Căldură de aer

Convectoarele de apă reprezintă o clasă extinsă de echipamente de încălzire care este utilizată în întreaga lume de zeci de ani, alături de radiatoare. Acestea diferă considerabil de omologii lor radianți – atât în principiu, cât și în funcționare. Radiatorul îndeplinește două sarcini – încălzește aerul și radiază căldura sub formă de unde infraroșii. Convectorul are o sarcină mai simplă – încălzește doar aerul.

Principiul convectorului se bazează pe legile simple ale fizicii: aerul rece se încălzește pe măsură ce trece prin schimbătorul de căldură și se ridică la suprafață. Acest lucru permite circulația aerului în cameră. Pe de altă parte, încălzirea prin convecție diferă de încălzirea cu radiatoare printr-o diferență de temperatură mai mare între podea și tavan, deoarece aerul încălzit se ridică în încăpere. convectoarele nu reușesc deloc să evite căldura radiantă. Atunci când se utilizează dispozitivul există un așa-numit efect secundar de încălzire radiantă: aerul cald acumulat în partea de sus încălzește tavanul, iar suprafața tavanului începe să radieze căldură și să o transmită obiectelor din cameră.

Deoarece convectoarele nu sunt concepute pentru a radia lungimi de undă în infraroșu, nu este necesar să le lăsați la vedere și să asigurați o transmisie neobstrucționată a undelor de căldură în încăpere. Convectorul poate fi instalat în spatele unui ecran decorativ sau ascuns în spatele unor elemente de interior – dar cu condiția ca elementele din jur să nu obstrucționeze circulația aerului.

Convectoarele sunt reprezentate pe scară largă de mărci naționale și străine Boki, Isan, Jaga, Kampmann, Kermi, Klima, Minib și multe altele .

CU SAU FĂRĂ VENTILATOR

În ciuda principiului comun al convectoarelor, toate funcționează diferit. Dispozitivele disponibile pe piață sunt de obicei de două tipuri, cu convecție forțată sau cu convecție naturală.

Forțat înseamnă utilizarea ventilatoarelor axiale sau tangențiale – acestea atrag aerul și măresc modelul de curgere a aerului. Ventilatorul tangențial este echipat cu un rotor pe toată lungimea sa și se deplasează de-a lungul schimbătorului de căldură, în timp ce ventilatorul axial, pe de altă parte, se află la capăt și direcționează aerul de-a lungul schimbătorului de căldură, dar poate să nu „ajungă” la capătul îndepărtat al convectorului. De exemplu, puteți crește capacitatea unității dvs. prin aranjarea mai frecventă a lamelor – aerul încărcat de ventilator va trece în continuare prin unități la viteză mare. Dar există și unele dezavantaje. În primul rând, motoarele ventilatoarelor necesită o sursă de alimentare, deci va trebui să conectați convectorul la rețeaua electrică, ceea ce nu este întotdeauna posibil. Și, uneori, nu este sigur – de exemplu, în piscine și alte încăperi umede există modele speciale concepute pentru care motoarele ventilatoarelor sunt alimentate de la curentul continuu de joasă tensiune – nu veți primi un șoc electric de la ele. Există, de asemenea, unele modele cu un ventilator de la distanță care poate aspira aer în convector dintr-o altă încăpere printr-o conductă. În al doilea rând, ventilatorul este un dispozitiv mecanic și poate produce zgomot în timpul funcționării.

convectoarele cu convecție naturală, pe de altă parte, sunt foarte silențioase, deoarece nu au ventilatoare. La aceste modele, aerul intră în convector prin convecție naturală – coboară și intră în convector, apoi se încălzește și se întoarce în încăpere. Nu trebuie să fie conectate nici la rețeaua electrică, ceea ce facilitează instalarea. Dar convecția naturală necesită anumite condiții. De exemplu, limitarea frecvenței de așezare a lamelelor în schimbătorul de căldură. Pe de o parte, cu cât are mai multe lamele, cu atât mai multă căldură poate degaja, dar, pe de altă parte, prea multe lamele pot reduce capacitatea de transport a convectorului și pot împiedica circulația liberă a aerului prin aparat. Din acest motiv, distanța dintre aripioare este calculată cu atenție pentru a asigura o putere termică maximă, precum și o circulație maximă a aerului. Unele dintre convectoarele cu convecție naturală pot fi echipate cu ventilatoare axiale care, la nevoie, vor crește puterea unităților, mărind fluxul de aer prin acestea. Deși, în acest caz, trebuie deja să le conectezi cu energie electrică și nu vor fi foarte silențioase atunci când funcționează ventilatoarele.

PE PERETE, PE PODEA, ÎN INTERIORUL PODELEI

Convectoarele sunt împărțite în convectoare de podea, convectoare montate pe podea și convectoare montate pe perete.

Un convector de podea intern este un tip special de aparat. Popa lor este „îngropată” în podeaua camerei; schimbătorul de căldură se află într-o nișă din încăpere. Un astfel de convector este de obicei acoperit de un grătar decorativ la nivelul podelei. De obicei, grilele sunt suficient de rezistente pentru a permite pași uniformi. Convectoarele de pardoseală au un avantaj important față de alte dispozitive de încălzire radiatoare, convectoare de perete și de pardoseală – acestea sunt abia vizibile și pot oferi o putere de încălzire foarte mare în funcție de tipul de convecție, de construcția schimbătorului de căldură și de alți factori . Prin urmare, este utilizat pe scară largă în aplicațiile în care este necesară încălzirea spațiului, dar nu se doresc distrageri inutile și nedorite. Geamurile panoramice sunt un exemplu de astfel de aplicații. Geamurile imense arată impresionant și oferă o priveliște bună, dar radiatoarele sau convectoarele convenționale pot obstrucționa vederea – la urma urmei, ele au o anumită înălțime. Modelele cu convectoare de pardoseală interne nu obstrucționează vederea, deoarece sunt situate aproape în întregime sub nivelul podelei. Aerul rece coboară pe geamuri și în partea de jos ajunge în grila convectorului; în interior, trece prin schimbătorul de căldură și este suflat afară sub formă de aer cald. convectoarele de acest tip sunt, de asemenea, utilizate pentru încălzirea perimetrului unei încăperi și în alte cazuri.

Convectoare de podea diferă în adâncimea carcasei, numărul de schimbătoare de căldură și tipul de convecție. Adâncimea este unul dintre factorii care limitează posibilitățile de instalare a convectorului de pardoseală, deoarece nu orice pardoseală îl poate găzdui. Unitățile mai adânci pot ajunge până la câteva zeci de centimetri în înălțime; de regulă, acestea sunt unități cu randament mai mare. Acestea nu sunt proiectate pentru a fi instalate la etajele superioare ale clădirilor, ele sunt de obicei instalate la parter. În schimb, dispozitivele de mică adâncime de doar câțiva centimetri permit instalarea în orice zonă de podea, nu doar la primul etaj. Dar puterea acestor modele este, de asemenea, mai mică decât cea a convectoarelor cu podea adâncă.

Deoarece singura parte vizibilă a convectorului de pardoseală este grila, producătorii acordă o atenție deosebită designului convectorului. Acestea pot fi realizate din diferite materiale – metal oțel, aluminiu , lemn etc. d. Grilajele metalice sunt mai rezistente și mai subțiri și pot fi poziționate atât transversal, cât și longitudinal. Cu toate acestea, metalul se poate încălzi din aer și poate radia căldură pe cont propriu, ceea ce poate reduce aerodinamica convectorului, volumul de aer și, în consecință, randamentul acestuia. Cu toate acestea, merită menționat faptul că acest fenomen influențează doar puțin puterea finală a dispozitivului. Grilele din lemn sunt mai puțin supuse acestui fenomen, dar au și dezavantaje. Tijele de lemn sunt mai fragile decât cele metalice și, prin urmare, sunt făcute mai groase pentru a le crește rezistența, ceea ce, întâmplător, reduce capacitatea convectorului, și sunt așezate transversal. Producătorii oferă grilaje în diferite culori și, în plus, sunt disponibile rame de diferite tipuri și culori, astfel încât este ușor să găsiți un cadru care să se potrivească cu stilul interiorului dvs.

Arhitectura modernă a clădirilor nu se limitează la linii drepte, prin urmare, pe lângă convectoarele de podea drepte, sunt posibile modele unghiulare și chiar radiale mai complicate. De obicei, acestea sunt fabricate la comandă și la un cost suplimentar pentru manopera non-standard.

Este mai bine să planificați instalarea convectoarelor de podea cât mai devreme în timpul construcției clădirii, pentru a oferi o nișă pentru ele. Modelele joase, pe de altă parte, pot fi instalate cu un strat de șapă în cazul în care noul strat de șapă este suficient de gros pentru a găzdui carcasa modelului . Nu este de dorit să se instaleze convectoare de podea în podiumuri special realizate, deoarece dacă acestea nu au fost situate la același nivel cu podeaua, dispozitivele vor funcționa mai rău.

Convectoarele de pardoseală și cele de perete diferă mai ales prin dimensiunile lor. Unitățile montate pe perete sunt de obicei destul de înalte și sunt montate pe perete. convectoarele de podea sunt joase și compacte – în unele cazuri, acestea pot înlocui cu succes unitățile de podea, de exemplu, în încălzirea camerelor cu geamuri mari. Datorită înălțimii lor reduse, modelele de podea sunt discrete și pot fi ascunse cu ușurință chiar și în spatele mobilierului. Există, de asemenea, așa-numitele modele de plinte – convectoare cu înălțime extrem de mică până la 200 mm , care sunt atât de compacte încât abia se observă și pot fi utilizate pentru încălzirea perimetrală.

Convectoarele de perete și cele de pardoseală se împart în modele cu hota și fără hota. Aparent totul este simplu: o unitate cu un schimbător de căldură gol este un convector fără înveliș, iar în interiorul carcasei închise are un înveliș. Dar în practică nu este cazul. Caracteristica cea mai distinctivă a convectorului cu un capac este că, în acest caz, capacul nu joacă un rol decorativ, ci unul practic, adică creează un curent de aer suplimentar pentru o mai bună circulație a aerului. În plus, gama de modele de convectoare poate include aparate cu schimbător de aceeași mărime, dar cu capace de înălțime diferită – cele mai înalte sunt mai eficiente, dar ocupă mai mult spațiu. Schimbătorul de căldură din aceste convectoare se află de obicei în partea de jos, mai aproape de podea. Convectoarele fără capac fie nu au niciun capac, fie au doar un scop decorativ – pentru a ascunde schimbătorul de căldură și a-l proteja de deteriorări.

Apropo, atât capacul funcțional, cât și capacul decorativ al convectorului nu se încălzesc la fel de mult ca, de exemplu, suprafața radiatorului. Acesta este motivul pentru care convectoarele sunt sigure pentru oameni și copii – nu vă puteți arde pe corpul dispozitivului.

Învelișurile convectoarelor sunt cel mai adesea fabricate din oțel indiferent de tipul de schimbător de căldură – oțel, cupru sau cupru . Oțelul este ușor de vopsit, astfel încât clienții au posibilitatea de a comanda orice culoare din paleta producătorului. Cu toate acestea, pentru incintă se folosesc și alte materiale, unele dintre ele destul de surprinzătoare, cum ar fi lemnul. Nu este nimic surprinzător în aceste experimente, deoarece carcasa nu este proiectată pentru încălzirea radiantă a încăperii și, prin urmare, este suficient să se prevadă găuri de ieșire a aerului în carcasă pentru ca convectorul să funcționeze corect.

De obicei, convectoarele sunt acoperite de sus cu un grătar care împiedică circulația aerului, dar, în același timp, face să circule aerul încălzit și împiedică pătrunderea obiectelor străine în convector. Grila poate direcționa aerul în sus sau în lateral, în funcție de designul deschiderilor din grilă.

Convectoarele de perete și de podea pot fi, de asemenea, drepte sau înclinate, în funcție de posibilitățile de fabricație.

Modelele montate pe perete pot fi montate cu suporturi; modelele montate pe podea pot fi montate pe picioare speciale. La instalarea aparatului, trebuie să se țină cont de poziția acestuia în spațiu – este important să se respecte anumite reguli. Convectorul nu trebuie să fie prea sus sau prea jos deasupra podelei – în caz contrar, eficiența sa va fi afectată. În cazul în care convectorul urmează să fie instalat într-o încăpere cu șapă înainte de turnarea șapei, luați în considerare stratul planificat al șapei, astfel încât podeaua să nu fie prea aproape de aparat după instalare.

ELEMENT DE ÎNCĂLZIRE

Schimbătorul de căldură este elementul de funcționare de bază al convectorului. Acesta este locul unde are loc transferul de căldură de la mediul de încălzire la aer. Schimbătoarele de căldură sunt disponibile în diferite construcții și materiale, în funcție de specificațiile și costurile acestora. De exemplu, sunt obișnuite schimbătoarele de căldură fabricate în întregime din oțel, cupru sau o combinație de cupru și aluminiu.

Cel mai frecvent tip de schimbător de căldură de pe un convector este cel cu aripioare. De regulă, este format dintr-un tub cu un număr de lamele care sunt fixate pe el. Mediul de transfer de căldură curge prin tub, căldura din mediul de transfer este transferată la lamele. Aerul, la rândul său, circulă între rândurile de lamele și este încălzit. Modul în care sunt îmbinate lamelele și tuburile joacă un rol important, deoarece golurile dintre ele reduc eficiența. La schimbătoarele de căldură din oțel, tuburile și aripioarele pot fi îmbinate prin sudare, ceea ce asigură un bun transfer de căldură. Elementele schimbătorului de căldură din cupru sunt conectate prin lipire. Schimbătoarele de căldură combinate cu tuburi de cupru și aripioare din aluminiu necesită o abordare diferită, deoarece materialele nu pot fi îmbinate prin sudare sau lipire. Lamelele sunt adesea formate prin filare cu mandrină: mai întâi se glisează lamelele pe tub și apoi se introduce prin tub o mandrină cu un diametru cu un metru mai mare decât cel original. Ca urmare, tubul este mai larg, iar lamelele se taie în el. Metoda de conectare fără mandrină este, de asemenea, comună, în care lamelele sunt proiectate cu manșoane care se potrivesc perfect în jurul țevii atunci când aceasta este trasă prin lamele.

Forma aripioarelor din convectoarele lamelare diferă de asemenea. Convectorii folosesc atât lamele simple, cât și lamele canelate. Relieful permite creșterea suprafeței plăcii, mărind astfel puterea de încălzire. Lamelele pot fi simple, în formă de U sau chiar în formă de meandru. Aripioarele din aluminiu sunt de obicei subțiri și trebuie manevrate cu grijă pentru a preveni deteriorarea – aripioarele îndoite interferează cu aerodinamica serpentinei deteriorate. Lamelele din oțel sunt mai robuste.

Alternativa la structura lamelară este schimbătorul de căldură cu sârmă ca alternativă sunt disponibile și încălzitoarele Isan pentru șanțuri . Acestea utilizează fire de cupru în loc de lamele, care sunt fuzionate cu țeava de cupru și împletite într-un mod special. Un astfel de schimbător de căldură este durabil și eficient, dar și mai scump decât schimbătoarele de căldură cu aripioare.

Țevile care stau la baza schimbătorului de căldură pot fi, de asemenea, diferite una de alta. În mod normal, convectoarele folosesc țevi cu secțiune transversală rotundă, deoarece această formă le conferă o rezistență ridicată datorită distribuției uniforme a presiunii în toate zonele țevii. Unele modele au schimbătoare de căldură cu tuburi de alte forme – ovale, etc. d. Materialul tuburilor este de mare importanță. convectoarele din oțel utilizează țevi suficient de groase pentru a rezista la presiuni ridicate și pot fi adesea instalate în sisteme de încălzire deschise datorită grosimii mari a peretelui, coroziunea în aceste modele nu este la fel de dăunătoare ca, de exemplu, la radiatoarele din oțel cu pereți subțiri care nu pot fi utilizate în sisteme deschise . Tuburile din cupru au o suprafață internă mai netedă decât cele din oțel, astfel încât au o permeabilitate mai mare și sunt, de asemenea, mai puțin predispuse la coroziune. Schimbătoarele de căldură cu tuburi de cupru trebuie să fie protejate de efectele apei clorurate care le distruge.

TEMPERATURA LA VOINȚĂ

convectoarele se caracterizează printr-un volum mic al rezervorului în comparație cu radiatoarele apa umple doar tuburile schimbătorului ; viteza agentului termic trebuie, prin urmare, să fie mare pentru a garanta transferul de căldură și, prin urmare, capacitatea termică a aparatului. Debitul ridicat al agentului de transfer de căldură protejează convectorul împotriva înghețului atunci când ferestrele sunt deschise, chiar și pe vreme foarte rece – apa pur și simplu nu are timp suficient să se răcească înainte de a se transforma în gheață. Diametrul mare al țevilor și absența unor ramificații de tip radiator-radiator exclud practic posibilitatea pătrunderii apei.

Producția lor este ușor de controlat. Dacă alimentarea cu apă a aparatului este oprită, acesta se va răci foarte repede și nu se va mai încălzi. Din acest motiv, convectoarele sunt potrivite pentru a fi utilizate cu fitinguri termostatice care permit reglarea și menținerea temperaturii dorite în încăpere la nivelul dorit fără control uman. Pentru convectoare se folosesc robinete termostatice cu debite mari, astfel încât racordurile să nu creeze o rezistență hidraulică semnificativă la intrarea în aparat și să nu reducă eficiența încălzirii. La fel ca radiatoarele, convectoarele pot fi echipate cu robinete termostatice cu diferite tipuri de cap termostatic standard, cu telecomandă, cu comandă electronică etc. . d. . producătorii de convectoare le pot echipa cu robineți termostatici deja din fabrică sau pot lăsa la latitudinea clientului să echipeze modelele cu robineți fără robineți.

unele convectoare au posibilitatea de a-și regla puterea – în interiorul corpului unui astfel de model există un amortizor care poate fi pus înapoi și poate tăia aerul încălzit, dacă este necesar. Dar, spre deosebire de supapele termostatice, clapeta necesită operare manuală.

ATÂT IARNA, CÂT ȘI VARA…

Convectoarele pot fi utilizate nu numai pentru încălzirea spațiilor, ci și pentru răcire. În acest scop, acestea sunt umplute cu lichid de răcire apă sau un lichid special de la un răcitor în loc de agent de transfer de căldură. Același convector poate îndeplini sarcini diferite în anotimpuri diferite: încălzire iarna și răcire vara. Adevărat, nu orice convector este adaptat la această aplicație versatilă, iar producătorii indică întotdeauna dacă modelul respectiv poate fi utilizat pentru răcire.

Pentru a trece de la un mod la altul, convectorul se golește și se umple din nou cu lichidul necesar. Cu toate acestea, există și modele cu două circuite integrate separate de încălzire și răcire. În acest din urmă caz, este suficient să opriți circulația într-un circuit și să porniți celălalt. Cu toate acestea, trebuie reamintit faptul că convectoarele au o putere de răcire semnificativ mai mică decât cea de încălzire, astfel încât, atunci când se proiectează un proiect de răcire convectivă, este important să se calculeze necesarul de răcire, deoarece nu este o problemă să se reducă puterea de încălzire. În plus, convectorul nu poate funcționa în modul său natural de răcire, astfel încât toate modelele cu suport de răcire sunt echipate cu ventilatoare.

Se poate forma condens pe schimbătoarele de căldură ale convectoarelor atunci când acestea funcționează în modul de răcire. În cazul convectoarelor de pardoseală, umiditatea se acumulează în partea de jos a incintei și trebuie îndepărtată. Aceste convectoare au adesea un sistem de evacuare a condensului.

SO IT’S CLEAN

Un volum mare de aer trece prin convector în fiecare zi și, odată cu el, praful și alți contaminanți. Odată ajunse în interiorul aparatului, acestea tind să se depună pe aripioare și pe alte suprafețe interne și, în timp, pot fi atrase înapoi în fluxul de aer. Pentru a evita ca convectorul să devină o sursă de murdărie, acesta trebuie curățat periodic de exemplu, cu un aspirator, care aspiră praful din spațiile dintre lamele . Carcasa și grila unor modele sunt fixe, în timp ce la altele sunt detașabile și permit curățarea în interiorul aparatului. Este demn de remarcat faptul că schimbătoarele de căldură lamelare în special cele cu lamele cu nervuri sunt mai susceptibile la contaminare decât cele cu fir, al căror praf aproape că nu este prins pe fir, ci rămâne doar pe fund, unde poate fi aspirat cu ușurință.