Принцип работы и расчет мощности электрического конвектора




Внутренний механизм электрического конвектора и принцип его работы играют решающую роль в его функциональности. Кроме того, понимание того, как рассчитать мощность конвектора, необходимо для оптимизации его работы.

Электрические конвекторы имеют продуманную конструкцию, которая позволяет им эффективно преобразовывать электрическую энергию в тепловую. В устройстве используется нагревательный элемент, обычно изготовленный из металла или керамики, который нагревается при прохождении через него электричества. Тепло, вырабатываемое нагревательным элементом, передается окружающему воздуху, в результате чего в помещении становится тепло и комфортно.

Когда необходимо рассчитать мощность электрического конвектора, в дело вступает несколько факторов. Эти факторы включают в себя размер помещения, желаемую температуру, изоляцию помещения и эффективность самого конвектора. Учитывая эти факторы, можно определить мощность, необходимую для эффективного обогрева помещения.

Стоит отметить, что электрические конвекторы имеют как преимущества, так и недостатки. Положительным моментом является то, что конвекторы относительно доступны по цене, просты в установке и обеспечивают быстрый нагрев. Они также универсальны, поскольку могут использоваться в различных помещениях, таких как дома, офисы и другие закрытые пространства.

Однако электрические конвекторы имеют и некоторые недостатки. Они могут быть менее энергоэффективными по сравнению с другими системами отопления, такими как радиаторы или теплые полы. Кроме того, для распределения тепла конвекторы полагаются на конвекционные потоки, которые не всегда обеспечивают наиболее равномерный нагрев помещения.

В целом, понимание принципа работы и расчета мощности электрического конвектора необходимо для эффективного использования этого отопительного прибора. Учитывая специфические требования и ограничения конвектора, можно создать комфортное и эффективное решение для обогрева любого помещения.


Принцип работы электрического конвектора

Существуют различные типы обогревателей, используемых для отопления как жилых, так и нежилых помещений. Однако электрические конвекторы отличаются простотой, эффективностью и легкостью установки. Эти обогреватели работают по принципу конвекции, которая подразумевает естественное движение воздушных масс. При нагревании воздуха он поднимается, остывает и, в конце концов, опускается обратно.

Как устроен конвектор

Устройство конвектора довольно простое. Общее устройство прибора показано на рисунке. Теперь давайте подробнее рассмотрим основные компоненты.

Нагревательный элемент

В конвективных электрических обогревателях используются три типа нагревателей.

  1. Первый тип — игольчатые, которые состоят из корпуса и игольчатых нихромовых петель (сплав никеля и хрома). Эти контуры расположены с обеих сторон обогревателя и способны быстро нагреваться и остывать. Благодаря этой особенности удобно регулировать желаемую температуру в помещении. Одним из преимуществ обогревателей с игольчатыми петлями является их низкая стоимость. Однако этот тип обогревателей имеет и некоторые недостатки. Игольчатые элементы нельзя использовать в помещениях с высокой влажностью, так как они могут сжигать кислород и пересушивать воздух.
  2. Трубчатый электронагреватель (ТЭН) состоит из полой трубки, внутри которой находится нихромовая спираль. Пространство между трубкой и катушкой заполнено диэлектрическим материалом. Кроме того, корпус обогревателя оснащен ребрами для улучшения теплопередачи. Одним из преимуществ ТЭНа является его герметичный корпус, что позволяет использовать его во влажной среде. Однако следует учитывать ряд недостатков, среди которых низкий КПД, длительное время прогрева перед выходом на рабочий режим, а также издавание легкого потрескивания при работе.
  3. Монолитные нагреватели состоят из ребристого корпуса, в который впаяна нихромовая нить. Эти нагреватели обеспечивают самую высокую теплоотдачу, работают бесшумно и равномерно распределяют тепло по всему корпусу. Устройства, оснащенные монолитными нагревателями, считаются самыми лучшими, хотя они и самые дорогие по сравнению с другими типами, описанными выше. Чтобы узнать больше об уникальных особенностях каждого типа, ознакомьтесь с нашей информативной статьей о различных типах нагревательных элементов, используемых в конвекционных обогревателях.

Блок управления или термостат

Нагревательный элемент регулируется с помощью механического или электронного термостата:

Менее дорогие модели оснащены механическим термостатом, который разрывает электрическую цепь, когда нагреватель достигает определенной температуры. Когда прибор остывает, цепь снова замыкается, и нагреватель возобновляет работу. Недостатком этого типа регулятора является невозможность поддержания желаемой температуры в помещении, поскольку он срабатывает от нагрева биметаллической пластины и не учитывает температуру воздуха.

  • Электронное управление, с другой стороны, предполагает взаимодействие множества датчиков. Датчики контролируют нагрев самого прибора, а также температуру окружающего воздуха. После обработки данных микропроцессором происходит регулировка работы обогревателя. Режимы работы можно задавать с помощью панели управления на корпусе или с помощью пульта дистанционного управления (если он предусмотрен). Некоторые приборы даже оснащены программируемыми модулями, позволяющими задавать график обогрева помещения в течение недели. Это особенно удобно в ситуациях, когда никого нет дома в определенные часы, например, с 8:00 до 17:00 в будние дни. В это время прибор может быть настроен на более низкую поддерживаемую температуру, а когда жильцы вернутся, он сможет быстро нагреть помещение до нужной температуры, работая на полную мощность.

  • Из приведенного описания можно сделать вывод, что прибор защищен корпусом, в котором имеются вентиляционные отверстия. Вентиляционные отверстия расположены как снизу, так и сверху.
  • Выше упоминалось, что прибор заключен в корпус с отверстиями для забора воздуха. Отверстия расположены как в нижней, так и в верхней части корпуса.

    Принцип работы электрического конвектора

    Итак, как работает конвектор? Принцип работы любого конвектора, будь то газовый или электрический, основан на свойстве воздуха подниматься при нагревании и опускаться при охлаждении. Поскольку конвектор имеет встроенный нагревательный элемент, при нагреве воздух начинает циркулировать, проходя через прибор снизу вверх. Нагретый воздух поднимается к потолку, отдает свою тепловую энергию в помещение, охлаждается и опускается обратно вниз. Это приводит к циркуляции воздушного потока в помещении.

    Как только температура в помещении достигает определенного значения, срабатывает термостат или датчик температуры (в зависимости от типа управления — механического или электронного), отключая обогреватель. Затем, через определенное время, когда контактная пластина остынет (в случае механического управления), контакты снова соединяются, и нагрев возобновляется. Если же модуль управления электронный, то датчик температуры сработает и включит прибор только в том случае, если температура в помещении опустится ниже запрограммированных значений.

    Расчет мощности электрического обогревателя

    Существует два метода расчета мощности агрегата.

    По площади пола

    Следует отметить, что расчет мощности отопительного прибора на основе площади помещения является приблизительным и требует корректировки. Однако он отличается простотой и может быть применен для быстрого, приблизительного расчета. Таким образом, согласно установленным нормам, мощность 0.1 кВт/ч на 1 м^2 площади требуется для помещения с одной дверью, одним окном и высотой стен 2.5 метров.

    Например, если взять для расчета помещение площадью 10 м^2, то необходимая мощность агрегата составит 10 * 0.1 = 1 кВт. Тем не менее, необходимо учитывать несколько факторов. В случае угловой комнаты поправочный коэффициент будет равен 1.1. Это число следует умножить на рассчитанный результат. Если предположить, что помещение имеет хорошую теплоизоляцию и энергосберегающие пластиковые окна, то результат расчета следует умножить на 0.8.

    По объему

    Чтобы определить тепловую мощность конвектора исходя из объема помещения, необходимо выполнить следующие действия:

    1. Рассчитайте объем помещения, умножив его ширину, длину и высоту;
    2. Умножьте полученное число на 0.04 (что соответствует требуемой мощности 0.04 кВт тепла на 1 м3 помещения);
    3. Уточнить результат с помощью соответствующих коэффициентов.

    Учет высоты помещения при расчете обеспечивает более точную оценку мощности. Например, если объем помещения составляет 30 м3 (при площади 10 м2 и высоте потолка 3 м), то расчет будет следующим: 30 * 0.04 = 1.2 кВт. Таким образом, для помещения потребуется обогреватель, мощность которого будет несколько выше, чем приведенная оценка.

    Для получения более точного результата рекомендуется вычислять мощность с помощью коэффициента. В случае, если в помещении имеется несколько окон, в итоговое значение включается еще 10% для каждого последующего окна. Однако это количество может быть уменьшено, если стены (или пол, в случае частного дома) оснащены эффективной теплоизоляцией.

    В качестве дополнительного источника отопления

    Если основной системы отопления в морозы недостаточно, в качестве дополнительного источника тепла часто используют электрический конвектор. Расчет для этой ситуации следующий:

    1. При расчете потребности по площади необходимо примерно 30-50 Вт на квадратный метр.
    2. При расчете по объему, приблизительно 0.015-0.На 1 кубический метр требуется 02 кВт.

    Преимущества и недостатки электрических конвекторов

    1. Простая установка и использование. Достаточно повесить его на стену или установить на ножки, подключить шнур к розетке, и прибор готов к использованию.
    2. Срок службы рассчитан более чем на 15 лет. Прибор не требует обслуживания, за исключением периодической очистки от пыли.
    3. Прибор имеет относительно невысокую стоимость.
    4. Не требуется вмешательство человека для поддержания необходимой температуры. Автоматика и электроника позаботятся обо всем.
    5. Отсутствие шума. В то время как нагреватели с механическим управлением могут издавать тихий щелчок при включении и выключении термостата, устройства с электронным модулем работают бесшумно.
    6. Электрические конвекторы работают по простому принципу.
    7. КПД обогревателей может достигать 95%.
    8. Потребляют значительное количество электроэнергии;
    9. Использование только электрических конвекторов для обогрева больших площадей неэффективно, их можно использовать только в качестве дополнительного отопления в больших помещениях;
    10. Оборудование с открытыми (игольчатыми) нагревательными элементами при включении может издавать неприятный запах из-за горючей пыли на нагревателе;

    Читайте также: лучшие электрические конвекторы в 2017 году рейтинг.

    Важно помнить, что электрические отопительные приборы — это устройства, которые не терпят нарушений техники безопасности. Не накрывайте прибор и не сушите на нем белье. возможен перегрев, и в лучшем случае сработает система защиты.

    Электрическая розетка должна располагаться сбоку устройства (верхнее расположение запрещено) и на расстоянии не менее 100 мм от корпуса.

    Гарантировать комфортную и уютную атмосферу в доме можно только при правильной работе конвектора.

    Оцените статью
    Поделиться с друзьями
    Appliances-Expert.com
    Добавить комментарий