Конвекторное отопление - что это такое?

Конвекторное отопление частного дома

Конвекторной называют систему отопления, в которой перенос тепла от теплоносителя или нагревательного элемента осуществляется с помощью конвекции, процесса теплопередачи, движущимися потоками воздуха.

Конвекция знакома каждому: благодаря ей вода в чайнике поднимается от более нагретого дна (где расположена горелка) вверх, что обеспечивает ее равномерный прогрев, а атмосферный воздух движется, образуя ветра, формирующие погоду. Все это естественные процессы, а возникающая при этом конвекция называется естественной.

В отличие от нее конвекция, создаваемая механически, например, с помощью вентилятора, формирующего направленное движение воздуха через нагретую спираль, называется принудительной. С ее помощью можно менять направление движения потоков нагретого воздуха, перераспределяя тепло в нужном направлении.

Процесс передачи тепла с помощью конвекции называется конвективным теплообменом. Его характерной особенностью является высокая эффективность и быстродействие: движущиеся потоки воздуха быстро распределяют тепло по всему помещению, создавая ощущение комфорта. По скорости нагрева воздуха в помещении с конвекцией не может соперничать ни тепловое излучение, ни теплопроводность.

Следует отметить, что все процессы передачи  тепловой энергии (конвекция, излучение и теплопроводность) взаимосвязаны и неотделимы друг от друга. При работе практически любого прибора отопления можно наблюдать все три вида теплообмена. Просто в одних приборах отопления, в зависимости от их конструктивных особенностей, наиболее полно представлен именно перенос тепла конвекцией и тогда речь идет о конвекторном отоплении, а в других приборах отопления в основном используется передача тепла излучением, что позволяет вести речь о системах отопления на основе инфракрасного излучения.

Что такое конвекторы

Для создания конвективного теплообмена в отапливаемом помещении используются конвекторы, приборы отопления, в основу которых положен механизм естественной или принудительной конвекции.

Современные конвекторы могут иметь различное устройство, но, как правило, в их конструкции присутствуют три основных элемента:

• Источник тепловой энергии: нагревательный элемент или теплообменник
• Конвекционная камера с жалюзи и клапанами, создающими направленное движение воздушных потоков
• Кожух

В устройстве конвектора может также использоваться система автоматического контроля и приборы для создания направленного принудительного движения воздушных масс.

Конвектор - как это работает?

В качестве источника тепловой энергии в конвекторах могут использоваться:

• Электрические нагревательные элементы. В этом случае речь идет об электрических конвекторах
• Теплообменники, по которым движется теплоноситель, нагрев которого может производиться котлом отопления или районной котельной (центральное отопление). Соответственно, приборы отопления называются водяными конвекторами
• Металлические теплообменники, нагрев которых производится при сжигании газа. В этом случае речь идет о газовых конвекторах

Воздух, соприкасаясь с теплообменником, нагревается и поднимается вверх. При этом создается направленное движение воздушных масс, заставляющее более холодные массы воздуха быстрее двигаться по направлению к теплообменнику, а затем подниматься вверх. Для улучшения конвекции на теплообменник устанавливаются вертикальные ребра, формирующие направление движения воздушных потоков.

В электрических и газовых конвекторах дополнительно устанавливаются термостаты и вентиляторы для создания принудительной (более интенсивной) конвекции. В водяных конвекторах вентиляторы предусмотрены для моделей, встраиваемых в пол или в подоконник.

Виды и эффективность конвекторного отопления

• Водяные

Эффективность конвекторного отопления, а также стоимость единицы вырабатываемой тепловой энергии, зависит от вида конвекторов.

Самым распространенным является водяное конвекторное отопление, встретить которое можно в любом жилом доме или в общественном здании, где установлены конвекторы, приборы отопления, состоящие из металлической трубы с движущимся теплоносителем и закрепленными на ней ребрами. Что характерно, многие пользователи не всегда знают, что являются обладателями именно конвекторного отопления, называя его по традиции центральным или водяным отоплением.

Конвекторы могут быть встроенными напольными и состоять из теплообменника с ребристой поверхностью, закрытого сверху решеткой. Такие приборы отопления монтируются под окнами и на входе в помещение. Они широко используются в бассейнах и в общественных зданиях.

Водяное конвекторное отопление эффективно только в системах с принудительным движением теплоносителя и его температурой нагрева не менее 80 С. В системах с естественной циркуляцией, а также в низкотемпературных системах отопления, конвекторы работают плохо.

• Электрические конвекторы

Современные электрические конвекторы эффективны и удобны. Однако для отопления дома необходимо использовать более дорогие и надежные модели, имеющие защиту от перегрева и перегрузок в сети.
Электрические конвекторы устанавливают на стенах и подключают напрямую к электрической сети. В них нет теплоносителя и им не страшна разморозка, что позволяет включать систему отопления только при необходимости, например, вечером, когда все жильцы возвращаются с работы. Днем конвекторное отопление можно отключать, что позволяет в значительной мере сократить расходы на отопление.

К тому же многие электрические конвекторы оборудованы таймерами, позволяющими устанавливать их время работы в течение суток.

Подбор приборов отопления осуществляется в зависимости от площади помещения. Так, к примеру, конвектор мощностью 2 кВт рассчитан на обогрев комнаты площадью 20 м2. При непрерывной работе конвектора в течение суток и стоимости 1кВт электроэнергии 2,7 рубля, такое отопление обойдется в 129 рублей в день и в 3888 рублей в месяц.

Конвекторное электрическое отопление можно считать идеальным вариантом для обогрева загородного дома или дачи, расположенной вдали от магистрального газопровода и используемого лишь время от времени, например, только в выходные дни или во время отпуска. Конвекторное электрическое отопление безопасно, надежно и эффективно. Оно позволяет быстро прогреть дом и отдохнуть в нем с комфортом.

• Газовые

Газовые конвекторы могут работать на баллонном или магистральном газе. Они эффективны, просты в применении и недороги. Единственным недостатком газового конвектора является необходимость устройства коаксиального дымохода.  

Газовые конвекторы не менее эффективны, чем котлы отопления, но при этом для устройства системы отопления не нужно устанавливать радиаторы, прокладывать трубы и заполнять систему теплоносителем.

С помощью газовых конвекторов можно эффективно отапливать дом, предназначенный для периодического или постоянного проживания.

Говоря о достоинствах конвекторного отопления, необходимо упомянуть и о его недостатке. Дело в том, что конвективный перенос тепла осуществляется движущимися потоками воздуха, поднимающими также пыль с поверхности предметов, что создает дискомфортные условия для людей, страдающих аллергией и легочными заболеваниями.