Zasada działania konwektora elektrycznego

Konwektor elektryczny to elektryczne urządzenie grzewcze gospodarstwa domowego, które poprzez konwekcję podnosi temperaturę powietrza w pomieszczeniu. Jest niezastąpionym narzędziem w przypadku krótkotrwałego spadku temperatury w okresie nieogrzewanym, pozwalającym na utrzymanie komfortowego mikroklimatu w pomieszczeniu mieszkalnym.

Co to jest konwektor

Konwektor jest jednym z najpopularniejszych urządzeń grzewczych do pomieszczeń mieszkalnych i biur. Ten artykuł pomoże Ci odpowiedzieć na pytanie, co sprawia, że ​​tak jest.

Zasada działania konwektora

Jak stwierdzono we wstępie, działanie urządzenia opiera się na zasadzie konwekcji, czyli naturalnej cyrkulacji strumieni powietrza. Urządzenie podgrzewa zimne powietrze wpływające do konwektora od dołu za pomocą elementu grzejnego. Następnie ogrzane strumienie opuszczają urządzenie przez szczeliny wykonane w górnej części korpusu. Ciepłe powietrze rozprzestrzenia się w różnych kierunkach, a gdy się ochładza, stopniowo opada, gdzie ponownie wchodzi do strefy wychwytywania. Zapewnia to naturalną cyrkulację, co szybko podnosi temperaturę w pomieszczeniu.

Urządzenie konwektorowe

Urządzenie ma dość prostą konstrukcję.W dolnej części obudowy znajdują się otwory dla dopływu zimnego powietrza. Na górze znajdują się szczeliny do dystrybucji gorącego przepływu. Wewnątrz znajdują się:

• element grzejny (typ otwarty lub zamknięty);
• czujnik temperatury;
• Blok kontrolny.

Ten ostatni włącza/wyłącza urządzenie, ustawia temperaturę pracy, a także wyłącza się w przypadku przegrzania. Czujnik temperatury podłączony jest do obwodu sterującego, który po ustaleniu poziomu temperatury odpowiadającej zadanej wysyła sygnał o wyłączeniu elementu grzejnego. Po ostygnięciu pomieszczenia konwektor włącza się ponownie.

Istnieją trzy rodzaje elementów grzejnych: elementy grzejne, igłowe i monolityczne.

Sterowanie może odbywać się za pomocą termostatu mechanicznego lub być realizowane w układzie elektronicznym.

ODNIESIENIE! Konwektory dostępne są w wersji podłogowej i podwieszanej. Modele stojące stwarzają potencjalne zagrożenie – w przypadku przewrócenia istnieje ryzyko pożaru. Dlatego prawie wszystkie takie urządzenia są wyposażone w czujnik przewrócenia i system awaryjnego wyłączania.

Zalety i wady konwektora

Urządzenie ma szereg zalet:

• łatwość instalacji i obsługi;
• długa żywotność bez konieczności specjalnej konserwacji;
• niska cena;
• zdolność do samodzielnej pracy bez stałej obecności i kontroli człowieka;
• wysoka wydajność (do 90–95%);
• brak hałasu podczas pracy;
• nie wymagający jakości sieci elektrycznej - zdolny do bezproblemowej pracy przy napięciach z zakresu od 150 do 240 V;
• nie wysusza otaczającego powietrza;
• toleruje kontakt i zachlapania, może być stosowany w wilgotnych warunkach;
• ciało nie nagrzewa się do wysokich temperatur, w wyniku czego wykluczona jest możliwość poparzenia;
• wysoka łatwość konserwacji;
• możliwość elastycznej regulacji temperatury w pomieszczeniu;
• wysoki poziom bezpieczeństwa.

Niestety urządzenie nie jest pozbawione pewnych wad, do których zaliczają się:

• znaczne zużycie energii;
• może być źródłem nieprzyjemnego zapachu, jeśli kurz dostanie się na otwarty element grzejny;
• ograniczony zakres - skuteczny tylko w małych pomieszczeniach (do 30 metrów kwadratowych) z niskimi sufitami.

Obliczanie mocy konwektora

Przy wyborze takiego urządzenia główną cechą wydajności jest moc. Określa się go na podstawie wielkości i konfiguracji pomieszczenia, w którym grzejnik ma zostać zamontowany. Istnieje kilka podejść do określenia wymaganej mocy.

Na podstawie powierzchni pokoju

Ogólnie przyjmuje się, że w przypadku pomieszczenia z jednymi drzwiami, jednym oknem i wysokością przepływu 2,5 m wymagany jest 1 kW na 10 m² obszar. Podejście to ma charakter przybliżony i podlega korekcie poprzez współczynniki korygujące (k). Przykładowo, jeśli pomieszczenie znajduje się w narożniku budynku, czyli jest otoczone z obu stron ścianami zewnętrznymi, to przy obliczaniu mocy stosuje się poprawkę k = 1,1.

Jeśli pomieszczenie ma dobrą izolację termiczną, można zastosować współczynnik redukcyjny 0,8 lub 0,9.

Przykład 1. Konieczne jest obliczenie mocy konwektora do montażu w pomieszczeniu o powierzchni 25 m², o niskich stropach (około 2,5 m), zlokalizowanych w narożniku budynku o ścianach posiadających podwójną izolację termiczną. Pokój ma jedno okno i jedne drzwi.

Następnie moc P zostanie obliczona ze wzoru: P = 1 kW * (25 m²/10 m²) * 1,1 * 0,8 = 2,2 kW.

Według objętości pomieszczenia

Takie podejście pozwala dokładniej określić moc urządzenia, ponieważ uwzględnia wysokość ogrzewanej przestrzeni. Pomysł jest taki, że do ogrzania każdego metra sześciennego powietrza potrzebne jest urządzenie o mocy 40 W. Aby określić wartość końcową, stosuje się te same współczynniki, które opisano w poprzednim przypadku. Warto też doprecyzować wartość mocy, jeśli w pomieszczeniu znajduje się więcej niż 1 okno – każde kolejne wymaga zwiększenia mocy urządzenia o 10%.

Przykład 2. Trzeba dobrać zasilanie do pokoju dziennego zlokalizowanego w środkowej części budynku o dobrze izolowanych ścianach. Pokój dzienny posiada 2 okna, wysokość pomieszczenia 2,7 m, długość 7 m, a szerokość 4 m.

Obliczmy moc:

P = 2*2,7*7*0,8*40 = 1209,6 W = 1,21 kW.

Jako dodatkowe źródło ogrzewania

Jeśli w domu jest centralne ogrzewanie, którego moc nie wystarcza do utrzymania komfortowej temperatury, jako dodatkowe źródło ciepła można zastosować konwektor.

W tym przypadku wymagana jest moc 40±10 W na każdy metr kwadratowy powierzchni lub 15–20 W na każdy metr sześcienny.