suficient să opriți circulația fluidului într-un circuit și să îl porniți în altul.

Și câteva comentarii cu privire la posibilitatea utilizării acestui tip de echipament climatic pentru răcirea camerei. Reamintind principiul funcționării convectorului, vă veți da seama că, în modul natural, acesta nu este capabil să lucreze la răcire. De aceea, toate modelele proiectate să funcționeze în două moduri sunt echipate cu ventilatoare. În plus, ventilatorul ajută la reducerea cantității de condens format pe schimbătorul de căldură în timpul operației de răcire cu convector.

Avantajele și dezavantajele convectoarelor de apă în fața caloriferelor convenționale

Ați învățat multe pentru dvs. despre convectoarele de apă, dar cel mai probabil, acest lucru nu vă va fi suficient pentru a înțelege dacă aveți nevoie personal de un astfel de dispozitiv de încălzire. Pentru a vă ajuta să faceți o alegere (indiferent dacă este pozitiv sau negativ), comparăm convectoarele de apă cu radiatoarele convenționale, familiare și familiare.