Пристрій електричного конвектора і принцип його роботи

В умовах суворого українського клімату взимку може бути холодно навіть в добре утеплених квартирах і будинках. А якщо центральне опалення дає збої, то житло позбавляється комфорту. З'являється потреба у іншому джерелі тепла. І вибором сучасної людини стає електричний конвектор, принцип роботи якого ми розглянемо в цій статті.

Пристрій і принцип дії електричного конвектора

Слово «конвектор» походить від назви одного з видів теплопередачі - конвекція. Його суть полягає в безперервному переміщенні повітряних мас через нерівномірного нагрівання різних верств. Щільність газів залежить від температури: чим тепліше повітря, тим він легше. А згідно із законом Архімеда все менш щільні тіла в рідині або газі спливають наверх. Тому тепле повітря завжди під стелею, а холодний - над підлогою.

Ви скажете: причому тут конвектор, як працює прилад? Пристрій забезпечений нагрівальним елементом. А якщо спеціально підігрівати повітря знизу, то він стає теплим і переміщається нагору. На його місце приходить порція холодного газу, який теж нагрівається і спливає під стелю. І так відбувається до тих пір, поки все повітря в приміщенні не стане приблизно однакової температури.

Пристрій і електрична схема

У пристрій конвектора електричного входять:

• Металевий корпус;
• Нагрівальні елементи;
• Датчик температури;
• терморегулятор;
• Панель управління (включення і виключення, регулювання температури);
• Датчик безпеки (відключення автоматичне при перегріванні);
• Датчик перекидання (відключення автоматичне при падінні приладу).

Увага! Не всі елементи обов'язково повинні входити в конструкцію: на малюнку вище відсутня датчик перекидання.

Нагрівач і датчики з терморегулятором полягають в корпус з металу, а панель управління виноситься на його поверхню зверху або ззаду, іноді збоку. Нижня частина відкрита для вільного надходження холодного повітря всередину. У верхній частині корпусу видно ґрати, шторки якої направляють теплі маси вгору.

Вище наведена електрична схема конвектора. У ній вказані основні елементи:

Розглянемо докладніше, як регулюється температура, і чому конвектор автоматично відключається при перегріві і перекиданні.

Як регулюється температура

Встановити бажану температуру повітря можна за допомогою панелі управління, повернувши рукоятку. Що ж відбувається з конвектором всередині під час цього повороту?

Щоб відбувався нагрів, ланцюг повинна бути замкнута. Терморегулятор повинен розмикати її, якщо температура стала занадто високою. Але при охолодженні він повинен автоматично замкнути її знову, щоб повітря продовжував нагріватися. Для цього терморегулятор оснащують рухомим елементом. Повертаючи ручку, ми змінюємо кут нахилу цього елемента.

Датчик температури має пластинку, виконану з матеріалу з високим температурним розширенням. Поки повітря холодний, вона контактує з рухомим елементом терморегулятора. Платівка змінює своє положення в залежності від ступеня нагріву повітря. Чим спекотніше, тим сильніше вона відхиляється. І відхилятися вона буде до тих пір, поки не розімкне ланцюг. Причому це станеться швидше, якщо встановити низьку температуру.

При розімкнутому ланцюзі нагрів не йде, тому повітря охолоджується. Платівка на термодатчика теж охолоджується і повертається у вихідне положення - до елементу терморегулятора, кут нахилу якого задає користувач. Ланцюг знову замикається, і повітря нагрівається.

Відключення при перегріві

Якщо терморегулятор або термодатчик вийшов з ладу, нагрівання буде безперервне. При цьому температура підніметься до такого рівня, що з'являється ризик загоряння. Для виключення таких випадків в електричний ланцюг конвектора включають розмикаючими ключ, виготовлений з матеріалу з високим температурним розширенням. При досягненні певного значення температури, ключ згинається, розмикаючи ланцюг. Тому конвектори - безпечні електричні обігрівачі.

Відключення при перекиданні

Мобільні конвектори легко перекинути. Це небезпечно, тому що корпус нагрітий до температури 50-60 градусів: можуть зіпсуватися легкоплавкие матеріали на підлозі. Щоб при падінні приладу припинився нагрів, ланцюг повинна разомкнуться. Це можливо завдяки ключу, що працює за принципом маятника.

На вертикальній ділянці ланцюга розташована пластинка, яка вільно обертається навколо своєї осі. При вертикально стоїть конвекторе пластинка з'єднує верхню частину ланцюга з нижньої. Але варто приладу впасти, електроланцюг прийме горизонтальне положення. При цьому пластинка, повернувшись під дією сили тяжіння, все одно буде спрямована вниз. Утворюється зазор, і струм перестає надходити до нагрівального елементу.

Порада! Підніміть конвектор і поставте вертикально. Він автоматично почне працювати, тому що платівка знову повернеться, замкнувши ланцюг.

Відмінність від радіатора

Щоб зробити вибір між двома видами обігрівачів потрібно знати, чим відрізняється конвектор від радіатора. Пристрій і принцип роботи першого приладу ми вже знаємо. Тепер вивчимо радіатор.

Конструкція і принцип дії

Радіатор - порожниста металева конструкція, заповнена теплоносієм. В електричних моделях це мінеральне масло, в центральних системах опалення - вода. Але нас цікавлять тільки масляні (електричні) радіатори.

Всередині порожнини розташований нагрівальний елемент. Спочатку він нагрівається сам, потім воно передає тепло маслу, яке ділиться тепловою енергією з корпусом. Тільки потім повітря, торкаючись нагрітого металу, стає теплим, і він спливає. Тут теж мова йде про конвекції, але шлях нагріву занадто довгий і витратний.

Переваги конвекторів перед радіаторами

Технічні характеристики - це те, чим відрізняється конвектор від обігрівача радіаторного типу ще крім принципу дії. Порівняємо їх:

1. Витрати електроенергії. Конвектори економічніше, оскільки включаються тільки на час, щоб підігріти повітря до потрібного значення. Потім відключаються;
2. Маса. Масляні радіатори можуть важити до 15-20 кг, а найпотужніші конвектори - не більше 10 кг;
3. Температура корпусу. У конвекторів - не більше 60 градусів, а у радіаторів вона дорівнює температурі нагрітого масла. Це може бути 80, 90 і вище (легко отримати опік);
4. Швидкість обігріву. Поки у радіатора нагріється внутрішній елемент, потім масло, потім корпус, потім повітря, конвектор вже прогріє майже всю кімнату (газ контактує з нагрівачем без посередників).