Конвертерный обогреватель принцип работы: Принцип работы конвекторного обогревателя: основные преимущества и недостатки

Содержание

Принцип работы конвекторного обогревателя: основные преимущества и недостатки

Суровыми зимними морозами, в отопительное «межсезонье» поддерживать комфортную температуру жилых помещений помогают дополнительные отопительные приборы – конвекторы, масляные, инфракрасные обогреватели. Каждая разновидность обогревателей выказывает особенности, касающиеся принципов работы, уровня энергопотребления, специфики использования. Конвекторные обогреватели выходят гораздо экономичнее, других отопительных приборов. Чтобы сделать правильный выбор, стоит внимательнее рассмотреть принцип работы конвекторного обогревателя.

Базовые принципы работы конвектора

Работа конвекторного обогревателя базируется на простом физическом явлении, известном среднестатистическому человеку со школьного курса физики. Теплый воздух демонстрирует свойство подниматься вверх, холодный – опускаться вниз. За счет естественной циркуляции воздуха происходит обогрев объема помещения при использовании конвекторных обогревателей.


Чтобы понять как работает конвекторный обогреватель, не обладайте никакими специальными знаниями – настолько прост метод. В нижней части расположен нагревательный элемент, теплообменник. Чтобы увеличить площадь контакта нагревательного элемента с воздухом, снабжается плоскими металлическими ребрами, одновременно послужат для направления потока теплого воздуха. Нагревательный элемент закрывается металлическим кожухом. По виду потребляемой энергии и конструктивным особенностям конвекторы разделим на:

  • электрические;
  • водяные;
  • газовые.

В верхней и нижней части кожуха конвектора прорезаны отверстия, через которые холодный воздух попадает внутрь корпуса, горячий – выходит наружу. Кожух не соприкасается с нагревательным элементом, корпус конвектора не разогревается сильно, как корпус масляных или водяных радиаторов.

Инфракрасный обогревательВ бытовых условиях чаще встречаются электрические конвекторные обогреватели. Водяные конвекторы не слишком эффективны, из-за небольших габаритов приборы используют, где нет шанса установить традиционный водяной радиатор для отопления помещений с панорамными окнами. Газовые конвекторы, несмотря на простоту монтажа и экономичность ветки, не получили распространения на рынке.

Достоинства и недостатки конвекторных обогревателей

Речь касается распространенной разновидности конвекторов – электрических обогревателях. Если проанализировать, чем конвектор отличается от обогревателя с масляным заполнением, главным преимуществом назовем быстрое поднятие температуры воздуха помещения. В масляном радиаторе сначала нагревается теплоноситель, корпус прибора, после начинает прогреваться воздух. Нагревательный элемент конвектора греет воздух.

Поскольку кожух конвектора не доходит до высоких температур, приборы гораздо безопаснее в эксплуатации. Риск обжечься о горячий корпус сведен к минимуму. Особенность важна в случаях, когда доме заселен маленькими детьми, домашними животными. Пониженная температура корпуса дает конвектору одно преимущество – при опрокидывании не испортятся, не воспламенятся напольные покрытия. Правда, у большинства моделей бытовых электронагревателей одна ступень защиты предусматривает отключение нагревательного элемента при опрокидывании.

Длинный обогреватель

Базовый принцип работы конвекторного обогревателя определяет главный недостаток – неравномерный прогрев воздуха по высоте. Разница температур воздуха у пола, на высоте человеческого роста составляет 4 – 9 градусов Цельсия. Показатель определен расположением части прибора, снабженной зазорами выхода нагретого воздуха. При «классическом» расположении на верхнем торце обогревателя разница температур будет повыше. Зазоры расположены фронтально – теплый воздух распределяется равномернее.

Одна проблема конвекторных обогревателей – пыль, подхватываемая потоками циркулирующего воздуха. Понятно, постоянное вдыхание пыльного воздуха не слишком полезно для здоровья. Опускаясь, пыль оседает на нагревательном элементе, со временем приводит к появлению неприятного запаха при нагреве ТЭНа, снижению эффективности прибора. При выборе конвекторного обогревателя стоит отдать предпочтение современным моделям, отверстия выхода воздуха содержит фронтальная часть.

«Сердце» конвектора – нагревательный элемент

Особенности конструкции нагревательного элемента (ТЭНа) формируют показатели конвекторного обогревателя:

  1. долговечность;
  2. эффективность;
  3. уровень энергопотребления;
  4. стоимость.

Если цена прибора невысока, внутри установлен примитивный нагревательный элемент – открытая спираль. Упомянутые модели конвекторов выпускают отечественные, европейские производители. У приборов, снабженных открытой спиралью, низок класс защиты корпуса IP, нельзя применять для обогрева помещений с повышенной влажностью. Рабочая температура открытой спирали высокая (500 градусов), сгорающая пыль станет причиной появления неприятного запаха, выжигания кислорода, очагом возникновения пожара при падении крупных горючих тел на поверхность.

Безопаснее, надежнее в эксплуатации будут конвекторные обогреватели электрические с нагревателями закрытого типа. ТЭНы сформированы стальной трубкой, в которую помещена нить накаливания. Рабочая температура закрытого нагревательного элемента низка – не превышает +100 градусов. Чтобы передача тепла шла эффективнее, стальная трубка снабжается алюминиевым радиатором. Благодаря высокой теплопроводности алюминия, радиатор быстро нагревает циркулирующий воздух.

Стильный инфракрасный обогреватель

У стальных ТЭНов с алюминиевым радиатором замечены определенные недостатки. Поскольку коэффициенты теплового расширения материалов различны, плотность контакта между радиатором и поверхностью стальной трубки со временем нарушается. Оборачивается снижением эффективности прибора. Возможен худший вариант – локальный перегрев ТЭНа. Приведет к перегоранию нагревательного элемента, возникновению пожароопасной ситуации.

Самые современные (дорогостоящие) модели электрических конвекторов оснащаются моноблочным нагревателем. Нагревательный элемент, радиатор представляют собой цельнолитую конструкцию. ТЭНы надежны в эксплуатации – срок службы изделия достигает 20 лет. Нагревательная нить цельнолитых ТЭНов помещается в специальную засыпку, которая состоит из мельчайших кристаллов кварца, некоторых других веществ. Для изготовления корпуса применяются сплавы алюминия. Например, конвекторные обогреватели (Франция) марки Noirot оснащаются литым силуминовым ТЭНом.

Наиболее эффективный обогрев при минимальном расходе электроэнергии обеспечат комбинированные модели, например, конвективно-инфракрасный обогреватель. Помимо ТЭНа установлена инфракрасная панель. Отличите от типичного конвектора агрегат по внешнему виду – передняя панель конвективного инфракрасного обогревателя снабжена перфорацией, поток ИК-излучения беспрепятственно освещает помещение.

Управление, ступени безопасности

Простые бытовые конвекторы оснащаются подсистемой регулировки энергопотребления. Переключение может быть двухступенчатым (полная, половинная мощность), трехступенчатым (50, 75, 100% мощности). Модели конвекторных обогревателей в большинстве оснащены ступенью терморегуляции. Возможности и точность регулировки дешевых, дорогих обогревателей различаются коренным образом.

Инфракрасный обогреватель на колёсикахРегулировка температуры осуществляется с помощью электромеханических или электронных термостатов. У электромеханических систем управления точность регулировки температуры не слишком высока – в пределах 1-3 градусов. Отключение прибора при достижении нужной температуры осуществляется посредством биметаллической пластины. Электронная схеме сформирована датчиками, соединенными с блоком управления, позволит регулировать температуру, выдерживая точность несколько десятых градуса.

Конечно, стоимость электронного блока управления, по сравнению с электромеханическим, будет в разы выше. Благодаря высокой точности регулировки температуры, энергопотребление прибора с электронным управлением уменьшается на 4-5%. Очередная схема регулировки позволит сделать потребление электроэнергии оптимальным – таймер. Часы дают человеку поддерживать нужные температурные режимы в зависимости по времени суток.

Подбирая лучший конвекторный обогреватель, уделяйте внимание показателям эффективности и ступени защиты. В паспорте конвекторного обогревателя указывается класс защищенности нагревательного элемента от внешних воздействий, высокой влажности. По международным стандартам класс защиты маркируется буками IP и цифрами. Если в паспорте конвектора указан IF24 и выше, прибор используют во влажных помещениях.

Конвекторы снабжаются ступенями защиты, снижающими уровень пожароопасности. Практически изделия оснащаются защитой от перегрева – если температура ТЭНа превысит допустимую норму, конвектор автоматически отключается. У мобильных нагревателей защита против опрокидывания. Специальный датчик контролирует вертикальность положения прибора. При отклонении от вертикального положения нагревательный элемент отключается.

Сравнивая многообразие видов обогревателей, однозначно определить, что лучше – обогреватель или конвектор, вряд ли удастся. У различных типов обогревательных приборов неодинаковые принципы действия, уровень энергопотребления, эффективность. При выборе обогревателя исходим из конкретных задач и особенностей помещения. Целям временного отопления дачного домика подходят инфракрасные обогреватели, а мобильные электрические конвекторы выгодно работают «в паре» с центральной веткой отопления как дополнительные обогревательные приборы.

Как работает конвекторный обогреватель - принцип, видео

Рынок климатического оборудования для дома и офиса разнообразен. Значительную долю устройств составляют обогреватели разных типов. Рассмотрим, чем отличается конвекторный обогреватель, принцип работы этого устройства.

Три вида теплообмена

Передача тепла от тёплого предмета к холодному происходит тремя способами:

  1. Прямой теплообмен – это непосредственная передача тепла при соприкосновении предметов с разными температурами. Теплообмен происходит благодаря броуновскому движению молекул и передаче энергии при соударении молекул. Принцип теплообмена используется в электроплитках.
  2. Чем выше температура нагретого предмета, тем активнее происходит передача энергии излучением. Это явление используется в инфракрасных обогревателях. Отличие такого вида обогрева: нагревается не воздух, а предметы, на которые попадают лучи.
  3. Третий вид теплообмена – конвекция, то есть передача тепла посредством движения нагретого воздуха.

Рассмотрим, как работает конвекторный обогреватель.
Его функционирование основано на конвекции воздуха. Нагретый воздух расширяется, становится легче и поднимается вверх, а холодный воздух опускается вниз. Нагревательный элемент расположен внутри корпуса, имеющего отверстия в нижней и верхней части. Холодный воздух поступает в устройство через нижние отверстия; в процессе нагревания воздух расширяется и выходит через верхние отверстия. В помещении происходит бесшумная циркуляция воздуха, и температура постепенно повышается.

Схема циркуляции воздуха через конвектор

Экологичный принцип действия конвекторного обогревателя

Среди достоинств этого оборудования – безопасность и экологичность. Электрические обогреватели конвекторного типа работают следующим образом.

Нагревательный элемент, размещённый внутри корпуса, имеет безопасную температуру, его эффективность определяется значительной площадью нагрева и правильным направлением потока воздуха. Прикосновение к нагревательному прибору не может вызвать ожог. Повышенная температура нагревателя не столь высока, чтобы вызывать химические реакции в воздухе. Это значит, что кислород в помещении не выгорает, углекислый газ и окись азота не образуются.

Если сравнивать тепловентилятор и конвекторный обогреватель, то нужно отметить, что тепловентилятор нагревает помещение быстрее, но при этом в нём используются элементы, нагреваемые до высоких температур и ухудшающие состояние воздуха.

Конвекторный обогреватель не столь быстродействующий, но экологически чистый.

Принцип действия конвекторного обогревателя – поддержание стабильной температуры

Схема циркуляции воздуха через конвекторЕсли холодный воздух, поступающий в обогреватель, имеет достаточно высокую температуру, то электрический ток на время отключается. За этим процессом следит электроника. На корпусе расположен датчик температуры, информация передаётся на автоматическое устройство, которое включает или выключает подачу электрического тока. Такая система исключает перегрев воздуха в комнате. На некоторых типах обогревателей установлен цифровой индикатор, отображающий температуру в помещении.

Как работает конвекторный обогреватель осенью и зимой?

Максимальная мощность конвекторного обогревателя – 2 кВт. Этого достаточно, чтобы поддерживать комфортную температуру в помещении не более 20 квадратных метров при условии, что температура за окном не опустилась ниже нуля. Такой обогреватель эффективен во время осеннего снижения температуры.

Схема циркуляции воздуха через конвекторЗимой во время морозов мощность 2 кВт недостаточна для обогрева помещения. Конвекторный обогреватель не заменит центральное отопление, но может служить дополнительным источником тепла во время морозов.

Кроме мощности, для данного типа обогревателей важную роль играет объём циркулирующего воздуха. Нужно помнить, как работает конвекторный обогреватель: через него в процессе циркуляции должен проходить воздух в помещении. Принято считать, что на каждые десять квадратных метров требуется 1 кВт мощности обогревателя. Если помещение имеет площадь больше 20 квадратных метров, то одним обогревателем не обойтись – их должно быть хотя бы два.

Можно ли повысить эффективность обогрева, установив плотно закрывающиеся окна и двери? Вообще-то нагревание воздуха станет более эффективным, но могут нарушиться гигиенические нормы состава воздуха. Проблема в том, что в жилом помещении не может постоянно находиться некий объем воздуха, требуется вентиляция. При площади 20 кв.м требуется ежечасный обмен 20 кубических метров воздуха. Если поступающий в помещение воздух проходит через конвектор, то люди не почувствуют резкого охлаждения в помещении.

Конструкция и дизайн конвекторных обогревателей

Конвекторные обогреватели имеют вид плоских панелей. У них значительная боковая поверхность и небольшая толщина. Конструктивно эти устройства разделяются на настенные и напольные.

Настенный вариант позволяет сэкономить место. Приятная светлая окраска корпуса способствует тому, что нагреватель естественно вписывается в интерьер.
Напольная конструкция имеет свои преимущества: нагревательная панель установлена на колёсиках, обогреватель можно перемещать по комнате.

Видео о принципе работы обогревателей (с 3.30 мин)

Видео о производстве и принципе действия конвекторов

Принцип работы конвекторного обогревателя Nobo

На сегодняшний день самый простой и доступный способ быстро нагреть воздух в помещении – использовать электрический конвектор. Ежегодно выпускаются все новые и новые виды электрических отопительных приборов, но на сегодняшний день большое внимание уделяется совершенствованию работы электрических конвекторов или конвекторного обогревателя. 

Изучим принцип работы конвекторного обогревателя. Конвекторы Nobo продвинулись дальше всех. Уже почти 100 лет Nobo занимается выпуском обогревателей, а в последнее годы они резко ушли вперед в этом направлении. На сегодняшний день конвекторы Nobo - это не только обогреватели с ручным управлением или встроенным таймером, это комплексная система удаленного управления всеми электрическими приборами через СМС-команды или через интернет.

 Принцип работы обогревателя

Почти во всех обогревателях Nobo в нижней части корпуса имеются множество отверстий для свободного поступления холодного воздуха внутрь конвектора. Проходя внутри корпуса, холодный воздух подогревается от ТЭНа и горячий выходит вверх. Выход горячего воздуха может осуществляться непосредственно вверх через прорези в верхней части корпуса конвектора или вперед - через отверстия с направляющими в передней стенке корпуса обогревателя. В зависимости от назначения и места установки конвектора выбирается та или иная конструкция. При установке под окном или вдоль холодной стены стоит выбрать конвектор с верхним выходом воздуха. Для непосредственного нагрева воздуха в помещении отдается предпочтение моделям с фронтальным выходом воздуха. Подогретый воздух выходит из корпуса конвектора и поступает в помещение. 


Конструкция ТЭНа

ТЭН и его конструкция, а также сам нагревательный элемент очень разнообразны и зависят от производителя. В качестве нагревательного элемента или спирали могут применяться: сталь, нихром, вольфрам. Именно вольфрам является наиболее эффективным и надежным материалом для выполнения функции накаливания. Точно узнать материал спирали можно только разобрав весь ТЭН и вынув саму спираль или обратить внимание на гарантийный срок работы всего конвектора. Если он составляет 10 и более лет, как Nobo, то спираль точно сделана из вольфрама. При других сроках гарантии стоит задуматься. Сам же ТЭН должен быть монолитный и все составляющие его должны быть из одного материала. В любом другом случае при нагреве и остывании различные линейные расширения приведут к перекосу и потрескиванию, что нарушит основное преимущество конвектора – бесшумная работа.  


Регулировка температуры у конвектора

Стоит обратить внимание на принцип регулирования температуры и систему управления конвектором. Термостаты для регулирования температуры воздуха бывают механические и электронные. Термостатом можно выставлять или одну температуру, которую конвектор будет поддерживать все время, или более двух режимов. В последнем случае может быть ручной переключатель режимов или программируемый трафик почасовой работы конвектора. Программирование может осуществляться с помощью встроенного таймера или с применением дополнительных элементов управления, как у Nobo, через СМС-команды или интернет.
управление конвектором с помощью смс

И последнее - это температурный режим работы всего конвектора. Чем выше температуры ТЭНа и корпуса конвектора, тем больше негативных последствий от работы конвектора. Это могут быть и ожоги, и осушение воздуха, и «сжигание кислорода». Конверторы Nobo, в сравнении с другими отопительными приборами, абсолютно безопасны. Температура задней стенки конвектора – 45 С, передней - 60 С и 88С только в месте выхода горячего воздуха, под конвектором - 25С, над конвектором на уровне подоконника - 60С.     


Семинар Nobo: Принцип работы конвекторного обогревателя

что это такое, плюсы и минусы, принцип работы

Содержание статьи:

Преимущества конвекторов в качестве домашнего отопления позволяют использовать их как основной или дополнительный источник тепла. В зависимости от выбранной модели обогреватель конвекторного типа может крепиться к стене или устанавливаться на полу, что удобно, если подогрев помещения требуется не всегда. Конвекционный обогреватель может подключаться к электросети или газовой магистрали.

Принцип работы конвекторных обогревателей

Принцип работы обогревателя конвекторного типа

Холодный воздух по законам физики тяжелее, поэтому он находится внизу. Принцип конвекции – забрать холодные воздушные массы снизу, нагреть их внутри агрегата и переместить в верхнюю часть, откуда теплый воздух выдувается вверх. Так происходит обогрев помещения. Поток движется непрерывно, поэтому уже через 3 – 4 минуты в комнате становится тепло. Далее воздушные массы снова охлаждаются и опускаются вниз, где опять попадают в нижние отверстия конвектора.

Прибор в зависимости от модели можно перевозить и включать, к примеру, на даче. Для этого больше подходят электрические конвекционные агрегаты.

Приборы данного типа можно включать в ванной или других помещениях с повышенной влажностью. Это безопасно, так как они надежно защищены от попадания влаги. Корпус сильно не нагревается – если в помещении есть маленькие дети, они не получат ожоги, если дотронутся до частей прибора.

Современные конвекторы можно настраивать для работы в определенном режиме. Настройки сохраняются, если произойдет отключение электропитания и прибор продолжит работу.

Плюсы и минусы использования для дома

Конвекторный обогреватель не требует специального разрешения для эксплуатации

Существует очень много положительных моментов, из-за которых стоит купить конвектор в дом или квартиру:

  • Не нужно получать разрешения для эксплуатации, если это обычный электрический прибор.
  • Простота монтажа. Конвектор на ножках устанавливается в нужном месте и включается в розетку. Имеются колесики для перемещения.
  • Регулируемая температура. Некоторые модели имеют встроенные датчики, которые поддерживают нужный режим работы.
  • Бесшумные – можно включать круглосуточно.
  • Компактные размеры позволяют устанавливать конвекторы в небольших помещениях.
  • Не сжигают кислород, так как температура внутри нагревательного элемента не превышает 65 градусов.
  • Экономичные. Обходятся дешевле масляных радиаторов, при этом коэффициент полезного действия намного выше. Когда дома никого нет, обогреватель можно настроить на меньшую температуру.
  • Невысокая стоимость позволяет устанавливать несколько приборов в одном помещении, если есть необходимость.
  • Приборы пожаробезопасны и имеют защиту от перегрева.
  • Можно приобрести конвектор-обогреватель с защитным экраном с регулируемым потоком воздуха, направленным в определенную зону.

Можно подобрать агрегаты по цвету корпуса, чтобы соответствовали дизайну помещения. Также есть различные модели. Некоторые из них можно установить в полу, чтобы не занимали место, но такие агрегаты монтируются во время чернового ремонта. Остальные устанавливаются уже после отделки стен.

Недостатков у этого типа отопления мало. Приборы повышенной мощности потребуют большего расхода электроэнергии. Неудобство может быть связано с установкой внутрипольных конвекторов, решетка которых находится на одном уровне с покрытием, – мусор будет попадать внутрь агрегата. Если в помещении пыльно, частицы пыли из-за циркуляции будут постоянно витать в воздухе. В квартире придется чаще делать влажную уборку.

Раз в год агрегат нужно чистить от накопившегося внутри слоя пыли.

Обогреватель с пультом управления

К данному типу приборов можно подключать дополнительное оборудование:

  • увлажнитель воздуха;
  • таймер;
  • термостат для точной регулировки температуры;
  • пульт дистанционного управления, чтобы включать приборы удаленно.

Дополнительное оборудование обычно не входит в комплектацию устройства. Его при необходимости покупают отдельно.

Типы установки

По типу установки можно выделить мобильные обогреватели, которые можно переносить, настенные и внутрипольные. Подвижный агрегат на колесиках может использоваться в качестве дополнительного отопления. Например, в ванной комнате, где нужно поддерживать воздух сухим, чтобы не завелась плесень, или в детской комнате зимой. Его также можно взять на выходные на дачу – пока печь будет разгораться, конвектор нагреет помещение и создаст уютную атмосферу. Напольный обогреватель можно поставить в любом месте. Единственное ограничение – длина шнура.

Настенные

Настенный конвекторный обогреватель

Настенный конвекторный обогреватель чаще всего подвешивают под окном, чтобы создать заслон из теплого воздуха. Это особенно актуально, если окна панорамные и через них происходит потеря тепла. Принцип тот же, что у обычных водяных батарей, только они излучают тепло, а конвектор приводит воздух в движение.

Модели настенных конвекторов различные. Среди них есть невысокие – до 20 см в высоту, но при этом очень длинные – до 2,5 м. Для панорамных окон, под которыми очень мало места для монтажа отопительных приборов, есть модели, устанавливаемые прямо в пол.

Встраиваемые в пол

Во время планировки и заливки бетонного пола можно установить внутрипольные конвекционные системы. После всех работ будет видна только решетка, через которую засасывается холодный и выходит теплый воздух. Такие модели подходят для больших помещений – их можно монтировать по периметру, а решетки подбирать в тон покрытию пола, чтобы сохранить дизайн. Решетки – главный элемент внутрипольного конвектора, так как вся остальная часть скрыта в полу. Решетки могут быть выполнены из любого материала – дерева, железа, пластика.

Встраиваемые приборы можно установить не везде. Обычно монтаж планируется еще на стадии строительства, так как для такой модели в полу должны быть проложены коммуникации для подачи горячей воды в отопительную систему.

Встроенные конвекторы обычно оснащаются вентиляторами, чтобы ускорить циркуляцию воздуха и быстрее нагревать помещение.

Разновидности конвекторов

В зависимости от того, какой теплоноситель подведен к отопительной системе, можно выбрать водяной или газовый конвектор. Внутреннее устройство приборов будет немного отличаться, но принцип тот же: теплоноситель нагревает элементы внутри прибора, через которые проходит воздух и забирает тепло, затем покидает обогреватель и греет комнату.

Газовые

Газовый конвекторный обогреватель

Внутри конвектора находится горелка, которая греет газ. Прибор имеет воздухозаборник, который одним концом находится на улице. Кислород необходим, чтобы поддерживать горение. Дымоход нужен, чтобы удалять продукты горения из камеры сгорания.

Газовое конвекторное отопление дома не нуждается в воде, оно безопасно, так как камера сгорания полностью изолирована.

Недостатки газовых приборов следующие:

  • Чтобы установить конвектор, нужно получить разрешение в газовом хозяйстве. Проблема может возникнуть из-за конструкции дома и невозможности оборудования дымохода.
  • При обогреве газом температура корпуса выше 60 градусов, поэтому начинается процесс термического разложения пылевых частиц, которые оседают на мебели и других предметах интерьера.

Выгоднее использовать газовые конвекторы в помещениях, которые не предназначены для постоянного места жительства или в качестве дополнительного отопления.

Водяные

Водяной конвектор отопления

Водяные конвекторы можно устанавливать в автономных и центральных системах отопления. Они надежны и долговечны, а также способны передавать до 95% вырабатываемого тепла.

По типу монтажа водяные обогреватели могут быть внутрипольными, плинтусными, настенными, напольными, цокольными. Присоединяются к трубам любого диаметра через серию переходников. Температура корпуса обычно не превышает 30 градусов, поэтому маленькие дети не смогут получить ожог, прикоснувшись к прибору.

Конвекторы отопления водяные, встраиваемые в пол, планируются на этапе строительства дома, так как под них обустраиваются ниши и подводятся трубы. После окончания заливки пола установить такие модели будет невозможно.

Конвекторы отопления водяные настенные обычно ставят под окнами, чтобы снизить поток холодного воздуха, если стеклопакет однокамерный.

Если необходимо скрыть отопительную систему, можно купить встроенные модели. Они крепятся в специальные ниши в стене или монтируются на мебель.

Из преимуществ:

  • Легкий вес, который позволяет устанавливать приборы на гипсокартонные перегородки.
  • Компактность благодаря тонкому корпусу.
  • Можно настраивать и регулировать температуру.
  • Есть модели с одним или двумя теплообменниками.

Водяные обогреватели – самые распространенные среди похожих моделей, поэтому выпускаются в различном дизайне, что позволяет монтировать их в помещениях любого стиля и цветовой гаммы.

Электрические

Электрический напольный конвекторный обогреватель

Наиболее безопасными считаются электрические конвекторы. Большинство производителей выпускают приборы с наивысшей степенью электрической защиты: ни один провод не соприкасается с корпусом. Благодаря этому модели можно эксплуатировать без заземления.

Температуры нагревания воды достаточно низкие, чтобы не происходило сжигания кислорода и пыль не распадалась на микрочастицы, плохо влияющие на состояние дыхательной системы человека. Низкие температуры нагревания компенсируются объемом нагревательных элементов.

В любом обогревателе происходит расход топлива. В данном случае – это электроэнергия, за которой не нужно далеко идти или ехать, как например, за дровами или бензином. Расход электричества может быть большой, если помещения по площади немаленькие или температура в зимнее время года сильно опускается ниже нуля градусов. Чтобы экономить, желательно установить двойные стеклопакеты с аргоновым напылением, которое препятствует выходу тепла.

Инфракрасные

Конвекционный инфракрасный обогреватель

Если типичный конвектор нагревает воздух путем циркуляции его через теплообменник, то принцип инфракрасного отопления дома конвекторами иной. Прибор нагревает окружающие предметы с помощью инфракрасного излучения, а предметы отдают тепло в окружающее пространство. В связи с этим желательно, чтобы прибор был установлен в таком месте, где его излучение на предметы или стены будет максимальным. Тогда теплоотдача будет высокой.

Инфракрасные обогреватели лучше использовать как дополнительный источник тепла, так как при выключении его помещение быстро остывает.

В инфракрасной серии всего две модели обогревателей – напольные и настенные. Для них нужна исправная розетка с качественной проводкой. Нежелательно использовать удлинители, если прибор будет работать на полную мощность.

Как выбрать обогреватель конвекторного типа

Если необходим обогрев определенной точки комнаты, нужно приобретать переносные обогреватели

В первую очередь необходимо рассчитать мощность обогревателя исходя из площади помещения. Для электрических приборов это 100 Вт/кв.м. Учитывается высота потолков. Если она выше 2,4 метра, мощность увеличивают в 2 раза. Таким образом для полноценного обогрева помещения площадью 20 кв. м понадобится мощность 2 кВт.

Если в доме имеются альтернативные источники тепла, а конвектор используется как дополнение, можно ограничиться мощностью, в 2 раза меньшей от расчетной.

Тип термостата влияет на стоимость прибора. Электрический добавляет к цене примерно 30%. Особое внимание нужно обратить на ТЭН, так как это основной элемент конструкции, влияющий на ее долговечность. Качественные тэны служат более 15 лет. Они изготовлены из стали, которая выдерживает температуру накаливающей нити длительное время.

Параметр индекса влагозащиты должен быть не менее IP 21, но если прибор периодически будет устанавливаться в ванной, нужен индекс не менее IP 24 и выше.

Если нужно направлять теплую струю воздуха в определенную точку комнаты, необходимо выбирать модели с защитным экраном – стационарным или переносным.

В квартире, где есть маленькие дети, необходимо приобрести датчик опрокидывания. Если кто-то случайно толкнул прибор, датчик автоматически отключит его от электросети.

В холодных помещениях можно использовать защиту от замерзания. Это температурный датчик, который автоматически включает конвектор, если температура воздуха упадет ниже определенного уровня, который можно настроить самостоятельно.

Особенности установки

Внутрипольная модель конвектора

Электрические конвекторы не требуют особых строительных навыков. Чтобы установить настенную модель, необходимо выбрать место, прикрепить кронштейны, идущие в комплекте с оборудованием, и повесить прибор. Важно, чтобы шнур мог дотянуться до розетки.

Для газового оборудования нужно вначале получить разрешение. Установкой приборов занимаются мастера-газовщики. После окончания работ выдается документ, подтверждающий право на эксплуатацию газового конвектора.

Внутрипольные модели можно устанавливать в квартире или частном доме. Большинство застройщиков заранее планируют установку встраиваемых конвекторов, о чем уведомляют покупателей квартир.

Водяные конвекторы монтируются на стену или в пол, где проложены пластиковые трубы, по которым циркулирует горячая вода из газового или электрического котла.

принцип работы и разновидности приборов

Настенная модель

Среди всех электрообогревателей конвекторные модели стоят особняком. Они пользуются немалым спросом, и их применяют для отопления не только жилых, но даже промышленных помещений. Попробуем разобраться, как выбрать конвекторный обогреватель, найдя оптимальную модель для дополнительного обогрева дома. Чтобы принять правильное решение, необходимо знать принцип работы подобного устройства.

Принцип работы

В основе работы электроконвекторов лежит естественная циркуляция воздушных потоков с разной температурой. Нагревательный элемент, как правило, располагается внутри компактного корпуса. На его поверхности имеются отверстия, обеспечивающие свободное движение воздуха. В отверстия на нижней и боковых поверхностях корпуса поступает холодный воздух. Прогреваясь за счет энергии нагревательного элемента, он выходит через отверстия на лицевой стороне обогревателя.

Такой принцип работы отличает конвекторы от других тепловых устройств, например, популярных масляных обогревателей, работающих за счет теплового излучения.

Обратите внимание! Так как нагрев с помощью конвекторов осуществляется за счет потоков воздуха, объем помещения прогревается значительно быстрее и равномернее по сравнению с использованием других электрообогревателей.

В качестве нагревательного элемента в электроконвекторах применяется ТЭН трубчатого типа, изготовленный из сплава, способного быстро нагреваться до заданной температуры. В результате после включения прибора в электросеть в помещении становится тепло в течение 30–60 минут в зависимости от исходной температуры.

Использование естественной конвекции позволило добиться очень высокого КПД обогревателей этого типа — до 90%. Увеличение КПД обеспечивается за счет того, что тепло сразу отдается в помещение. Не требуется нагрева теплоносителя или радиатора, как при использовании все тех же масляных моделей.

Развенчивая мифы

За время своего существования на рынке нагревательных приборов электроконвекторы успели обрасти немалым количеством мифов. Один из них заключается в том, что ТЭН прибора, якобы, способен сжигать кислород в помещении. На практике все обстоит совершенно иначе. ТЭНы изготавливаются из специальных сплавов. Они не прогреваются выше 60 градусов, поэтому ни о каком выгорании кислорода не может быть и речи.

Поток теплого и холодного воздуха

Низкая рабочая температура обеспечила конвекторам еще одно преимущество — возможность установки абсолютно в любом месте помещения. Прибор пожаробезопасен, так что его можно располагать даже на деревянной стене, не опасаясь возгорания из-за нагревания ТЭНа.

Мы говорим о высокой эффективности конвекторов, в то время как ТЭН имеет низкую рабочую температуру. За счет чего в таком случае осуществляется обогрев воздуха? По сравнению с другими моделями электрообогревателей в конвекторах устанавливаются ТЭНы с большой рабочей площадью. В результате даже при низкой температуре они эффективно обогревают помещение. В зависимости от мощности одного электроконвектора может быть достаточно для обогрева комнаты до 30 кв. метров площадью.

О других полезностях

Конвекторы имеют и другие полезные «фишки». В первую очередь, это термостаты. Они устанавливаются даже в недорогих моделях. Основная задача термостата — регулирование температуры на заданном уровне. Наиболее точную регулировку обеспечивают модели с электронными термостатами. На простых бюджетных устройствах, как правило, устанавливаются менее точные механические датчики.

Для бытовых условий вполне достаточно моделей с механическим устройством, так как здесь нет необходимости в поддержании температуры с максимально точными параметрами. Термостат, выставленный на наибольшую мощность, позволит быстро прогреть даже очень холодное помещение, после чего температуру можно убавить.

3 режима нагрева

Модели с электронными термостатами лучше выбирать для помещений, где принципиально важно поддержание температуры на определенном уровне. В этом случае датчик будет автоматически соблюдать необходимый температурный режим, не требуя вмешательства человека.

Переключатель подачи напряжения — еще одно интересное дополнение к конструкции конвекторов. Высокомощные модели могут иметь несколько ТЭНов, и переключатель позволяет выбирать количество и мощность нагревательных элементов, задействованных в конкретный момент. Примерно той же цели служат независимые выключатели для ТЭНов. Такие модели имеют важное преимущество. В случае выхода из строя одного из ТЭНов исправные способны работать дальше. В моделях со ступенчатым переключателем перегорание одного нагревательного элемента приведет к тому, что обогреватель перестанет функционировать.

Безопасность работы

Пожаробезопасность электроконвекторов обеспечивается за счет низкой рабочей температуры нагревательных элементов. Тем не менее, при установке прибора следует позаботиться о дополнительных мерах безопасности. Например, при напольном монтаже сохраняется вероятность опрокидывания агрегата. Для минимизации этого риска большинство моделей оснащается дополнительными датчиками, отключающими электропитание в случае опрокидывания прибора.

Безопасно для размещения в детской комнате

Принцип работы датчика заключается в том, что контакты остаются замкнутыми только при нахождении конвектора в вертикальном положении. При замкнутых контактах ТЭН получает энергию, и прибор работает. В случае любого отклонения обогревателя от вертикального положения датчик размыкает цепь, и ТЭН перестает нагреваться.

Также нельзя забывать, что обогреватели конвекторного типа могут нормально работать только при наличии необходимой конвекции воздуха. Закрытые отверстия препятствуют такой циркуляции, в результате чего обогреватель перестает работать в нормальном режиме и даже может полностью выйти из строя. Чтобы не допустить подобных ситуаций, отверстия устройства должны быть всегда открытыми.

Преимущества конвекторов

По сравнению с другими обогревательными приборами конвекторы обладают целым рядом преимуществ:

  • Экономичность. ТЭН имеет низкую рабочую температуру, что минимизирует энергопотребление.
  • Безопасность. Низкая рабочая температура ТЭНов делает прибор пожаробезопасным, а дополнительные системы автоматики уменьшают любые другие риски, возникающие при работе электроприборов.
  • Красивый дизайн. Конвекторы компактны, удобны, легко вписываются в интерьер и имеют разнообразные способы монтажа — настенный или напольный.
  • Простота монтажа. В отличие от других электронагревательных приборов конвектор не требует никакой специальной подготовки от человека, выполняющего его установку. Прибор достаточно разместить на полу или закрепить на поверхности стены.
  • Различные режимы работы и возможность точного регулирования температурных показателей.
  • Отсутствие во время работы неприятного запаха и шума.
  • Обеспечение постоянной циркуляции воздуха в помещении.
  • Быстрый и равномерный прогрев за минимальное время.

Виды конвекторов

Электрические конвекторы

Все представленные на рынке модели можно разделить на два вида — жидкостные и сухие. Жидкостные агрегаты отличаются погружным ТЭНом. Так как тепло от нагревательного элемента сначала передается жидкости, радиаторы имеют достаточно большие размеры. Они могут применяться даже в качестве постоянного источника отопления. В быту чаще используются сухие электроконвекторы как дополнительный источник обогрева.

При условии правильного выбора вида и модели электроконвектора можно создать оптимальный температурный режим в доме. Приборы могут устанавливаться в любых помещениях, включая ванные комнаты и кухни, отличающиеся повышенной влажностью.

Заключение

Принцип работы конвекторного обогревателя, построенный на основе естественной циркуляции воздуха, обеспечил основные преимущества этих агрегатов. Они отлично подходят в качестве единственного или дополнительного источника тепла, могут применяться для обогрева помещений любых типов, включая те, где необходимо поддержание постоянного температурного режима.

Конвекторный обогреватель: принцип работы и устройство

Конвекторные обогреватели считаются одним из наиболее распространенных нагревательных устройств во всем их разнообразии. Эти приборы распространены при создании уюта дома и в офисах в холода.

Конвекторные обогреватели имеют стильный дизайн, поэтому могут благополучно размещаться на любой из стен помещения, размеры агрегатов данного вида зависят от мощности. Обогреватели конвекторного типа характеризуются экономичностью и безопасностью, прибор отключается автоматически при попадании в систему какого-либо инородного вещества либо предмета.

Широко распространено использование конвекторной техники с целью обогрева дач, коттеджей, производственных помещений. Обогреватель данного вида может работать и без постоянного контроля. Благодаря экономичности, они прекрасно подходят для создания благоприятного микроклимата на территории больниц, детских садов, школ.

Принцип работы устройства

Процесс работы обогревателя конвекторного типа заключается в том, что воздух поступает в него снизу, нагревается путем прохождения через элемент нагревательного действия, и в нагретом виде выходит через решетчатую поверхность наружу.

Таким нехитрым действием можно нагреть помещение в считанные минуты, так как основный принципом данного обогревателя является циркуляция воздуха, благодаря которой осуществляется перемешивание холодного воздуха с уже нагретым.

Работа конвектора

Так весь воздух, находящийся в помещении, проходит через нагревательный элемент и выходит из устройства, имея повышенную температуру.

На сегодняшний день конвекторные обогреватели, пройдя через многочисленную модернизацию, оснащены регулируемыми датчиками температуры. Работа их заключается в том, чтобы выключать обогреватель после достижения температуры заданной точки. Соответственно, при охлаждении прибора на несколько градусов, он снова начинает работать в автоматическом режиме.

Эти виды обогревателей, обычно, обладают достаточно эстетичным видом, поэтому часто применяются в офисных помещениях и, безусловно, в домашних условиях.

Требуется отметить тот факт, что к основным преимуществам этого типа бытовой техники возможно добавить еще и экономичность, так как это устройство не потребляет много энергии.

Существенным фактором, который влияет на выбор именно этого типа обогревателя, считается то, что сегодня конвекторы оснащены инфракрасными излучателями, призванными отвечать за безопасность применения приборов. Иными словами, при малейшей опасности, такой, к примеру, как препятствие выхода кислорода, при случайном накрытии рабочего корпуса, устройство тут же прекращает автоматически свою работу.

Достоинства и недостатки агрегатов

Конвекторный обогреватель полностью бесшумен. Смотрите в этой видео, как нужно выбирать технику данного вида. Также, вам расскажут, какие у них плюсы и минусы. Приятного вам просмотра!

Но нужно заменить, что это не относится к моделям со встроенным вентилятором. Это изделие безопасно, поскольку корпус при работе не может нагреваться более чем на 90 градусов.

Сегодня в продаже можно отыскать радиаторы с наибольшим нагревом в 50 градусов. Эти изделия особенно хороши для использования в детских комнатах и дошкольных учреждениях. Так, ребенок не сможет обжечься в момент прикосновения к корпусу.

Такие модели имеют специальный таймер, который позволяет устанавливать необходимый режим мощности. Конвекторный обогреватель очень компактен. Хорошо устанавливать его в небольших помещениях. Это изделие прекрасно впишется в интерьер любого пространства.

Помимо этого, прибор возможно установить непосредственно на стену. В таком случае он совсем будет незаметен.

Рассмотрим возможные функции этого обогревателя:

  • возможное регулирование температуры;
  • устойчивый к воздействию влаги корпус;
  • отключение при перегреве автоматическим образом;
  • автоматическое отключение при опрокидывании.

Наилучшим будет эксплуатирование конвекторных моделей для медленного обогрева помещения и осуществления поддержания оптимальной температуры на протяжении длительного времени.

К плюсам данного вида техники относятся:

  • эстетика;
  • пожаробезопасность;
  • бесшумность;
  • возможное крепление к стене.

Минусы: если в модели отсутствует встроенный вентилятор, то обогрев помещения осуществляется очень медленно.

Влияние ТЭНа на работу устройства

Нагревательный элемент (ТЭН) расположен в нижней части обогревателя и представляет собой трубчатый электронагреватель, имеющий специальное покрытие. Он обладает предохранителем и термостатом.

Трубчатый элемент (ТЭН) считается наиболее популярным в течение многих лет. По всей длине трубки нагревателя находятся алюминиевые ребра.

Машинки для стрижки волос профессиональные, всю подробную информацию, можно узнать на нашем сайте.

Отзывы о том, какой всё таки эпилятор лучше, можно прочитать в этой статье. Рекомендуем ознакомится абсолютно всем!

Читайте только тут, как нужно выбирать хорошую электрическую мясорубку.

От количества их и частоты расположения повышается теплоотдача.

Преимущества данного ТЭНа:

  • нить из нихрома имеет очень высокую температуру, но она спрятана внутрь трубки;
  • достаточно высокий срок службы;
  • возможно использование нагревателя в помещениях с повышенной влажностью.

Недостатками ТЭНа являются:

  • Во время работы слышится надоедливое потрескивание, которое связано с разницей температур в момент расширения алюминиевых пластин и стальной трубки.
  • Наличие пространства между пластинами и трубкой, которое увеличивается со временем и приводит к потере тепла.

Монолитный элемент является еще одной разновидностью ТЭНов. Они обладают другой конструкцией. Она также содержит нихромовую нить внутри литого алюминиевого корпуса с ребрами, изолированных диэлектрической засыпкой. Это приводит к снижению тепловых потерь до минимума, поскольку отсутствует температурное расширение. Такой тип элемента считается бесшумным и не теряет тепла.

Инфракрасный обогреватель или конвектор — что лучше? | Конвекторы | Блог

Все живое на земле любит понежиться в тепле. Лысой разумной обезьяне повезло меньше всех. Природа не наделила нас шерстью, естественным антифризом и даже не дала толстого кожного покрова. Пришлось выкручиваться: костры, камины, печное отопление. Веками человечество грелось от живого огня, пока не изобрели электричество.

Первым ток в отоплении применил Жак Нуаро в начале 30-х годов 20-го века, создав прообраз современного конвектора. Вторым был изобретатель Гюнтер Шванк. Немец в 1933 году получил патент на принципиально другой прибор — электрический инфракрасный обогреватель.

Персональная звезда

Гюнтеру Шванку удалось реализовать в миниатюре принцип передачи тепла от звезды к планете. Солнечное тепло — на 78% инфракрасное излучение. Источником энергии обогревателя служит ТЭН или кварцевая, галогеновая трубка, заполненная газом. Электричество разогревает газ, тепловая волна инфракрасного спектра попадает на керамические пластины, металлический рефлектор и распространяется в пространстве.

Важно понимать, инфракрасный обогреватель — не греет воздух!

Как и наша желтая звезда, он рассеивает лучики тепла, нагревая пол, стены, мебель. Предметы постепенно отдают излишки тепловой энергии более холодном воздуху. Если обогреватель направить на тело, оно согреется, как в холодный день от внезапно выглянувшего солнышка. КПД современных изделий близко к 80%. С помощью инфракрасных обогревателей легко обогреть локальную зону — область рабочего стола, кровать, кресло.

Домашний Гольфстрим

Если немец обратился к небесам, Жак Нуаро вдохновился океаном и движением воздушных масс.

Внутри конвектора разогревается спираль, холодный воздух заходит снизу и смешивается с теплым, затем поднимается вверх. Процесс называется — конверсия.

В старых моделях спираль была открыта, из-за чего оседавшая на ней пыль нагревалась и иногда даже вспыхивала. Неприятный запах, «съеденный» кислород, низкая влажность воздуха — проблемы, долгое время преследовавшие гениальное в своей простоте устройство.

Если где-то завалялся дедушкин обогреватель, пора его выкинуть на свалку!

Современные обогреватели значительно меньше сушат воздух и оснащены защитой — нагревательный элемент помещают в металлическую трубку или обрабатывают специальным раствором. В среднеценовом сегменте вместо спирали может быть установлен СТИЧ или ТЭН.

Преимущества и недостатки

Получив солнечные преимущества, инфракрасный обогреватель унаследовал звездные недостатки. Излучение греет только те поверхности, на которые направлено. Если объект находится в не зоны действия волн, он будет нагреваться только от воздуха, который в свою очередь получает тепло от окружающих его вещей — это не быстрый процесс.

Конвектор греет воздух, а значит тепло достаточно быстро распространяется по комнате и с каждым квадратным метром становится все дороже.

За счет высокого КПД у инфракрасника расход электроэнергии ниже в сравнении с конвектором. Многие обогреватели оснащены датчиком температуры, включающим и выключающим устройство автоматически. Если его нет, тянуться к ручному выключателю не далеко.

Бытовые модели, кроме премиум-сегмента, работают в коротко- и средневолновом режимах от 0,8 до 1,8 метра — за пределами этой зоны свои ледяные иголочки точит холод.

Длинноволновые излучатели оснащены пультами и в основном используются на производстве, в кафе, общественных зданиях — тепло распространяется на расстояние от 4 до 6 метров.

Тепловой излучатель не боится влаги и даже прямого попадания воды, чего не скажешь о конвекторе. Инфракрасные обогреватели используют в парниках и теплицах, часто применяют в строительстве — для сушки бетона, стен, нагрева почвы. А еще его можно взять на открытую веранду или даже на пикник, если дизель-генератор имеется.

Он дешево стоит, расходует мало энергии и спасает от сквозняков. Если по полу «гуляет» ветерок, но в квартире тепло от центрального отопления, святящаяся «грелка» станет временной заменой «теплому полу». Пространство в несколько метров быстро нагреется, и ходить по нему станет приятно.

Традиционный конвектор может в одиночку полноценно заменить батарею с горячей водой, равномерно и быстро наполнит комнату теплом. Продвинутые версии с электронной начинкой контролируют температуру и включаются только тогда, когда столбик термометра начинает падать. В некоторых моделях есть режим антизамерзания, предусматривающий поддержание температуры воздуха в комнате на уровне + 5 градусов Цельсия. На рынке представлены тысячи моделей разных мощностей и размеров, от огромных до самых маленьких — плинтусных, используемых для подогрева межоконного пространства.

Чем выше повесишь, тем больше «натопишь»

Звезды следует развешивать на небе, в нашем случае, на потолке. Если интерьер помещения не позволяет закрепить устройство над прочими объектами, следует разместить его на стене, как можно выше, в пределах действия тепловой волны. Рекомендуемая высота всегда указывается в паспорте устройства. Если не хотите поджарить соседскую стену или подарить киловатты электроэнергии воздуху за окном, следует выбрать правильный угол наклона.

Покупатели любят обвинять маркетологов в зловредных приписках: «В паспорте написано площадь 14 квадратов, а греет только 5!»

На самом деле прибор греет тот объем, который указан в документе. Если правильно выбрать точку установки и угол, «грелка» облагодетельствует своим теплом максимальную площадь. Скорость нагрева — другое дело, не все предметы одинаково охотно расстаются с теплом. Камень медленно впитывает в себя энергию и долго отдает, металлические предметы — чем тоньше, тем быстрее обмениваются градусами с воздухом, ковер — не отдаст тепло до утра.

Производитель указывает параметры для хорошо утепленного помещения с дополнительным источником обогрева — центральное отопление, котел, печь, ГВС. Если в щелочки, через которые улетучивается теплый воздух, можно заглянуть — рефлектор сможет обогреть только хозяина.

Сколько обогревателей надо, чтобы согреться?

Есть простая формула расчета, одинаково верная для всех типов обогревателей. На каждые 10 квадратных метров — 1 киловатт мощности, если используете в качестве основного источник тепла и 0,5 киловатт, когда обогреватель применяется в качестве дополнительного источника. На комнату в 16–22 квадрата с головой хватит 3 бюджетных модели по 0,8 киловатта или потребуется обогреватель среднего класса с мощностью 1,5–2 киловатта.

Стоимость соответствующая — один большой продается по цене трех маленьких. Вот только один напополам не разрежешь, а холодно может быть сразу во всех комнатах, на кухне и в ванной тоже.

Инфракрасный обогреватель постепенно вытесняет традиционный конвектор, существенно уступая лишь в одном — скорости нагрева помещения. Площадь у мини-солнца тоже относительно низкая, но эту проблему можно решить установкой 1–2 нагревателя, а вот с законами физики не поспоришь.

Почти 100 лет противостояния двух разных принципов обогрева помещений не выявили однозначного победителя. Для офисов, кофеен, небольших торговых павильонов — инфракрасный обогреватель оптимальный вариант, нет никакого смысла топить соседние помещения и воздух на улице. Высокие цены на электричество заставляют владельцев квадратных метров искать недорогую альтернативу привычному многим обогревателю со спиралью. Меньше платить и ждать, или, придя домой, наслаждаться теплом здесь и сейчас — каждый решает сам.

Цепь индукционного нагревателя

с использованием IGBT (протестировано)

В этом посте мы подробно обсуждаем, как построить цепь индукционного нагревателя высокой мощности 1000 Вт с использованием IGBT, которые считаются наиболее универсальными и мощными переключающими устройствами, даже превосходящими MOSFET.

Принцип работы индукционного нагревателя

Принцип работы индукционного нагрева очень прост для понимания.

Магнитное поле высокой частоты создается катушкой, присутствующей в индукционном нагревателе, и, таким образом, вихревые токи, в свою очередь, наводятся на металлический (магнитный) объект, находящийся в середине катушки, и нагревают его.

Чтобы компенсировать индуктивный характер катушки, параллельно катушке размещается резонансная емкость.

Резонансная частота - это частота, на которой должен работать резонансный контур (также известный как катушка-конденсатор).

Ток, протекающий через катушку, всегда намного больше, чем ток возбуждения. Схема IR2153 используется для обеспечения работы схемы в качестве «двойного полумоста» вместе с четырьмя управляемыми IGBT STGW30NC60W.

Двойной полумост передает такую ​​же мощность, что и полный мост, но драйвер затвора в первом случае проще.

IGBT STGW30NC60W

Использование антипараллельных диодов

Двойные диоды большого размера STTh300L06TV1 (2x 120A) используются в виде встречно-параллельных диодов. Даже если для этого хватит диодов поменьше размером 30А.

Если вы используете встроенные диоды IGBT, такие как STGW30NC60WD, вам не потребуется использовать диоды меньшего размера или большие двойные диоды.Потенциометр используется для настройки рабочей частоты в резонанс.

Один из лучших индикаторов резонанса - максимальная яркость светодиода. Вы, безусловно, можете создавать более сложные драйверы в зависимости от ваших требований.

Вы также можете использовать автоматическую настройку, которая является одним из лучших способов сделать, как это принято в профессиональных обогревателях; но есть один недостаток, заключающийся в том, что при этом теряется простота схемы.

Вы можете контролировать частоту, которая находится в диапазоне приблизительно от 110 до 210 кГц.Адаптер небольшого размера, который может быть трансформаторного типа или SMPS, используется для обеспечения вспомогательного напряжения 14-15 В, которое требуется в цепи управления.

Изолирующий трансформатор

Изолирующий трансформатор и согласующий дроссель L1 - это электрическое оборудование, которое используется для подключения выхода к рабочей цепи.

Оба этих индуктора присутствуют в конструкции с воздушным сердечником.

С одной стороны, где дроссель состоит из 4 витков на диаметре 23 см, изолирующий трансформатор, с другой стороны, состоит из 12 витков на диаметре 14 см, и эти витки состоят из двухпроводного кабеля (как показано на приведенном рисунке ниже).

Даже когда выходная мощность достигает 1600 Вт, вы обнаружите, что есть еще много возможностей для улучшения.

Рабочая катушка предлагаемого индукционного нагревателя IGBT состоит из проволоки диаметром 3,3 мм.

Использование меди для катушки

Медный провод считается более подходящим для изготовления рабочей катушки, поскольку его можно легко и эффективно подключить к системе водяного охлаждения.

Катушка состоит из шести витков с размерами 23 мм в высоту и 24 мм в диаметре.Змеевик может нагреваться при длительной эксплуатации.

Резонансный конденсатор состоит из 23 конденсаторов небольшого размера с общей емкостью 2u3. Вы также можете использовать конденсаторы 100 нФ в таких конструкциях, как полипропилен класса X2 и 275 В MKP.

Вы можете использовать их для этой цели, даже если они в основном не предназначены или не созданы для таких целей.

Частота резонанса 160 кГц. Всегда рекомендуется использовать фильтр EMI.Плавный пуск можно использовать для замены вариак.

Я всегда настоятельно рекомендую вам использовать ограничитель, который подключается последовательно к сети, например, галогенные лампы и нагреватели примерно 1 кВт, когда он включается в первый раз.

Предупреждение: используемая цепь индукционного нагрева подключена к сети и содержит высокое напряжение, которое может привести к летальному исходу.

Во избежание несчастных случаев из-за этого следует использовать потенциометр с пластмассовым стержнем.Электромагнитные поля высокой частоты всегда вредны и могут повредить носители информации и электронные устройства.

Цепь создает значительный уровень электромагнитных помех, что, в свою очередь, может вызвать поражение электрическим током, возгорание или ожоги.

Каждая задача или процесс, которые вы выполняете, вы выполняете на свой страх и риск, и ответственность будет лежать на вас, и я не буду нести ответственности за какой-либо ущерб, который может возникнуть при выполнении этого процесса.

Принципиальная схема

Цепь мостового выпрямителя переменного тока от 220 В до 220 В постоянного тока с предохранительной лампой

Дроссель L1

Конструкцию дросселя L1, используемого в приведенной выше схеме индукционного нагревателя с полным мостом IGBT, можно увидеть на приведенном ниже изображении:

Это можно сделать, свернув 4 витка диаметром 23 см, используя любой толстый одножильный кабель.

На следующем изображении показан изолирующий трансформатор с двойной спиралью и воздушным сердечником. :

Вы можете построить его, намотав 12 витков диаметром 14 см, используя любой толстый двойной проводной кабель.

Рабочая катушка может быть построена в соответствии со следующей инструкцией.

Обратите внимание, что если катушка намотана плотно, то может потребоваться только 5 витков. Если используется шесть витков, вы можете попробовать немного растянуть катушку для достижения оптимального резонанса и эффективности.

ОБНОВЛЕНИЕ

Добавление ограничения тока

На следующей диаграмме показано, как можно добавить простую функцию ограничения тока к описанной выше конструкции индукционного нагревателя.

Описание контактов оптопары TIL111

Здесь резистор рядом с L1 (назовем его Rx) становится резистором, чувствительным к току, который создает небольшое напряжение на себе до желаемой точки, когда ток начинает превышать безопасные пределы.

Это напряжение на Rx используется для срабатывания светодиода внутри подключенного оптопары. Выходной транзистор внутри оптоэлектронной схемы реагирует на срабатывание светодиода и быстро проводит заземление Ct, вывод №3 основной микросхемы драйвера IR2153.

Микросхема немедленно отключается, запрещая дальнейшее повышение тока. Когда это происходит, ток падает, что, в свою очередь, снимает напряжение на Rx, тем самым выключая оптический светодиод. Это возвращает ситуацию к прежней нормальной ситуации, и IC снова начинает колебаться.Теперь этот цикл быстро повторяется, обеспечивая постоянное потребление тока нагрузкой в ​​заданных безопасных пределах.

Rx = 2 / Current Limit

Отзыв от одного из специализированных читателей:

Уважаемый сэр, я успешно сделал индукционный нагреватель 1/2 моста с 4 IGBT, и я хочу знать, что лампа нагревателя мощностью 1000 Вт Предлагаемый должен быть постоянно подключен к цепи или только до тестирования в первый раз.

Изображения результатов теста прилагаются здесь под:

Ожидаем вашего ответа в ближайшее время.С уважением - Маниш.

.

2 Простые схемы индукционного нагревателя - плиты-плиты

В этом посте мы узнаем о двух простых в сборке схемах индукционного нагревателя, которые работают с принципами высокочастотной магнитной индукции для генерации значительного количества тепла на небольшом заданном радиусе.

Обсуждаемые схемы индукционной плиты действительно просты и используют всего несколько активных и пассивных обычных компонентов для требуемых действий.


Обновление: Вы также можете узнать, как создать свою собственную варочную панель индукционного нагревателя:
Проектирование цепи индукционного нагревателя - Учебное пособие


Принцип работы индукционного нагревателя

Индукционный нагреватель - это устройство, которое использует высокочастотное магнитное поле для нагрева железного груза или любого ферромагнитного металла посредством вихревого тока.2 x сопротивление металла. Поскольку предполагается, что металл нагрузки состоит из железа, мы рассматриваем сопротивление R металлического железа.

Тепло = I 2 x R (Железо)

Удельное сопротивление железа составляет: 97 нОм · м

Вышеупомянутое тепло также прямо пропорционально наведенной частоте, поэтому обычные трансформаторы с штамповкой из железа не используются в В приложениях с высокочастотным переключением вместо сердечников используются ферритовые материалы.

Однако здесь вышеупомянутый недостаток используется для получения тепла от высокочастотной магнитной индукции.

Обращаясь к предлагаемым ниже схемам индукционного нагревателя, мы находим концепцию, использующую ZVS или технологию переключения нулевого напряжения для требуемого запуска полевых МОП-транзисторов.

Технология обеспечивает минимальный нагрев устройств, что делает работу очень эффективной и действенной.

Кроме того, цепь, являющаяся саморезонансной по своей природе, автоматически настраивается на резонансную частоту присоединенной катушки и конденсатора, вполне идентичных цепи резервуара.

Использование генератора Ройера

В схеме в основном используется генератор Ройера, который отличается простотой и саморезонансным принципом работы.

Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:

  1. При включении питания положительный ток начинает течь от двух половин рабочей катушки к стокам МОП-транзисторов.
  2. В то же время напряжение питания также достигает ворот МОП-транзисторов, включая их.
  3. Однако из-за того, что никакие два МОП-транзистора или какие-либо электронные устройства не могут иметь точно такие же характеристики электропроводности, оба МОП-транзистора не включаются вместе, скорее, один из них включается первым.
  4. Давайте представим, что T1 включается первым. Когда это происходит, из-за сильного тока, протекающего через T1, его напряжение стока имеет тенденцию падать до нуля, что, в свою очередь, высасывает напряжение затвора другого МОП-транзистора T2 через присоединенный диод Шоттки.
  5. Здесь может показаться, что T1 может продолжать вести себя и уничтожать себя.
  6. Однако именно в этот момент в действие вступает контур резервуара L1C1, который играет решающую роль. Внезапное проведение T1 вызывает скачок и коллапс синусоидального импульса на стоке T2.Когда синусоидальный импульс схлопывается, он понижает напряжение затвора T1 и отключает его. Это приводит к повышению напряжения на стоке T1, что позволяет восстановить напряжение затвора для T2. Теперь настала очередь Т2 проводить, Т2 теперь проводит, вызывая подобный вид повторения, который произошел для Т1.
  7. Этот цикл теперь продолжается быстро, заставляя контур колебаться на резонансной частоте контура резервуара LC. Резонанс автоматически настраивается до оптимальной точки в зависимости от того, насколько хорошо совпадают значения LC.

Однако основным недостатком конструкции является то, что в ней используется центральная катушка с ответвлениями в качестве трансформатора, что делает реализацию обмотки немного более сложной. Однако центральный отвод обеспечивает эффективный двухтактный эффект через катушку всего с помощью пары активных устройств, таких как МОП.

Как видно, через затвор / исток каждого МОП-транзистора подключены диоды с быстрым восстановлением или высокоскоростным переключением.

Эти диоды выполняют важную функцию разряда емкости затвора соответствующих МОП-транзисторов во время их непроводящих состояний, тем самым делая операцию переключения быстрой и быстрой.

Как работает ZVS

Как мы уже обсуждали ранее, эта схема индукционного нагревателя работает по технологии ZVS.

ZVS означает переключение при нулевом напряжении, то есть МОП-транзисторы в цепи включаются, когда на их стоках присутствует минимальная или величина тока или нулевой ток, мы уже узнали это из объяснения выше.

Это на самом деле помогает МОП-транзисторам безопасно включаться, и, таким образом, эта функция становится очень полезной для устройств.

Эту функцию можно сравнить с проводимостью при переходе через нуль для симисторов в цепях переменного тока.

Из-за этого свойства МОП-транзисторы в таких саморезонансных цепях ZVS требуют гораздо меньших радиаторов и могут работать даже с массивными нагрузками до 1 кВА.

Поскольку частота контура является резонансной по своей природе, она напрямую зависит от индуктивности рабочей катушки L1 и конденсатора C1.

Частота может быть рассчитана по следующей формуле:

f = 1 / (2π * √ [ L * C] )

Где f - частота, рассчитанная в Hertz
L - это индуктивность основной нагревательной катушки L1, представленная в Henries
, а C - емкость конденсатора C1 в фарадах

МОП-транзисторы

Вы можете использовать IRF540 в качестве МОП-транзисторов, которые рассчитаны на хорошие 110 В, 33 ампера.Для них можно использовать радиаторы, хотя выделяемое тепло не вызывает беспокойства, но все же лучше укрепить их на теплопоглощающих металлах. Однако можно использовать любые другие N-канальные МОП-транзисторы с соответствующим номиналом, для этого нет никаких особых ограничений.

Индуктор или катушки индуктивности, связанные с катушкой главного нагревателя (рабочей катушкой), представляют собой своего рода дроссель, который помогает исключить любое возможное попадание высокочастотной составляющей в источник питания, а также для ограничения тока до безопасных пределов.

Значение этого индуктора должно быть намного выше по сравнению с рабочей катушкой. Обычно для этой цели вполне достаточно 2 мГн. Однако он должен быть построен с использованием проводов большого сечения, чтобы обеспечить безопасное прохождение через него большого диапазона тока.

Контур резервуара

C1 и L1 составляют контур резервуара для предполагаемой фиксации высокой резонансной частоты. Опять же, они тоже должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать высокие значения тока и тепла.

Здесь мы видим использование металлизированных полипропиленовых конденсаторов 330 нФ / 400 В.

1) Мощный индукционный нагреватель с использованием драйвера Mazzilli. Concept

Первая конструкция, описанная ниже, представляет собой высокоэффективную индукционную концепцию ZVS, основанную на популярной теории драйверов Mazilli.

В нем используется одна рабочая катушка и две катушки ограничителя тока. Такая конфигурация исключает необходимость в центральном отводе от основной рабочей катушки, что делает систему чрезвычайно эффективной и обеспечивает быстрый нагрев нагрузки огромных размеров. Нагревательный змеевик нагревает нагрузку посредством двухтактного механизма полного моста.

Модуль фактически доступен в Интернете и может быть легко куплен по очень разумной цене.

Принципиальная схема этой конструкции представлена ​​ниже:

Исходная схема видна на следующем изображении:

Принцип работы - та же технология ZVS с использованием двух полевых МОП-транзисторов высокой мощности. Вход питания может иметь диапазон от 5 В до 12 В и ток от 5 до 20 ампер в зависимости от используемой нагрузки.

Выходная мощность

Выходная мощность вышеуказанной конструкции может достигать 1200 Вт при повышении входного напряжения до 48 В и тока до 25 ампер.

На этом уровне тепло, выделяемое рабочим змеевиком, может быть достаточно сильным, чтобы за минуту расплавить болт толщиной 1 см.

Размеры рабочей катушки

Видео-демонстрация

2) Индукционный нагреватель с использованием рабочей катушки с центральным отводом

Эта вторая концепция также является индукционным нагревателем ZVS, но использует центральную бифуркацию для рабочей катушки, который может быть немного менее эффективным по сравнению с предыдущей конструкцией. L1, который является наиболее важным элементом всей схемы.Он должен быть построен с использованием очень толстых медных проводов, чтобы выдерживать высокие температуры во время индукционных операций.

Конденсатор, описанный выше, в идеале должен быть подключен как можно ближе к клеммам L1. Это важно для поддержания резонансной частоты на указанной частоте 200 кГц.

Технические характеристики первичной рабочей катушки

Для катушки индукционного нагревателя L1 можно намотать множество медных проводов диаметром 1 мм параллельно или бифилярно, чтобы более эффективно рассеивать ток, вызывая меньшее тепловыделение в катушке.

Даже после этого катушка может подвергнуться сильному нагреву и деформироваться из-за этого, поэтому можно попробовать альтернативный метод намотки.

В этом методе мы наматываем его в виде двух отдельных катушек, соединенных в центре для получения требуемого центрального отвода.

В этом методе можно попробовать использовать меньшие витки для уменьшения импеданса катушки и, в свою очередь, увеличения ее способности выдерживать ток.

Емкость для этой схемы, напротив, может быть увеличена, чтобы пропорционально понизить резонансную частоту.

Конденсаторы резервуара:

Всего 330 нФ x 6 можно использовать для получения чистой емкости приблизительно 2 мкФ.

Как прикрепить конденсатор к индукционной катушке

На следующем изображении показан точный метод подключения конденсаторов параллельно концевым выводам медной катушки, предпочтительно через печатную плату хорошего размера.

Список деталей для указанной выше цепи индукционного нагревателя или индукционной нагревательной плиты

  • R1, R2 = 330 Ом 1/2 Вт
  • D1, D2 = FR107 или BA159
.

Температурный переключатель Принцип работы Контрольно-измерительные приборы

Температура - это мера средней теплоты или тепловой энергии частиц в веществе. Поскольку это среднее измерение, оно не зависит от количества частиц в объекте или его размера.

Temperature Switch Working Principle

Основным преимуществом кондуктивных терморегуляторов является возможность легко адаптировать их к вашим конкретным потребностям. Они чрезвычайно универсальны - начиная с биметаллического элемента, лежащего в основе устройства.

Основное различие между биметаллами заключается во внутреннем сопротивлении каждого данного типа. Помимо Temperature Switch Temperature Switch или тепловой нагрузки, каждый тип биметалла будет иметь свой уровень внутреннего сопротивления. Его обычно называют удельным сопротивлением биметалла.

Удельное сопротивление любого конкретного биметалла выражается в омах на фут круговой мельницы (Ом см / фут) и определяет, насколько быстро изменение температуры приведет к отклонению биметалла, тем самым разомкнув цепь. Гибкость биметалла - это величина, на которую он изгибается при определенной температуре.

Открытый терморегулятор содержит переключатель с биметаллической опорой электрических контактов. Когда температура переключателя начинает увеличиваться, биметалл нагревается, пока не достигнет температуры, при которой он отклоняется и тем самым размыкает электрические контакты. При понижении температуры биметалл возвращается к своей первоначальной форме и замыкает электрические контакты.

Также читайте: Основы переключателей и их применения

.

Принцип преобразователя давления в ток (P / I)

Мы можем сконструировать преобразователь давления в ток , используя конструкцию заслонки-сопло, сильфон и схему линейно-регулируемого дифференциального трансформатора (LVDT).

Входное давление подается на устройство «заслонка-сопло», а выходной ток будет проходить через LVDT.

Также читайте: Что такое заслонка / сопло?

Расположение заслонки сопла: это тип устройства контроля давления.Он контролирует входное давление, перемещая заслонку в сторону или в сторону сопла, если нам нужно высокое давление, тогда форсунка будет закрыта заслонкой, а если нам нужно меньшее давление, то форсунка будет открыта, отодвинув заслонку.

Сильфон: - Сильфон - это один из типов устройств для измерения давления. Это элементы, которые будут расширяться под действием приложенного давления. По смещению мы можем измерить давление.

Линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор (LVDT): работает по принципу взаимной индуктивности.В LVDT будут присутствовать три катушки. Первичная катушка подключена к источнику питания, а вторичные катушки соединены последовательно оппозиционным методом.

В исходном положении индуцированное напряжение будет нулевым. Если сердечник смещается, то из-за индуктивности в катушках индуцируется напряжение, в результате чего возникает ток.

Преобразователь давления в ток

Pressure to Current Converter Pressure to Current Converter

Первое входное давление подается на узел заслонка-сопло. Затем он будет подаваться через трубу, и это давление подается на вход в сильфон.Эти сильфоны подключены к сердечнику LVDT.

При приложении давления к сильфонам они расширяются, в результате чего сердечник смещается, и на вторичных обмотках LVDT возникает напряжение.

При наведении напряжения через катушку будет течь ток. Этот ток пропорционален приложенному входному давлению. Таким образом давление преобразуется в эквивалентный ток.

По сравнению со стандартными значениями, мы можем скрыть давление 3-15 фунтов на квадратный дюйм, может быть преобразовано в 4-20 мА тока

Статьи, которые могут вам понравиться:
Заслонка-сопло регулятора давления
Теория работы трансформатора
Пневматическое измерение Элементы
Электронные датчики давления
Манометр с трубкой Бурдона
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *