Rozumíme zařízení a principu činnosti elektrického topného konvektoru

Název “konvektor” je spojen s procesem, který se v těchto zařízeních vyskytuje – konvekcí. Poměrně často se konvektory nazývají jednodušším slovem – ohřívače, i když to není úplně správné. Ohřívač je obecný název jakéhokoli zařízení, které ohřívá médium. Může to být voda nebo jakákoli kapalina, ale nejčastěji je to vzduch.

Existuje několik druhů ohřívačů, které se používají pro domácí potřeby a malé průmyslové účely. Běžně je lze rozdělit do několika skupin a v rámci každé skupiny existují také různá rozdělení do podskupin.

Pojďme se krátce zastavit u všech typů ohřívačů, jejich výhod a nevýhod a podrobněji se zamyslet nad konstrukcí konvektoru.

Elektrické konvektorové zařízení

Elektrický konvektor je moderní elektrické zařízení, jehož provoz je založen na principu konvekce. Při konvekci se mísí studené vzduchové hmoty a horký vzduch, čímž se studený vzduch ohřeje a v místnosti se vytvoří příjemná teplota.

Jedná se o poměrně jednoduché zařízení. Topidlo konvektoru se skládá z pouzdra, topného tělesa, teplotního čidla a termostatu. Na těle konvektoru jsou mřížky pro odběr studeného vzduchu z místnosti a výstup již ohřátého vzduchu do místnosti. U některých modelů jsou k dispozici čidla zabraňující převrácení elektrického konvektoru a čidla, která dávají signál k vypnutí konvektoru v případě přehřátí.

Na fotografii: Elektrické konvektorové zařízení

Topný článek je zodpovědný za ohřev zařízení a termostat umožňuje nastavit požadovanou teplotu. V moderních topných zařízeních, jako je NOBO, je teplota udržována s maximální přesností – až 0,4 C, což šetří energii a udržuje komfortní mikroklima.

Typy topných těles

Celkem existují tři typy topných těles pro elektrické konvektory.

Na fotografii: Typy topných těles

První typ topného tělesa je monolitický. Toto topné těleso je vyrobeno zcela monolitické. Mezi ním a tělesem konvektoru nejsou žádné další izolační materiály. Takový topný článek je považován za energeticky účinný.

Druhý typ topného tělesa, nejběžnější, je trubkový topný článek. Jedná se o dutou trubici, ve které je umístěno žhavící vlákno – nichrom nebo wolfram. Pro zlepšení přenosu tepla může mít trubka různé typy žeber.

Tento závit je ponořen do izolačního materiálu. Křemenný písek často působí jako tento materiál v moderních elektrických konvektorech. Topné těleso tak nepřichází přímo do kontaktu s tělesem a umožňuje optimální ohřev tělesa ohřívače. Konvektory s trubkovým topným tělesem jsou považovány za nejodolnější, energeticky účinné a mají vysokou úroveň tepelné vodivosti.

Třetím typem topného tělesa je jehla. V tomto případě je topným prvkem dielektrická deska s topným vláknem. Topná zařízení s jehlovými topnými tělesy mají krátkou životnost, rychle ztrácejí teplo a nelze je instalovat do místností s vysokou vlhkostí, na rozdíl např. od konvektorů s trubkovým topným tělesem.

Elektrické schéma konvektoru

Na obrázku je znázorněn elektrický obvod konvektoru. Elektrický obvod tohoto elektrického spotřebiče je velmi jednoduchý. Konvektorové ohřívače jsou napájeny ze sítě, takže pro jeho zapnutí je nutné nejprve připojit konvektor do zásuvky. Dále, pokud se jedná o moderní konvektor, nemůžete jej odpojit od sítě, ale jednoduše použijte tlačítko zapnutí / vypnutí, které je umístěno na těle ohřívače konvektoru. Nemusíte se bát nadměrné spotřeby elektrické energie, protože nejnovější generace konvektorů, například NOBO, nespotřebovává v pohotovostním režimu více než 0,5 W.

Na fotografii: Elektrické schéma konvektoru

Konvektor můžete ovládat, respektive regulovat teplotní režim, pomocí termostatu nebo ve speciální aplikaci, pokud je model konvektoru kompatibilní s moderními systémy dálkového ovládání. V závislosti na modelu ohřívače může být v okruhu zahrnuto čidlo přehřátí a čidlo převrácení. Po spuštění otevřou okruh, díky kterému se ohřívač automaticky vypne.

Více možností hledání

Různé modely konvektorových ohřívačů mohou mít své vlastní doplňkové funkce a možnosti.

Někteří výrobci instalují ventilátory do konvektorů. To umožňuje rychlejší vytápění místnosti díky silnějšímu foukání vzduchu, ale takové modely mají své nevýhody. Takže konvektor s ventilátorem vytváří hluk, takže je lepší jej neinstalovat v ložnici nebo v dětském pokoji, kromě toho bude vzduch v místnosti příliš suchý, což negativně ovlivní pohodu obyvatelům domu či bytu.

Modernější modely jsou vybaveny speciálními termostaty, které jsou kompatibilní s inteligentními řídicími systémy. To umožňuje nejen ovládat konvektory odkudkoli na světě, ale také nastavit pracovní programy na několik dní či týdnů a pomocí aplikace nastavit požadovanou teplotu v různých místnostech. Mají také další funkce, například ochranu před dětmi, blokování provozních režimů atd.

Alternativní systémy vytápění

Ohřívače soklových lišt

Soklové ohřívače dostaly své jméno podle způsobu umístění – jsou instalovány podél základní desky na podlaze v určité výšce od podlahy. Soklové ohřívače mohou být různých typů – vodní, elektrické, infračervené atd.

Na fotografii: Topné zařízení základní desky

Elektrické soklové konvektory jsou těleso s topným tělesem uvnitř. Jsou vybaveny mřížkami pro přívod vzduchu a mřížkami pro vhánění ohřátého vzduchu do místnosti. Tyto modely fungují na principu konvekce. Takové konvektory mají kompaktní rozměry.

Ohřívače vody fungují při připojení k systému ústředního vytápění. Horká voda ohřívá tělo zařízení a předává teplo do místnosti. Tento typ vytápění je vhodný pro bytové domy.

Infrazářiče fungují na principu IR učení. To znamená, že neohřívají vzduch v místnosti, ale ohřívají blízké předměty, které zase ohřívají vzduch v místnosti.

Olejový soklový ohřívač – od ostatních se liší tím, že jeho topné těleso je ponořeno v oleji. Výhodou těchto modelů je jejich relativní levnost. Nevýhodou je, že se dlouho zahřívají, mohou vydávat praskavý zvuk zahřátého oleje a také mohou unikat.

Ohřívač deskového soklu je velmi jednoduché zařízení. Jedná se o kovové pouzdro, v němž je umístěna nízkoteplotní spirála. Když se spirála zahřívá, tělo se zahřívá. Dále se vzduch v místnosti začíná ohřívat, ale topení je velmi pomalé.

Vzhled takového ohřívače není reprezentativní.

Olejový radiátor

Pozitivní momenty: mobilita, nedochází k přímému kontaktu topného tělesa se vzduchem, tedy „nespaluje kyslík“, střední cenový segment.

Záporné body: omezená životnost, protože olej se časem rozkládá při vysokých teplotách, nemožnost pracovat bez dozoru člověka, vysoká povrchová teplota topidla, není dostatečně ekonomické, protože mezi topným tělesem a vzduchem je mezičlánky (olej) a tam jsou přirozené ztráty v každé fázi přenosu tepla.

Na fotografii: Zařízení a princip fungování ohřívače oleje

Infračervený ohřívač

Pozitivní momenty: úsporný, nedochází k přímému kontaktu topného tělesa se vzduchem, tj. „nespaluje kyslík“.

Záporné body: Existují vlastnosti profesionální instalace, vstupují do drahého cenového segmentu, neohřívají vzduch, ale okolní předměty, což není vždy užitečné, pokud je člověk v oblasti ozařování.

Na fotografii: Zařízení a princip fungování infračerveného ohřívače

Horkovzdušná pistole a ventilátor

Pozitivní momenty: jednoduchý design, rychle ohřívá vzduch, mobilita a všestrannost při instalaci, široký cenový segment od levných po drahé.

Záporné body: nemožnost práce bez dozoru člověka, nejčastěji se používá otevřené topné těleso, které je v kontaktu se vzduchem, t.j. dochází k efektu “hořícího kyslíku”, vysoké teplotě topného tělesa, což vede ke vzniku tzv. takový efekt jako “vysoušení vzduchu”, hluk z ventilátoru.

Na fotografii: Zařízení a princip fungování elektrického konvektoru

Výhody konvektorů NOBO

Konvektor obsahuje všechna pozitiva všech výše uvedených a realizovaných ohřívačů v podobě univerzálního provedení.

Pozitivní momenty: mobilita, nedochází k přímému kontaktu topného tělesa se vzduchem, tj. nespaluje kyslík, univerzálnost instalace, široký cenový segment od levných po drahé, nízká teplota topného tělesa, která eliminuje efekt „vysychání vzduch”, tichý provoz.

Na fotografii: Zařízení a princip fungování elektrického konvektoru

Podívejme se blíže na návrh konvektoru na příkladu zařízení Nobo.

Nobo vyrábí topná zařízení od roku 1918. Těleso konvektoru je ocelové a skládá se ze dvou částí: přední stěny a zadní stěny konvektoru. Vzdálenost mezi oběma částmi je vypočítána tak, aby byla zajištěna dobrá konvekce vzduchu, ale zároveň se vnější části tělesa konvektoru příliš neohřívaly. Na zadní stěně jsou otvory a technologický slot pro montáž držáků, pomocí kterých se konvektor instaluje na stěnu. Držáky lze snadno vyjmout a na jejich místo instalovat nožičky s kolečky, na které se konvektor instaluje a lze je snadno přemístit na libovolné místo v místnosti. V horní části zadní stěny konvektorů řady Oslo a Viking je místo s kontakty pro instalaci termostatů. U konvektorů řady Oslo jsou zde v horní části zadní stěny vedle místa pro termostat po celé délce konvektoru otvory s vodítky pro vertikální odvod horkého vzduchu do místnosti. Přední část konvektoru této řady je pevná a hladká, bez otvorů.

U konvektorů řady Viking jsou v přední stěně skříně v její horní části otvory s žaluziemi, kterými uniká horký vzduch z konvektoru do místnosti. Žaluzie mají speciální zakřivenou konstrukci, která vytváří minimální odpor vycházejícímu vzduchu, čímž zabraňuje nadměrnému zahřívání tělesa konvektoru v této části.

Ve spodní části zadní stěny konvektorů řady Oslo a Viking jsou po celé délce konvektoru otvory pro vstup studeného vzduchu do tělesa konvektoru.

Ocel, která se používá při výrobě pouzdra, má velkou tloušťku a zachovává si svůj tvar při jakékoli teplotě, která se může během provozu vyskytnout.

Konvektory Nobo řady Viking mají ve srovnání s ostatními konvektory nejvyšší bezpečnostní prvky: standardně IP24 a elektrické krytí třídy II. Ve vlhké místnosti lze použít jakýkoli konvektor Nobo, protože všechny modely jsou vyrobeny z pozinkované oceli a lze je použít v místnostech s vysokou vlhkostí.

Díky spolehlivé ochraně je zcela vyloučena možnost úrazu elektrickým proudem.

Lakování konvektorů Nobo se provádí pomocí speciální elektrostatické instalace, díky které je nátěr absolutně hladký a jednotný. Při tomto způsobu nanášení barvy na kov se výrazně zvyšuje odolnost proti korozi při vystavení agresivnímu prostředí.

S ohledem na bezpečnost spotřebitelů zajistili výrobci vše do nejmenších detailů – vytvořili zcela bezpečný ohřívač, jehož přední panel při vytápění místnosti zůstává vždy chladný, ne vyšší než 55 ÷ 60 C, s výjimkou požárů a popáleniny.

Konvektor lze navíc instalovat i na dřevěné povrchy. Proto se často používají k vytápění chat a venkovských domů, instalují se přímo na dřevěné stěny. Koneckonců, teplota za topným zařízením nikdy nepřekročí +45 ° C.

Uvnitř konvektoru je prostor, kde je umístěno topné těleso, čidla ochrany proti přehřátí a elektronická řídicí deska s teplotním čidlem.
Konvektory NOBO využívají nejmodernější topné těleso (TEH) na světě. Design topného tělesa je originální, vyvinutý přímo Nobo a vyrobený v Norsku.

Na fotografii: Topné těleso konvektoru Nobo

Topné těleso je tvořeno jedinou konstrukcí z monoblokového hliníku s vnějšími žebry. Uvnitř hliníkového topného tělesa je dutá tyč, kde je umístěno vlákno. Vlákno je vyrobeno z nejvíce žáruvzdorného a nejúčinnějšího materiálu z hlediska ohřevu – wolframu. Prostor kolem tyče je vyplněn křemičitým pískem na jedné straně pro rovnoměrné rozložení teploty ohřevu v celém topném tělese a na druhé straně pro zajištění izolace vlákna od přímého kontaktu se vzduchem. Elektrický proud na vláknu je přiváděn na kontakty umístěné na protilehlých stranách topného článku. Kontakty jsou zcela izolovány od těla topného tělesa. K dispozici jsou také přídavná těsnění, která oddělují vnitřní část topného tělesa (keramický písek, filament) a tím dosahují jejich úplné izolace od vnějšího prostředí. Výhody tohoto topného tělesa jsou: rychlý a rovnoměrný ohřev topného tělesa, vysoký součinitel prostupu tepla, bezhlučný provoz topného tělesa, jak při ohřevu, tak i chlazení.

Při montáži konvektoru na stěnu je možné jej vychýlit o téměř 60 stupňů vůči stěně, protože je instalován na vychylovacích konzolách. Nezpůsobuje žádné nepříjemnosti při údržbě, je pohodlné a snadné z ní otřít prach při domácím úklidu.

Každý elektrický konvektor NOBO prochází před opuštěním montážní linky továrny kontrolou kvality, každé 8. topidlo je rozebráno na zem, aby se zkontrolovala správná montáž všech dílů. Proto mají elektrické konvektory NOBO tak nepřekonatelnou norskou kvalitu. To umožňuje poskytnout na konvektor záruku 10 let.

Díky kvalitě zpracování a použití nejmodernějších technologií se konvektory NOBO pyšní třicetiletým nepřetržitým provozem.

Na každém konvektoru a termostatu je nápis s datem výroby, takže s určením záruční opravy do termínu nebudou žádné problémy ani v případě ztráty dokladů potvrzujících datum prodeje.

Servisní centrum NOBO na rozdíl od jiných může spolupracovat přímo se spotřebitelem, což umožňuje rychlejší opravy.

Pro vytápění bytových i nebytových prostor se používá mnoho různých typů topidel. Ale nejjednodušší, nejúčinnější a nenáročná na instalaci jsou elektrické konvektory. Princip jejich práce založené na konvekci – přirozeném pohybu vzduchových hmot (ohřátý vzduch stoupá, ochlazuje a klesá dolů).

Jak konvektor funguje?

Zařízení konvektoru je poměrně jednoduché. Obecné schéma zařízení je znázorněno na obrázku níže. Zvažme hlavní detaily podrobněji.

Topný prvek

V elektrických ohřívačích konvekčního typu jsou instalovány ohřívače 3 typů.

1. Jehla sestávají z těla, na kterém jsou upevněny smyčky z nichromu (slitina niklu a chrómu) ve formě jehel. Smyčky jsou umístěny na obou stranách a mají tendenci se rychle zahřívat a ochlazovat. Díky tomu je vhodné regulovat požadovanou teplotu v místnosti. Další výhodou jednotek s jehlovým ohřívačem je jejich nízká cena. Tyto ohřívače však mají také nevýhody: jehlové prvky nelze použít v místnostech s vysokou vlhkostí a mohou spálit kyslík a vysušit vzduch.
2. TEN (trubkový elektrický ohřívač) je dutá trubice s nichromovou spirálou umístěnou v ní. Oblast mezi tělesem a spirálou je vyplněna dielektrikem. Pro lepší přenos tepla jsou na tělese topného tělesa instalována žebra. Výhodou topného tělesa je, že jeho tělo je hermeticky uzavřeno, takže zařízení s takovým topným tělesem lze používat i ve vlhkých místnostech. Nevýhody ohřívače lze nazvat: nízká účinnost, dlouhá doba ohřevu pro přechod do provozního režimu, provozní ohřívač vydává mírné praskání.
3. Monolitický sestávají z žebrovaného těla s připájeným nichromovým závitem. Takové ohřívače mají maximální přenos tepla, jsou tiché, všechny části těla se zahřívají rovnoměrně. Zařízení s monolitickými ohřívači jsou ve srovnání s výše uvedenými nejdražšími a jsou považována za nejlepší. Přečtěte si více o vlastnostech jednotlivých typů v článku typy topných těles v konvektorech.

Řídící jednotka nebo termostat

Topná jednotka je řízena mechanickým nebo elektronickým termostatem:

1. 1. Levnější modely jednotek mají mechanický termostat, který při dosažení určité teploty ohřívače přeruší elektrický obvod. Když zařízení vychladne, okruh se opět uzavře a provoz ohřívače pokračuje. Nevýhodou je, že s takovým regulátorem není možné udržovat požadovanou teplotu v místnosti, protože termostat se spouští ohřevem bimetalové desky a teplota vzduchu se nebere v úvahu.
   2. na elektronické řízení několik senzorů spolupracuje. Jejich principem činnosti je sledování ohřevu samotné jednotky a také okolní teploty. Po zpracování dat mikroprocesorem je provoz ohřívače opraven. Provozní režimy lze nastavit z panelu umístěného na skříni nebo pomocí dálkového ovladače (je-li k dispozici). Existují modely zařízení s programovatelnými moduly. S jejich pomocí můžete nastavit program vytápění pro místnost na týden. To se hodí například v případě, že v pracovní dny od 8:00 do 17:00 nikdo není doma. Na zařízení je tedy nastavena udržovací teplota a v době příjezdu domácnosti se zařízení zapne na plný výkon a rychle vytopí místnost na požadovaný výkon.

   Zařízení je shora uzavřeno pouzdrem s otvory pro nasávání vzduchu. Jsou umístěny dole a nahoře.

   Princip činnosti elektrického konvektoru

   Jak tedy konvektor funguje? Princip fungování jakéhokoli typu konvektoru, plynového nebo elektrického, je založen na využití vlastnosti vzduchu stoupat při zahřívání a klesat při ochlazování. Vzhledem k tomu, že zařízení má vestavěný topné těleso, poté, když se zahřeje, vzduch začne cirkulovat a prochází zařízením zdola nahoru. Ohřátý vzduch stoupá pod strop, odevzdává tepelnou energii do místnosti, ochlazuje se a klesá dolů. Dochází tak k cirkulaci vzduchových hmot v místnosti.

   Když je v místnosti dosaženo určité teploty, termostat nebo teplotní čidlo (v závislosti na typu ovládání – mechanické nebo elektronické), které vypínají ohřívač. Po určité době, po ochlazení kontaktní desky (v případě mechanického ovládání), se kontakty sepnou a ohřev pokračuje. S elektronickým řídicím modulem bude teplotní senzor fungovat a zapne jednotku pouze tehdy, když teplota vzduchu v místnosti klesne pod naprogramované hodnoty.

   

   Výpočet výkonu elektrického ohřívače

   Výkon zařízení lze vypočítat dvěma způsoby.

   Podle oblasti místnosti

   Je třeba mít na paměti, že výpočet výkonu topné jednotky podle plochy poskytuje přibližné hodnoty a vyžaduje úpravy. Ale je to jednoduché a dá se to použít pro rychlý, přibližný výpočet. Takže na základě zavedených norem je pro místnost s jedněmi dveřmi, jedním oknem a výškou stěny 2,5 metru vyžadován výkon 0,1 kW / h na 1 m 2 plochy.

   Pokud například vezmeme pro výpočet místnost o ploše 10 m 2, pak požadovaný výkon jednotky bude 10 * 0,1 = 1 kW. Ale stojí za to zvážit některé faktory. Když rohový pokoj, korekční faktor bude 1,1. Toto číslo by se mělo vynásobit nalezeným výsledkem. Pokud má místnost dobrou tepelnou izolaci, jsou v ní instalována plastová okna (energeticky úsporná), pak by se měl výsledek výpočtu vynásobit 0,8.

   Podle objemu

   Pro výpočet výkonu topného konvektoru podle objemu potřebujete:

   1. 1. • vypočítat objem místnosti (šířka * délka * výška);
         • zjištěné číslo je třeba vynásobit 0,04 (jmenovitě je potřeba 0,04 kW tepla k vytopení 1 m 3 místnosti);
         • použijte koeficienty pro upřesnění výsledku.

      Vzhledem k tomu, že se při výpočtu používá i výška místnosti, bude výpočet výkonu přesnější. Například, pokud je objem místnosti 30 m 3 (plocha 10 m 2, výška stropu 3 m), pak 30 * 0,04 u1,2d XNUMX kW. Ukazuje se, že pro tuto místnost budete potřebovat ohřívač s přibližně výkonem o něco vyšším, než jaký byl nalezen.

      Pro přesnější výsledek je třeba vypočítat výkon, pomocí koeficientu. Pokud je v místnosti více než jedno okno, za každé další okno se k výsledku přičte 10 %. Tento indikátor lze snížit, pokud je provedena dobrá tepelná izolace stěn (podlaha v soukromém domě).

      Jako doplňkový zdroj vytápění

      Pokud hlavní vytápění při silných mrazech nestačí, často se jako doplňkový zdroj tepelné energie používá elektrický konvektor. Výpočet je v tomto případě následující:

      1. 1. • při výpočtu ukazatele podle plochy je zapotřebí 30-50 W na každý metr čtvereční;
            • při výpočtu podle objemu je zapotřebí 1-3 kW na 0,015 m 0,02.

         Výhody a nevýhody elektrických konvektorů

         1. Snadná instalace a použití. Stačí jej zavěsit na zeď nebo nainstalovat na nožičky, zapojit kabel do zásuvky a zařízení je připraveno k použití.
         2. Životnost se počítá na dobu delší než 15 let. Jednotka nevyžaduje údržbu, kromě pravidelného odstraňování prachu.
         3. Náklady na zařízení jsou relativně nízké.
         4. K udržení požadované teploty není nutný žádný lidský dohled. To vše provede automatizace a elektronika.
         5. Nedostatek hluku. Pokud mechanicky ovládaná topná tělesa nemohou při zapnutí a vypnutí termostatu jemně cvaknout. Zařízení s elektronickým modulem pracují tiše.
         6. Elektrický konvektor má jednoduchý princip činnosti.
         7. Účinnost ohřívačů může dosáhnout 95%.
         • významné Spotřeba elektrické energie;
         • vytápění velkých ploch pouze elektrickými konvektory je neefektivní, ve velkých místnostech je lze použít pouze jako přitápění;
         • Zařízení s otevřenými (jehlovými) topnými tělesy mohou po zapnutí vydávat nepříjemný zápach z hořlavého prachu usazeného na ohřívači.

         Je třeba připomenout, že elektrické topné jednotky jsou technikou, která netoleruje porušování bezpečnostních pravidel. Spotřebič nezakrývejte a nesušte na něm prádlo. Zařízení se přehřeje a v nejlepším případě bude fungovat ochrana.

         Zásuvka musí být umístěna na boku jednotky (nahoře je zakázáno) ve vzdálenosti minimálně 100 mm od krytu.

         Pouze při správném provozu konvektoru může být zaručena pohodlná a útulná atmosféra v domě.