Схема управления конвектором своими руками
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.
- корпуса, выполненного из металла;
- ТЭНа (нагревательного элемента);
- различных датчиков (температурный, положения конвектора, датчик перегрева);
- панели управления;
- терморегулятора;
- решеток.
Корпус обычно выполняется из легкосплавного металла. Он выполняет защитную функцию, делается легким специально, чтобы уменьшить вес изделия. В него вставляются две решетки. Одна из них располагается снизу. Через это отверстие холодный воздух засасывается конвектором. Вторая находится спереди нагревателя в верхней его части. Через нее выходит уже нагретый воздух.
Воздух может попадать в электронагреватель как естественным путем (конвекция, когда при нагревании воздух поднимается вверх), так и принудительным. Часто в приборы устанавливают вентиляторы для увеличения подачи воздуха, тем самым увеличивают КПД конвектора. Такой принцип работы конвекторных обогревателей снижает нагрузку на теплообменник, что повышает надежность и долговечность устройства.
Термодатчик устанавливается в нижнюю часть нагревателя. Обычно он делает замер температуры каждые 45 секунд, после чего сигнал с результатом отправляется в блок управления, где электронный термостат включает или выключает прибор (в зависимости от показаний датчика).
Виды нагревательных элементов
Сердцем конвектора выступает ТЭН. В электрических моделях обычно используются три вида нагревательных элементов:
- монолитный;
- трубчатый с оребрением из алюминия;
- игольчатый.
Модели с монолитным ТЭНом рекомендовано ставить в спальне, так как они не издают ни каких звуков и не помешают отдыху.
Особенностью нагревателя с монолитным ТЭНом является его бесшумность. Корпус в этом случае делается цельным (литым). Теплопотери данного прибора минимальны, поэтому он имеет высокий показатель эффективности.
В случае с трубчатым ТЭНом в качестве нагревательного элемента выступает стальная трубка, в которой натянута нихромовая нитка, а внутреннее пространство заполнено засыпкой-изолятором (теплопроводящей). На трубке закрепляются ребра, выполненные из алюминия, что обеспечивает прибору высокую теплопередачу и увеличивает степень конвекции. Нагреватели такого типа имеют большой срок службы, могут устанавливаться в ванной, но иногда издают треск.
Игольчатые ТЭНы состоят из диэлектрической тонкой пластины, на которую установлена покрытая изолирующим лаком нагревательная хром-никелевая нить. Конвекторы с таким нагревательным элементом практически мгновенно нагреваются и остывают, но их не стоит применять в помещениях с высоким уровнем влажности. Главным преимуществом приборов с игольчатым ТЭНом можно выделить доступную цену, но долговечными их не назовешь.
Электрическая схема конвектора
Как видно из рисунка, схема у электронагревателей такого типа довольно простая.
Прибор достаточно включить в сеть 220 В с помощью шнура, затем нажать на клавишу выключателя (она полностью отключает устройство от электрической сети, поэтому вилку можно не вынимать, а пользоваться кнопкой). Панель управления обычно представляет собой регулятор температуры. Также в цепь включены датчик безопасности, размыкающий цепь при перегреве, и терморегулятор, который выключает или включает конвектор в зависимости от температуры окружающей среды.
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.
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 и придётся чаще делать влажную уборку.
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.
Разновидности
Конвекторы имеют много разновидностей, которые отличаются:
- по виду теплоносителя (электрические, газовые, водные);
- по типу работы (конвекционные, инфракрасные или смешанного типа);
- по способу установки (напольные, настенные, потолочные, плинтусные);
- по материалу изготовления (стальные, керамические, стеклянные, кварцевые);
- по дополнительным опциям (с естественной конвекцией или принудительной с вентилятором, с ионизатором или увлажнителем, с фильтром для очищения от пыли и другими).
Выбирая конвектор для дачи или для дома, стоит помнить и про различную мощность приборов. Предпочтение тому или иному типу следует отдавать исходя из объема обогреваемого воздуха в помещении. Производители обычно указывают максимальное количество квадратных метров, на которые рассчитан прибор.
Если, например, комната плохо теплоизолирована, есть сквозняки, окна выходят на север или имеются другие условия, способствующие понижению температуры и теплопотерям, стоит выбирать конвектор большей мощности. Так, для комнаты в 15-20 квадратных метров приобретают тепловой прибор мощностью не менее 2 кВт. Прибор на 1 кВт может отопить совсем небольшое помещение до 12 квадратных метров. Если у конвектора будут дополнительные опции (увлажнение воздуха, электронная терморегуляция), то стоит учитывать и эти потери при работе прибора. Соответственно, он подойдет на площадь меньше заявленной примерно на 30-40%.
Инфракрасные
Это самые современные инновационные модели. Их эффективность увеличена за счет дополнительного эффекта инфракрасного излучения. Приборы комбинированного типа имеют 2 нагревательных элемента и могут работать даже при выходе из строя одного из них.
Они имеют повышенный КПД и быстрее других видов прогревают помещение за счет отдачи тепла ИК-волнами предметам окружающей обстановки. Такие приборы часто имеют декоративные панели и представляют собой системы обогрева последнего поколения.
Электрические
Электрические конвекторы работают за счет подогрева внутреннего элемента (ТЭН) электрическим током. Использование такого прибора абсолютно безопасно. ТЭН защищен изоляцией и оболочкой конвектора, поэтому при любой выставляемой температуре его поверхность не нагревается выше 50-60 градусов.
Они снабжаются автоматическими терморегуляторами. Стоит помнить, что электрический конвектор потребляет достаточное количество энергии. Поэтому выбирать нужно вариант с максимальным энергосбережением. Он подойдет для небольшой по площади комнаты или непостоянной работы (в перерывах между отопительными сезонами).
Газовые
Газовый конвектор не слишком популярен, хотя изначально конструировался как более экономичная альтернатива электрическому. Он работает на сжиженном газе из баллона. Удобно его использовать и в частном домовладении при возможности подключения к магистрали. При этом его установку стоит тщательно продумывать, так как при дальнейшем демонтаже и переносе прибора могут возникнуть сложности.
Кроме того, газовому конвектору требуется система отвода дымовых газов и рекуперации. Установка такого конвектора потребует специальных навыков. А экономия становится относительной, так как через вентиляцию для отвода газов в наружной стене будут происходить значительные тепловые потери.
Водяные
Конвекторы с водой в качестве теплоносителя отличаются максимальной экономичностью, простотой использования и безопасностью.
Как работает
Принцип действия описываемого прибора базируется на явлении конвекции. Из курса физики нам известно, что холодный воздух тяжелее тёплого, он находится в нижней части помещения, нагретые воздушные массы постепенно поднимаются вверх
За счёт подобных перемещений происходит обогрев всего воздушного пространства в комнате.
Работа конвектора происходит по простому алгоритму. Внизу этого прибора находится нагревательный элемент (его ещё называют теплообменником). Для увеличения объёма проходимого воздуха, эта деталь выполняется в виде радиатора с несколькими плоскими рёбрами. Угол их наклона регулирует направление прогретых воздушных потоков. Теплообменник закрывает защитный металлический кожух.
По используемому энергоносителю все конвекторы можно разделить на следующие виды:
- Приборы, работающие на электроэнергии;
- Газовые конвекторы;
- Водяные.
Устройство конвекторного обогревателя
Вверху, а также в нижней части корпуса конвектора есть несколько отверстий для всасывания холодного и транспортировки подогретого воздуха. Конструктивно сделано так, что корпус нашего прибора не имеет непосредственного контакта с теплоприёмником, поэтому кожух не нагревается и не передаёт тепло. Подобная передача теплоресурсов происходит у водяных, а также масляных радиаторов.
В быту в основном используют электрический тип конвекторов. Водяные приборы имеют меньшие показатели эффективности, они отличаются от аналогов значительными габаритными размерами, поэтому их устанавливают в местах монтажа традиционных водяных радиаторов в нишах под окнами. Газовое оборудование, не смотря на возможность экономии энергоресурсов, почему-то не пользуется популярностью среди потребителей.
Все модели рассматриваемых обогревателей, независимо от вида могут иметь различные габаритные размеры. Некоторые из них оснащаются встроенными датчиками и множеством дополнительных функций. Основными достоинствами конвекторов считаются:
Принцип работы конвектора
Несмотря на огромное количество достоинств, отрицательные качества у конвекторов тоже есть.
Многие используют электрические конвекторы в быту, как в квартирах, так и в загородных домах, поскольку они относительно дешевы и просты в эксплуатации. Действительно, при цене 25-30 USD, а в сезон скидок и того меньше, и при потребляемой мощности от сети 230В / 50 Гц всего 600 Вт такой конвертер вполне эффективно обогревает комнату моего деревенского дома площадью 20 м 2 имея размеры всего 35×65 см.
Хотя такой электрический прибор не может, по эффективности теплоотдачи, заменить русскую печь и (или) систему водяного локального или централизованного отопления (там, где она есть), тем не менее, для дачного дома без особых изысков такой конвертер очень даже подходит. Если в доме 8 комнат, как у нас, на практике достаточно установить в каждую по одному электрическому конвертеру подобного тому, о котором пойдет речь ниже, и вы обеспечите комфортный тепловой режим для себя и домочадцев, как весной, так и осенью. Ремонтировался электроконвектор модели Siemens CH 06E3A11, производства Норвегии.
Работа устройства
Сопротивление нагревательного элемента имеет постоянную величину 80 Ом. Электрическая схема конвектора представлена на рис.1.
В крайнем положении регулятора, когда сопротивление его переменного резистора близко к нулю, почти все напряжение питания, за исключением напряжения падения на проводах, приложено к нагревательному элементу. В этом случае на терморегуляторе выделяется минимальная мощность, и он постоянно подает напряжение на нагревательный элемент конвектора.
При другом крайнем положении переменного резистора (когда его сопротивление электрическому току максимально), на терморегуляторе выделяется максимальная мощность, и его контакты достаточно часто, и на долго отключают нагревательный элемент конвектора от питающей сети. В этом случае, конвектор нагревает воздух, на расстоянии 1 метр от него, до температуры +22°С.
Резистор R2 уменьшает искрообразование, при размыкании контактов терморегулятора, и во время перемещения движка реостата при включенном конвекторе. Мощность конвектора 600 Вт, что позволяет установить их несколько штук в многокомнатном дачном доме и коттедже. Подключение устройства к однофазной сети 230 В производится через безопасный 6-ти контактный плоский разъем, с помощью трехпроводного силового кабеля с заземляющим контактом.
На рис.2 слева представлен конвектор со снятой передней (лицевой) панелью, здесь виден регулятор температуры и включатель питания. На рис.2 (справа) показан трехвыводный переменный резистор — регулятор температуры типа Siemens Т3Е2.
Нанесения смазки на другие части привода регулятора температуры для уменьшения трения и улучшения работы регулятора показано на рис.4.
Автор: Андрей Кашкаров, г. Санкт-Петербург
Источник: Электрик №6/2016
Электрические конвекторы - универсальные автономные источники тепла для основных или резервных систем отопления.
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Один из вариантов организации отопительной системы загородного дома – использование автономных источников тепла, не связанных общей магистралью. Если раньше это были, в основном, масляные радиаторы, то сегодня все большее распространение получают электрические конвекторы. Среди участников FORUMHOUSE такой способ обогрева тоже достаточно популярен не только на дачах, куда заглядывают по выходным, но и в домах постоянного проживания.
Что собой представляют конвекторы
В отличие от масляных радиаторов и подобных приборов, конвекторы нагревают воздух не только непосредственно вокруг себя, а во всем помещении за счет конвекции – цикличного перемещения холодных и теплых воздушных масс. Холодный воздух снизу поступает в прибор через нижнюю решетку, нагревается, проходя через ТЭН, выходит через верхнюю решетку и поднимается к потолку, остыв, опять опускается и попадает в нагреватель. В некоторых моделях также установлен вентилятор, принудительно ускоряющий процесс циркуляции.
Устройство
В основе конвектора – нагревательный элемент (ТЭН) трубчатого, игольчатого или монолитного типа, расположенный в нижней части алюминиевого или стального корпуса. Несмотря на то, что сам ТЭН может раскаляться и выше 100⁰ С, максимальная температура корпуса 60⁰С – горячо, но ожогами не грозит. Такая особенность значительно расширяет сферу применения: даже стены из бруса или бревна – не препятствие для монтажа обогревателя. Настройка прибора и управление осуществляется посредством механического регулятора или электронного дисплея, механический вариант менее надежен, но дешевле, электроника дороже, но совершеннее.
Для конвекторов характерен максимальный коэффициент полезного действия (около 100 %), что объясняется прямым нагревом воздуха без промежуточной траты энергии на нагрев теплоносителя.
Все приборы имеют КПД, раз уж вы остановились на электрическом обогреве, то учтите потери:
- Электрокотел -> теплоноситель -> разводка -> радиаторы -> обогрев воздуха.
- Масляный радиатор -> теплоноситель -> радиатор -> обогрев воздуха.
- Конвектор -> обогрев воздуха.
Мощность приборов варьируется в широком диапазоне, что позволяет подобрать подходящий агрегат, исходя из возможностей сети и квадратуры или объема помещения. Как и в ситуации с любыми другими источниками тепла, на 10 м² желательно получить 1 кВт тепла, при условии, что дом качественно утеплен.
Разновидности
Еще одним достоинством приборов является универсальность – они бывают настенные, напольные и даже встраиваемые. Последние менее популярны и используются чаще всего для создания тепловой завесы над входом или панорамными окнами. Некоторые модели настенных конвекторов могут функционировать как напольные, если докупить и смонтировать ножки. Выпускают и миниатюрные, плинтусные обогреватели, высота которых в районе 15 см. Независимо от разновидности, все современные конвекторы имеют презентабельный внешний вид, встречаются даже оригинальные, черные устройства, но основная масса все же белого цвета. Самая распространенная форма – тонкая, гладкая панель в виде прямоугольника с прямыми, скошенными или закругленными углами. Расположение механического реле или дисплея зависит от производителя.
Устройство и принцип работы электрического конвектора
Электрический конвектор – это один из наиболее популярных обогревателей, используемых для обогрева бытовых, промышленных и офисных помещений. Не смотря на достаточно широкую популярность обогревателя данного типа, мало кто имеет представление о том, как он работает, и для чего служат те или иные элементы управления конвектора.
Рассмотрим принцип работы конвекционного обогревателя. Принцип работы электрического конвектора основан на естественной циркуляции (конвекции) воздуха. Конвектор, как правило, имеет прямоугольную форму, внутри него расположен электрический нагревательный элемент.
На поверхности конвектора есть отверстия, предназначенные для циркуляции воздуха. Конвектор устроен таким образом, что поступающий из нижних и боковых отверстий воздух нагревается после прохождения через нагревательный элемент и затем выходит через отверстия, расположенные на лицевой панели конвектора.
Например, обогреватель масляного типа обогревает помещение за счет теплового излучения, которое исходит от нагретых радиаторов. В конвекторе иной принцип – нагрев помещения осуществляется за счет направленного потока нагретого воздуха. Благодаря этому, конвектор обогревает помещение значительно быстрее и, что не менее важно - равномерно по всей площади.
Нагревательный элемент современного конвектора низкотемпературный, он изготавливается из специального сплава, благодаря чему он разогревается значительно быстрее обычных нагревательных элементов трубчатого типа. Как правило, через 30-60 с после включения в сеть, конвектор уже начинает отдавать тепло в помещение.
КПД обогревателя данного типа достигает 90% благодаря тому, что практически вся энергия идет на разогрев помещения, в отличие от других типов обогревателей, например, масляного, который начинает отдавать тепло в помещение не сразу, а только после того, как прогреется его теплопроводящая среда – масло, а затем его металлический корпус (радиатор).
Бытует мнение, что обогреватели, в том числе и электрические конвекторы, сжигают кислород. Но так ли это на самом деле? Как и упоминалось выше, в электрическом конвекторе устанавливают низкотемпературные нагревательные элементы, максимальная температура их нагрева, как правило, не превышает 600 60 о С.
При такой температуре кислород не сжигается, что является существенным преимуществом конвектора, по сравнению с другими типами электрических обогревателей, нагревательные элементы которых нагреваются до нескольких сотен градусов. Кроме того, низкая рабочая температура конвектора позволяет его устанавливать практически повсеместно, в том числе и вблизи пожароопасных поверхностей, например, на деревянной стене.
А каким образом конвектор может эффективно обогреть помещение, если рабочая температура его нагревательных элементов значительно ниже, чем в обогревателях другого типа?
Нагревательный элемент конвектора имеет значительно больший размер, по сравнению с нагревательными элементами, которые имеют более высокую рабочую температуру. Благодаря этому, конвектор выделяет достаточное количество тепла и, не смотря на низкую рабочую температуру его нагревательных элементов, способен обогреть значительную площадь. В зависимости от мощности, один конвектор может обогреть помещение площадью до 30 кв. м.
В большинство конвекторов устанавливают термостат, который предназначен для регулировки температуры нагревательного элемента и соответственно температуры воздуха, которая отходит от конвектора. На более дешевых моделях устанавливают механические термостаты, при помощи которых регулировка температуры производится грубо.
Дорогие модели снабжаются электронными термостатами, которые позволяют регулировать температуру с высокой точностью – до десятой доли градуса. Для бытового применения не столь важна точная регулировка температуры. Если в помещении холодно и нужно его быстрее прогреть – термостат выставляют на максимальную температуру. При достижении оптимальной и комфортной температуры термостат может быть установлен на меньшее значение температуры.
Точность регулировки температуры актуальна при необходимости поддержания температуры в тех помещениях, где необходимо соблюдать строгий температурный режим. Благодаря электронному термостату возможна реализация автоматической регулировки температуры в помещении.
Помимо термостата, на электрическом конвекторе предусматривается переключатель для подачи напряжения на нагревательный элемент. В конвекторах мощностью 1500-2500 Вт может быть 2-3 нагревательных элемента и соответственно переключатель на несколько положений. Например, при установке в первое положение включается один нагревательный элемент, во второе положение – два нагревательных элемента, а в третьем положении конвектор работает на полную мощность – то есть включаются все три нагревательных элемента.
На некоторых типах электрических конвекторов устанавливаются независимые выключатели для каждого из нагревательных элементов. Такой вариант включения нагревательных элементов наиболее приемлем, так как в случае перегорания одного нагревательного элемента, можно включить другой, находящийся в исправном состоянии, в то время как при перегорании ТЭНа в конвекторе со ступенчатым переключателем, высока вероятность того, что ни в одном из положений переключателя конвектор работать не будет.
Наличие термостата и переключателей нагревательных элементов позволяет регулировать температуру нагрева воздуха в достаточно широких диапазонах.
Электрические конвекторы могут монтироваться непосредственно на стену или устанавливаться на полу. В случае установки обогревателя данного типа на полу есть опасность его опрокидывания, что может стать причиной возникновения пожара. Поэтому практически во всех конвекторах предусматривается специальное защитное устройство, которое автоматически отключает питание нагревательных элементов в случае случайного или самопроизвольного опрокидывания конвектора.
Принцип данного защитного устройства следующий. Когда конвектор находится в вертикальном положении, контакты замкнуты, и нагревательные элементы конвектора получают питание. В случае опрокидывания конвектора, то есть при отклонении от вертикального положения на заданное значение угла, контакты защитного устройства размыкаются и нагревательные элементы конвектора обестачиваются.
Следует отметить, что конвектор работает в нормальном режиме только в том случае, если происходит беспрепятственная циркуляция воздуха. Поэтому, во избежание выхода конвектора из строя накрывать его запрещено.
Электрический конвектор уже давно не вспомогательный обогреватель
В отличие от недорогих конвекторов с минимальным набором функций, современные конвекторы – это практически другие отопительные приборы, задача которых не просто греть, а греть с умом. Поэтому на их базе можно установить полноценную систему отопления.
Определимся с терминологией, что считать полноценной постоянной системой отопления, а что просто отоплением. Полноценная система отопления – это:
- возможность автономной безопасной работы длительное время без присутствия человека;
- удобство управления, как отдельными элементами системы, так и всей системой как единым устройством, в том числе удаленно;
- энергоэффективность – комплекс устройств и технологий, оптимизирующих работу системы отопления для сокращения энергопотребления при сохранении комфорта.
Рассмотрим варианты использования электрических конвекторах и оценим их по этим критериям.
Отопление конвекторами с механическими термостатами
Самое простое отопление, часто используемое в летних дачах – это недорогие конвекторы с механическим термостатом. Основные возможности таких конвекторов – это регулировка температуры ручкой или ползунком, выбор мощности работы – полной или половинной от номинала.
Такой тип конвектора подходит для кратковременного или дополнительного к основному обогрева и не может рассматриваться как полноценный для круглогодичного использования. Такие электрические обогреватели не используют энергосберегающие технологии, их задача просто греть, их рискованно оставлять без присмотра (если нагреватель – открытая нить накаливания), работают они с большими погрешностями в несколько градусов, каждый конвектор нужно регулировать отдельно, нет возможности управления через интернет. Использование GSM или WiFi-розеток принципиально ничего не меняет, кроме возможности удаленного включения и выключения электрического прибора. Установка комнатного механического термостата, который управляет несколькими конвекторами, позволит устанавливать температуру с одного устройства, но это единственное достоинство такого подключения конвекторов.
Схема с механическим комнатным термостатом
Отопление конвекторами с электронным термостатом
3 способа монтажа конвекторов
Есть три основных способа установки конвекторов с электронным блоком управления:
1. Если конструкция конвектора не предполагает замену съемного механического термостата, то придется поменять конвекторы целиком на более современные с электронным термостатом.
2. Если конструкция конвектора предусматривает использование съемных термостатов, например, как у конвекторов Electrolux, Ballu с технологией Transformer System, то нужно просто поменять механический блок на электронный.
Замена механического блока управления на электронный
Этот вариант предпочтительнее, если уже есть несколько конвекторов, поддерживающих технологию трансформера, не нужно менять весь конвектор, меняется только блок управления.
3. Установить комнатный электронный программируемый термостат, который не только измеряет температуру в наиболее подходящей точке помещения но и позволяет настраивать расписание работы конвекторов в данном помещении. Комнатный термостат может быть того же производителя, что и производитель конвекторов или это может быть сторонний производитель. В первом случае комнатный термостат уже адаптирован во внутреннюю экосистему производителя: есть техническое решение взаимодействия термостата с конвектором, термостата с контроллером, который управляет группой термостатов.
В управлении температурными режимами конвекторов нет ничего сложного
В случае стороннего производителя, чаще всего потребуются дополнительные работы и расходы: для передачи управляющего сигнала термостат нужно связать с цепью питания конвектора проводом, а при беспроводном соединении установкой приемника сигнала (исполнительного устройства) непосредственно возле конвектора или на din-рейке. Такие работы лучше делать на этапе электрификации всего помещения или дома.
Для полноценной системы отопления необходимо добавить возможность управления не только на самих устройствах, но и удаленно с помощью мобильного приложения, а так же иметь возможность централизованного управления приборами, как единым устройством.
Отопление конвекторами с управлением через интернет
Продолжим модернизацию системы. Если в доме проживают непостоянно, то возникает потребность удаленного контроля и управления конвекторами через мобильное приложение. Мобильное приложение фактически представляет собой расширенную консоль управления системой отопления. В нем можно добавлять/удалять отопительные приборы, создавать отдельные зоны, назначать конвекторы в эти зоны, управляя зоной как отдельным прибором, задавать параметры температурным режимам и расписание работы каждого прибора или зоны. Как правило мобильное приложение кроме управления конвекторами, имеет возможность управлять другой климатической и бытовой техникой – водонагревателями, вентиляцией, кондиционером, освещением и т.д., становится центром управления умного дома.
Для такого интеллектуального управления конвекторы должны быть подключены к интернету.
Есть два наиболее распространенных решения:
1. Система на инверторных конвекторах. Каждый конвектор комплектуется инверторным блоком управления с маркировкой digital Inverter. Для этого подходят конвекторы Electrolux серии Transformer System со сменными блоками управления. Инверторный блок управления имеет все те же функции, что и электронный блок, плюс два ключевых отличия: это наличие USB-разъема для установки WiFi-модуля для беспроводной связи с WiFi-роутером и принципиально другой алгоритм работы нагревательного элемента – с автоматическим изменением мощности нагрева.
Система отопления на конвекторах с инверторным управлением
2. Система на конвекторах с электронными термостатами и центральным контроллером. Работой конвекторов управляет контроллер, соединенный кабелем с wifi-роутером или GSM-модулем. Соединение конвекторов с контроллером происходит или проводом или по радиосигналу (в этом случае используется индивидуальный код устройства). Управление конвекторами происходит через мобильное приложение и через контроллер.
Схема системы отопления с контроллером
Первая схема не требует приобретения дорогого контроллера и удобнее, так как просто нужно установить в USB-разъем небольшой WiFi-модуль и зарегистрировать устройство в мобильном приложении.
Второй вариант дороже и сложнее, поскольку нужно приобрести не только специальные термостаты, но и контроллер, который нужно запитать от сети 220В и соединить LAN-кабелем с WiFi-роутером, что при настенном размещении контроллера не всегда удобно и эстетично.
Помимо этих важных отличий, есть еще одно ключевое отличие. Конвектор с механическим или электронным термостататом любого производителя работает в двух состояниях: или включен на номинальную мощность или полностью выключен. В инверторном конвекторе мощность нагрева регулируется по-другому. Она автоматически изменяется в зависимости от разницы между установленной температурой и текущей, а также от скорости изменения этой разницы. Такой принцип пропорционально-интегрального регулирования часто используется в промышленных системах и примененный в бытовом оборудовании позволяет достичь высоких показателей энергоэффективности по сравнению с классическим регулированием мощности обогревателя вкл/выкл.
Система отопления на электрических конвекторах или система отопления на базе электрического котла и радиаторы?
Вернемся к стереотипам по отношению к конвекторам. Логично сравнить с другой широко применяемой электрической системой отопления электрокотлами.
1. Стереотип: Дорогое энергопотребление
Система отопления на конвекторах с переменным регулированием мощности (инверторным) имеет лучшие показатели энергоэффективности не только в сравнении с конвекторами с фиксированной мощностью, но и в сравнении с другой широко распространенной системой электрического отопления – на базе электрокотла и радиаторов. Не будем указывать на очевидные вещи, что система на конвекторах значительно дешевле, чем электрокотел с радиаторами, надежнее и гибче. Сравним энергопотребление.
Система на инверторных конвекторах получает преимущества там, где электрический котел имеет существенные недостатки, из-за которых потребляет больше электроэнергии.
Первый важный недостаток системы котел-радиаторы: гидравлическая балансировка системы. Редко когда радиаторное отопление правильно сбалансировано, в каких-то помещениях радиаторы горячие и температура постоянно выше, чем нужно, а в других радиаторы постоянно полутеплые и температура ниже, чем должна быть. Из-за этого электрокотел вынужден избыточно работать. Это связано с протяженностью теплопроводящих путей, разной удаленностью радиаторов от котла, некорректностью подбора диаметров труб и автоматики. У системы отопления на конвекторах такой проблемы нет, а значит энергия расходуется рачительней.
Второй существенный недостаток: инерционность такой системы отопления, она не умеет быстро менять режим работы, она медленнее выходит на заданные температуры и медленнее останавливается. В отличие от электрокотла система на конвекторах имеет низкую инерционность, быстро выходит на заданные режимы. Третий недостаток: в радиаторном отоплении конвективная составляющая тепла составляет не более 15%, остальное тепло – это лучистое излучение, или по-другому радиация (именно поэтому приборы называются радиаторами). Конвекция – это нагрев воздуха, а излучение – это нагрев предметов, стен. Именно поэтому, конвективное отопление самое быстрое и комфортное. Там где конвектору для поднятия температуры на 5 градусов нужен час, радиаторному отоплению (фактически электрическому котлу) потребуется не менее 6 часов непрерывной работы.
Именно за счет этих факторов, система на инверторных конвекторах экономнее распоряжается потребляемой электроэнергией. Исследования специалистов по теплообменным процессам Московского Энергетического Института в специальной тепловой камере, эксперементально зафиксировали более экономичное энергопотребление системы на конвекторах с инверторным регулированием мощности нагрева по сравнению с электрическим котлом и алюминиевыми радиаторами.
. Стереотип: Только для небольших домов
И в заключении на счет бытующего мнения, что конвекторы – это только для домов небольшой площадью с числом тепловых точек не более 6. Объективные недостатки системы отопления электрическим котлом свойственны как небольшим домам 80-100 кв.м., так и домам большей площади. А значит недостатки одной системы и достоинстава другой масштабируются и на дома большей площадью 200-300 кв.м.
Несколько общих рекомендаций по подключению электрических конвекторов.
Установка системы отопления на электрических конвекторах не требует особых навыков, даже если вы не электрик. Нужно придерживаться общих рекомендаций:
Читайте также: