Конструкция конвектора представляет собой нагревательный элемент (нихромовую спираль или ТЭН), расположенный в гладком плоском корпусе со щелевидными отверстиями, через которые проникает воздух. Нагревательный элемент имеет большую площадь и невысокую температуру нагрева, поэтому конвектор также безопасен и экологичен, как и масляный радиатор. Благодаря этому, конвекторы можно использовать в качестве основной системы отопления.
Электроконвекторы относятся к стационарному оборудованию, которое способно в течение длительного времени обеспечивать заданную температуру, не нуждаясь в постоянном наблюдении, и сохранять при этом все характеристики по обеспечению пожарной и экологической безопасности. Встроенный термостат позволяет поддерживать температуру в определенном диапазоне, а специальная конструкция нагревательного элемента (ТЭНа), который заключен в керамику и герметично запаян в металлический кожух с радиатором, и специальный датчик, отключающий питание ТЭНа при нагревании выше определенной температуры, обеспечивают пожаробезопасность этого устройства. Конструкция и режим эксплуатации этого устройства практически не уменьшают влажности помещения: не пересушивают воздух и не сжигают кислород и осевшую на ТЭН пыль, а защитный декоративный корпус с жалюзи для выхода теплого воздуха безопасен даже для детей. Как правило, современные конвекторы защищены от брызг и могут эксплуатироваться во влажных помещениях. Монтируются они с помощью нескольких шурупов и могут быть помещены практически на любую поверхность внутренней отделки помещения. Модели выпускаются разной мощности, со встроенным термостатом и без термостата. Если в помещении устанавливаются несколько конвекторов, то рекомендуется поставить один термостат на всю группу обогревателей.
Термостаты могут быть электронными или электромеханическими. Первые отличаются бесшумностью работы, надежностью и более высокой точностью, а при одинаковом заданном уровне поддерживаемой температуры электронные термостаты дают экономию электроэнергии 4-5% по сравнению с электромеханическими. Недостатком конвекторов является способность создавать циркулирующие по помещению конвекционные потоки воздуха (эта неприятная особенность присуща всем батарейным системам отопления), которые увлекают за собой пыль и могут создать неудобства и дискомфорт для людей, больных астмой и воспалением слизистых оболочек. Например, если накапливается пыль, то впоследствии, при включении конвекторного отопления на полную мощность, частички пыли, поднимающиеся в воздух вместе с конвекционным потоком, могут отрицательно повлиять на здоровье.
Электроконвекторы могут быть высокими (высота 40-45 см) или узкими, длинными, плинтусными (высота 15-20 см). Первая группа имеет более высокотемпературный ТЭН. За счет существенного подогрева и высоты конвектор создает тягу как в обычной печной трубе, которая значительно увеличивает теплообмен, и из-за этого обладает небольшой длиной. Под низкие окна или витражи удобно установить плинтусные конвекторы. В этих устройствах температура нагревательного элемента несколько ниже, а также из-за отсутствия эффекта тяги ниже теплообмен на единицу длины ТЭНа. Однако это компенсируется размерами прибора: из-за протяженности нагревательного элемента длина конвекторов доходит до 2,5 м, и, таким образом, эффективность по обогреву помещения конвекторов этих модификаций не уступает высоким. Плинтусные конвекторы создают меньшие конвекционные потоки и более равномерно прогревают помещение.
Некоторым недостатком их является отсутствие порой достаточного места для их установки (например, из-за мебели или большого количества различных домашних предметов в помещении). Радиаторы-конвекторы могут быть изготовлены из различных материалов и в зависимости от предназначения могут различаться по своим техническим и эксплуатационным характеристикам. Так, французские производители предлагают стационарные конвекторы, снабженные трубчатыми электронагревателями с алюминиевыми пластинами, увеличивающими площадь соприкосновения с нагреваемым воздухом и защищенными снаружи цельнометаллической панелью. Их мощность составляет от 500 до 3000 Вт. Управляется прибор с помощью электромеханического или электронного регулятора температуры, имеется термоограничитель с автоматическим повторным включением. Программирование работы производится как через управляющий провод, так и по радио, причем можно запрограммировать работу обогревателя в определенном режиме: «комфортном», «ночном», несильного подогрева помещения при отсутствии в нем людей (до 7 °С), а также задать определенное время работы прибора под управлением контроллера.
Норвежские производители выпускают настенные конвекторы, снабженные управляющим многоканальным устройством, с помощью которого можно не только обеспечивать режимы работы электрообогревательных приборов, но и управлять работой бытовых электроприборов, включать и выключать электроосвещение и так далее.
Одно из важнейших свойств инфракрасных обогревателей — очень малые конвекционные потоки или их отсутствие, что избавляет от холодных сквозняков, турбулентных потоков частичек пыли и, как следствие, уменьшает вероятность астматических приступов и воспаления слизистых оболочек. При проветривании помещения свежий холодный воздух меньше «выдувает» тепло, так как оно аккумулировано на поверхности стен, пола, предметов, в то время как при конвекционном отоплении — в первую очередь в воздушном пространстве, и в этом случае воздух может остыть, не проветрив помещение.
Потоки тепловой энергии распространяются со скоростью света и не поглощаются молекулами азота и кислорода, составляющими основу воздуха. Молекулы азота и кислорода сами по себе ИК-излучения не поглощают, а лишь несколько ослабляют в результате рассеяния. Инфракрасное излучение селективно поглощают пары воды, углекислый газ, озон и другие примеси, имеющиеся в воздухе. К ослаблению инфракрасного излучения приводит также наличие в воздухе взвешенных частиц — дыма, пыли, мелких капель. Однако на практике ощутимых потерь энергии, как правило, не происходит, и, таким образом, с помощью подобных приборов можно создавать в помещении локальные комфортные зоны, затрачивая меньше энергии и времени.
Что же представляет собой инфракрасное излучение? Инфракрасные (ИК) лучи — это электромагнитное излучение, подчиняющееся законам оптики. ИК-лучи выделяются всеми нагретыми твердыми и жидкими телами. Они имеют ту же природу, что и видимый свет. Говоря языком физики, инфракрасные лучи занимают спектральную область между красным видимым светом и коротковолновым радиоизлучением. В свою очередь, в зависимости от длины волны инфракрасную область спектра условно разделяют на коротковолновую, средневолновую и длинноволновую части.
Длина волны и интенсивность теплового излучения зависят в основном от температуры источника тепла. Чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Известно, что при невысоких температурах предмет кажется темным, поскольку излучение нагретого твердого тела почти целиком расположено в инфракрасной области. При повышении температуры излучаемые предметом волны смещаются в видимую область спектра, и предмет вначале кажется темно-красным, затем красным, желтым и, наконец, при высоких температурах — белым. Таким образом, в зависимости от длины излучаемых волн и температуры поверхности можно выделить несколько разновидностей инфракрасных обогревателей.
Коротковолновые излучатели, с максимальной температурой (выше 800 °С), называют также световыми (а также «светлыми» или «белыми»). Рабочая температура этих приборов находится в диапазоне 800-1000 °С. Это могут быть специальные излучающие панели, светильники и люстры. У средневолновых приборов температура поверхности ниже (до 600 °С), и их обычно называют серыми. Длинноволновые излучатели имеют невысокую температуру излучающей поверхности и потому выделяют волны наиболее длинные из используемого диапазона. Их же называют темными, поскольку при рабочей температуре поверхности до 300 °С обогреватели не светятся. Их температура не поднимается выше 600 °С (обычно она находится в диапазоне от 30 до 400 °С). Эти приборы представляют собой тепловыделяющие панели, специальные пленки и отдельные кассеты.
На Западе в настоящее время широко распространены теплоизлучающие панели или пленки — так называемые электрические низкотемпературные системы ИК-обогрева. Они обычно имеют рабочую температуру менее 100 °С. Пленка имеет специальное покрытие и контакты для подвода электричества. Первичное напряжение посредством специального трансформатора снижается до безопасного для человека значения (около 40 В), а в пленке электрическая энергия практически целиком преобразуется в тепловую. По такому же принципу работают и излучающие панели французских и норвежских производителей.
Существуют различные типы инфракрасных обогревателей. В зависимости от вида энергоносителя ИК-обогреватали разделяются на электрические, твердо- и жидкотопливные и газовые. В жилых помещениях чаще всего используются электрические, а также газовые приборы, как наиболее благоприятные в экологическом отношении. В качестве примера примитивного инфракрасного излучателя можно привести прибор, который был широко распространен в быту несколько десятилетий назад: электрический рефлектор, состоящий из нихромовой проволоки, намотанной на изолятор, и полированного отражателя.
Электрические инфракрасные обогреватели обычно выполняются в виде панелей или излучающих кассет, напоминающих лампы дневного света, которые устанавливаются под потолком или на самом потолке. Стандартный размер обогревателя — 600X600 мм. ИК-обогреватели, работающие на природном и сжиженном газе, снабжаются специальной горелкой, представляющей собой керамическую панель со множеством сквозных отверстий. Газ из магистрали или баллона подается в ее смеситель, где он эффективно перемешивается с нужным количеством воздуха. Затем смесь попадает в отверстия и поджигается. Внутри пористой керамики происходит беспламенное горение смеси; таким образом основная часть тепла выделяется в самой панели, которая раскаляется до высокой температуры и отдает тепло в виде лучистого потока.
В данном случае прибор состоит из U-образной трубы, с одной стороны которой установлена горелка, а с другой стороны — вытяжной вентилятор. Над трубой крепится отражатель из алюминия. Принцип действия прибора заключается в том, что горячие продукты сгорания газа, проходя внутри труб, нагревают их до высокой температуры. Нагретые трубы излучают тепло, которое направляется отражателем в рабочую зону. Продукты сгорания удаляются за пределы помещения.
Для обогрева небольших помещений можно использовать небольшие и простые по конструкции мобильные инфракрасные излучатели, работающие на сжиженном газе, содержащемся в бытовых баллонах. Некоторые итальянские, испанские и французские фирмы предлагают ИК-нагреватели, работающие на газе. Они имеют хороший дизайн, комплектующие, снабжены автоматикой розжига и контроля пламени, а также датчиком контроля концентрации угарного газа (в случае превышения допустимого уровня происходит автоматическое отключение). Однако необходимо отметить, что западные стандарты жилых помещений предполагают хорошую вентиляцию. Если же в помещении небольшого объема отсутствует многократный обмен воздуха и датчик автоматически отключается, то обогреватель запустится вновь лишь через определенный (может быть, достаточно долгий) промежуток времени. Поэтому такие приборы желательно устанавливать в помещениях, оборудованных принудительной вентиляцией.
Современные газовые инфракрасные обогреватели используются, как правило, в оранжереях, теплицах, гаражах, бассейнах. Следует отметить, что при их установке требуется подключение к магистрали природного газа; кроме того, такие приборы выделяют, пусть в незначительных дозах, окислы азота и угарного газа, хотя в последнее время благодаря усовершенствованию конструкции содержание вредных веществ в продуктах сгорания понизилось.
Существуют различные излучающие потолочные панели с разными эксплуатационными характеристиками. Например, чешские промышленники предлагают потребителям «низкотемпературные» панели (они нагреваются до температуры 80-100 °С), которые обладают мощностью до 750 Вт и могут быть установлены на невысоких потолках; а также «высокотемпературные» панели, которые имеют более высокую температуру излучающей поверхности (около 300 °С) и большую мощность (1800-3500 Вт). Эти приборы монтируются на потолках высотой от 3 м. Интересную модель — переносную излучающую панель — разработали корейские производители. Прибор устанавливается на штативе и медленно поворачивается в разные стороны с помощью электромотора, благодаря чему источник тепла успевает за один отрезок времени прогреть в помещении значительно более обширную зону, нежели статичный обогреватель. В небольшом помещении, например, можно установить инфракрасный обогреватель в виде потолочных кассет, выполненных по размеру стандартной потолочной плитки и встраиваемых в подвесной потолок. Установленные на потолке, излучающие панели способны сэкономить электроэнергию примерно на четверть, причем без ущерба для комфорта людей. Можно использовать инфракрасные обогреватели и в качестве прибора для зонального или даже точечного обогрева: например, создать комфортные условия за рабочим столом, поместив прибор над ним и при этом не обогревая все помещение в целом. Комфортные условия создаются за счет более равномерного распределения температуры по высоте.
Инфракрасные обогреватели могут использоваться не только как основное, но и как дополнительное отопление через выносной термостат. С экологической точки зрения современное инфракрасное оборудование, предназначенное для эксплуатации в жилых помещениях, не сжигает кислород, не пересушивает воздух, не выделяет никаких вредных веществ и полностью пожаробезопасно.
Проводившие испытания фирмы-изготовители и независимые исследователи подтверждают, что используемый для отопления тепловой спектр частот безвреден для человека. Кроме того, безопасность в эксплуатации инфракрасных излучающих приборов подтверждается сертификатами соответствия, выдаваемыми российскими службами, и соответствующими европейскими сертификатами. Разумеется, при условии, что соблюдены рекомендации фирм-производителей по высоте установки и размещению оборудования.
Внимание! В жилых помещениях с длительным пребыванием людей лучше всего устанавливать электрические низкотемпературные пленочные инфракрасные обогреватели. Отдельные инфракрасные обогреватели мощностью более 1,5 кВт при высоте потолка менее 3 м использовать не рекомендуется: в случае длительного пребывания человека в зоне прямого излучения с ним может случиться тепловой удар. Для жилых зданий с высотой потолков 2,5-3,5 м допустима температура излучающей поверхности 100-120 °С. Это наиболее мягкое и безопасное излучение, которое является менее вредным, чем костер или камин. Для открытых площадок, балконов с высотой более 4 м могут применяться приборы со значительно более высокой температурой излучающей поверхности. В любом случае, электрические и газовые инфракрасные излучатели и системы обогрева на их основе нужно использовать в помещениях с хорошей вентиляцией.
Мы в социальных сетях:
