Jak działa konwektor elektryczny

Do ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych i niemieszkalnych stosuje się wiele różnych typów grzejników. Ale najprostsze, skuteczne i nie skomplikowane w instalacji są konwektory elektryczne. Zasada ich działania opiera się na konwekcji – naturalnym ruchu mas powietrza (ogrzane powietrze unosi się, ochładza i opada).

Jak zbudowany jest konwektor

Budowa konwektora jest dość prosta. Ogólny schemat urządzenia przedstawiono na poniższym rysunku. Przyjrzyjmy się bardziej szczegółowo głównym komponentom.

• Elementy grzejne (rurowa grzałka elektryczna) Grzejnik konwektorowy to pusta w środku rurka z umieszczoną w niej spiralą nichromową. Obszar pomiędzy obudową a cewką jest wypełniony materiałem dielektrycznym. Dla lepszego przekazywania ciepła na korpusie elementu grzejnego zamontowane są żebra. Zaletą TEN jest to, że jego obudowa jest szczelna, więc urządzenia z taką grzałką mogą być stosowane w wilgotnych pomieszczeniach. Wadami grzałek są: niska wydajność, długi czas podgrzewania wstępnego do osiągnięcia trybu pracy, a pracujący element grzejny emituje słaby trzask.
  
• Monolityczne Składa się z żebrowanej obudowy z przylutowanym do niej gwintem nichromowym. Takie ogrzewacze mają maksymalną wydajność cieplną, są bezgłośne, wszystkie części ciała są ogrzewane równomiernie. Urządzenia z grzałkami monolitycznymi są najdroższe w porównaniu z opisanymi powyżej i są uważane za najlepsze. Więcej o cechach poszczególnych typów można przeczytać w artykule Rodzaje elementów grzejnych w konwektorach.
  

Jednostka sterująca lub termostat

Sterowanie nagrzewnicą odbywa się za pomocą mechanicznego lub elektronicznego termostatu:

1. Tańsze modele mają termostat mechaniczny, który przerywa obwód elektryczny, gdy grzejnik osiągnie określoną temperaturę. Gdy urządzenie ostygnie, obwód zostaje ponownie zamknięty, a grzałka kontynuuje pracę. Wadą jest to, że przy takim regulatorze nie można utrzymać żądanej temperatury w pomieszczeniu, ponieważ wyzwolenie termostatu polega na nagrzaniu płytki bimetalicznej, a temperatura powietrza nie jest brana pod uwagę.
   

Urządzenie jest zamknięte u góry obudową z otworami do wlotu powietrza. Są one umieszczone na dole i na górze.

Zasada działania konwektora elektrycznego

Jak więc działa konwektor?? Zasada działania każdego konwektora, gazowego lub elektrycznego, opiera się na właściwości powietrza, które podnosi się przy ogrzewaniu i opada przy chłodzeniu. Ponieważ urządzenie ma wbudowany czujnik temperatury element grzewczy, Po podgrzaniu powietrze zaczyna krążyć w urządzeniu od dołu do góry. Ogrzane powietrze unosi się do sufitu, oddaje energię grzewczą do pomieszczenia, ochładza się i opada z powrotem w dół. To spowoduje cyrkulację masy powietrza w pomieszczeniu.

Gdy temperatura w pomieszczeniu osiągnie określoną wartość, urządzenie uruchamia Termostat lub czujnik temperatury (w zależności od tego czy jest sterowany mechanicznie czy elektronicznie), który odłącza grzałkę. Po pewnym czasie, po ostygnięciu płytki stykowej (w przypadku sterowania mechanicznego), styki zamykają się i ogrzewanie jest kontynuowane. W przypadku elektronicznego modułu sterującego czujnik temperatury zadziała i włączy urządzenie dopiero wtedy, gdy temperatura w pomieszczeniu spadnie poniżej ustawionej wartości.

Grzejniki różnią się także sposobem montażu. Są one dostępne w wersji naściennej, wpuszczanej, przypodłogowej i podłogowej.

Obliczenie mocy grzejnika

Istnieją dwa sposoby obliczania mocy wyjściowej urządzenia.

Korzystanie z powierzchni pomieszczenia

Należy pamiętać, że obliczenie mocy urządzenia do ogrzewania pomieszczeń na podstawie powierzchni podłogi jest orientacyjne i wymaga korekty. Jest jednak prosty i można go wykorzystać do szybkiego, przybliżonego obliczenia. Tak więc, w oparciu o przepisowe normy, pomieszczenie z jednymi drzwiami, jednym oknem i wysokością ścian 2,5 metra wymaga mocy 0,1 kWh na 1 metr² obszar.

Np. jeśli założymy pomieszczenie o wymiarach 10 m², wymagana moc urządzenia wynosi 10 * 0,1 = 1 kW. Należy jednak wziąć pod uwagę pewne czynniki. W przypadku pokój narożny, współczynnik korygujący 1,1. Wynik pomnożyć przez tę liczbę. Zakładając, że pomieszczenie jest dobrze ocieplone i ma plastikowe okna (energooszczędne), pomnóż wynik przez 0,8.

Według objętości

Aby obliczyć wydajność konwektora grzewczego według objętości

2. obliczyć objętość pomieszczenia (szerokość*długość*wysokość)
3. Znalezioną liczbę należy pomnożyć przez 0,04 (dokładnie 0,04 kW ciepła jest potrzebne do ogrzania 1 m³ pokoju);
4. Zastosuj współczynniki, aby dostosować wynik.

Dzięki temu, że do obliczeń wykorzystywana jest również wysokość pomieszczenia, moc obliczana jest dokładniej. Przykładowo, jeśli kubatura pomieszczenia wynosi 30 m (w zależności od tego, czy jest sterowana mechanicznie czy elektronicznie)³ (powierzchnia 10 m², wysokość sufitu 3 m), to 30 * 0,04 = 1,2 kW. Oznacza to, że w tym pomieszczeniu potrzebny byłby grzejnik o mocy mniej więcej równej uzyskanej mocy.

Aby uzyskać bardziej precyzyjny wynik, należy obliczyć wyjście, przy zastosowaniu współczynnika. Jeśli pokój ma więcej niż jedno okno, za każde dodatkowe okno dodaje się 10% do wyniku. Parametr ten można zmniejszyć, jeśli ściany (podłoga w domu prywatnym) są dobrze zaizolowane.

Jako pomocnicze źródło ogrzewania

Konwektor elektryczny jest często stosowany jako dodatkowe źródło ciepła, gdy podstawowy system grzewczy nie jest wystarczający przy silnych mrozach. W tym przypadku obliczenie odbywa się w następujący sposób:

2. przy obliczaniu liczby według powierzchni, na metr kwadratowy potrzeba 30-50 watów;
3. Na podstawie obliczeń objętościowych, na 1 m³ Wymagana jest moc 0,015-0,02 kW.

Zalety i wady konwektorów elektrycznych

Pozytywy:

1. Łatwa instalacja i użytkowanie. Można je powiesić na ścianie lub postawić na nóżkach, kabel wpiąć do gniazdka i urządzenie jest gotowe do użycia.
2. Średnia długość życia wynosi ponad 15 lat. Urządzenie nie wymaga konserwacji z wyjątkiem okresowego odkurzania.
3. Koszt urządzenia jest stosunkowo niski.
4. Nie wymaga kontroli człowieka w celu utrzymania wymaganej temperatury. Automatyka i elektronika dbają o to wszystko.
5. Brak hałasu. Chyba, że grzejniki ze sterowaniem mechanicznym mogą wydawać delikatny dźwięk klikania przy włączaniu i wyłączaniu termostatu. Urządzenia z modułem elektronicznym, pracują cicho.
6. Konwektor elektryczny ma prostą zasadę działania.
7. Sprawność grzejników może osiągać wartości do 95.

Negatywne aspekty:

• znaczna zużycie energii elektrycznej;
• Same konwektory elektryczne nie są idealne do ogrzewania dużych powierzchni i powinny być stosowane tylko do dodatkowego ogrzewania w większych pomieszczeniach;
• Urządzenia z otwartym (igłowym) elementem grzejnym mogą po włączeniu wydzielać nieprzyjemny zapach ze względu na palny pył na grzałce.

Przeczytaj też: ranking najlepszych konwektorów elektrycznych w 2017 r.

Pamiętaj, że grzałki elektryczne to urządzenia, które nie tolerują łamania zasad bezpieczeństwa. Urządzenie nie powinno być przykryte ani używane do suszenia prania. Urządzenie będzie się przegrzewać i w najlepszym wypadku może dojść do awarii.

Gniazdko musi znajdować się z boku urządzenia (niedopuszczalne na górze) w odległości co najmniej 100 mm od obudowy.

Komfortowa i domowa atmosfera w domu może być zapewniona tylko wtedy, gdy konwektor jest prawidłowo eksploatowany.